La aparición, el uso y el desarrollo del sistema operativo (sistema operativo, SO para abreviar) es un avance importante en el software de computadora en los últimos cuarenta años. Aunque el sistema operativo aún no tiene una definición estricta, generalmente se cree que el sistema operativo se usa para administrar los recursos del sistema, controlar la ejecución del programa, mejorar la interfaz hombre-máquina, proporcionar varios servicios, organizar racionalmente los flujos de trabajo de la computadora y proporcionar una buen entorno operativo para que los usuarios utilicen eficazmente las computadoras. Un software de sistema.
Con el desarrollo de las computadoras en la actualidad, desde las computadoras personales hasta las supercomputadoras, sin excepción, están equipadas con uno o más sistemas operativos. El sistema operativo se ha convertido en una parte inseparable e importante de los sistemas informáticos modernos. Establece varios entornos de aplicaciones para personas. Estableció una base importante. Los principales objetivos de la configuración del sistema operativo se pueden resumir de la siguiente manera: 1. Facilitar el uso del usuario. El sistema operativo facilita el uso del usuario al proporcionar una interfaz amigable entre el usuario y la computadora. 2. Amplíe las funciones de la máquina. El sistema operativo amplía las funciones de la máquina al expandir y transformar las instalaciones de hardware y proporcionar nuevos servicios. 3. Administrar los recursos del sistema. El sistema operativo gestiona eficazmente todos los recursos de hardware y software del sistema para que se utilicen en su totalidad. 4. Mejore la eficiencia del sistema. El sistema operativo organiza razonablemente el proceso de trabajo de la computadora para mejorar el rendimiento y la eficiencia del sistema. 5. Construya un entorno abierto. El sistema operativo está diseñado y construido de acuerdo con los estándares internacionales relevantes para crear un entorno abierto. Su significado se refiere principalmente a: seguir los estándares internacionales relevantes (como estándares de comunicación abiertos, estándares de interfaz de usuario abiertos, estándares de bibliotecas de subprocesos abiertos, etc.); apoyar la escalabilidad y extensibilidad de la arquitectura; Soporte de aplicaciones en diferentes plataformas Portabilidad e interoperabilidad.
El sistema informático incluye dos componentes: hardware y software. El hardware es la base material de todas las operaciones de software. El software puede aprovechar al máximo el potencial del hardware y ampliar las funciones del hardware para completar diversas tareas del sistema y de la aplicación. Los dos se promueven, se complementan y son indispensables. Cada capa tiene un conjunto de funciones y proporciona las interfaces correspondientes. La interfaz oculta los detalles de implementación dentro de la capa y proporciona convenciones de uso fuera de la capa. La capa de hardware proporciona recursos informáticos básicos, incluidos procesadores, registros, memoria y diversas instalaciones y equipos de E / S. Estas instalaciones y equipos constituyen el hardware del sistema informático, que puede recibir y almacenar información de acuerdo con las necesidades de los usuarios. El procesamiento de datos y los resultados del cálculo de salida son la base del sistema operativo y el software. La capa del sistema operativo suele ser la capa de software más cercana al hardware. Se expande y transforma el hardware de la computadora por primera vez. Principalmente completa la programación y asignación de recursos, el acceso y protección de la información, y la coordinación y control de actividades concurrentes. El sistema operativo es la base para el funcionamiento de otro software en el nivel superior y proporciona un fuerte apoyo a los diseñadores de programas de sistema, como compiladores y sistemas de gestión de bases de datos. La base de trabajo de la capa del programa del sistema se establece en la máquina modificada y ampliada por el sistema operativo. Al utilizar el conjunto de instrucciones extendido proporcionado por el sistema operativo, se pueden implementar fácilmente varios programas de procesamiento de lenguaje, sistemas de administración de bases de datos y otros programas del sistema. Además, se proporciona una amplia variedad de programas de utilidad, como programas de ensamblaje de enlaces, programas de administración de bibliotecas, programas de diagnóstico de problemas, programas de clasificación / combinación, etc., para que los usen los usuarios. La capa de aplicación resuelve las necesidades de aplicaciones específicas del usuario o diferentes. Los desarrolladores de aplicaciones usan lenguajes de programación para expresar problemas de aplicaciones y desarrollar varias aplicaciones, lo cual es rápido y conveniente. El usuario final interactúa con el sistema informático a través de la aplicación para resolver sus problemas de aplicación.
El rol y la función del sistema operativo El rol del sistema operativo en un sistema informático puede entenderse desde tres aspectos: el sistema operativo es la interfaz entre el usuario y el hardware de la computadora. El sistema operativo proporciona a los usuarios una máquina virtual (Máquina virtual). El sistema operativo es el administrador de recursos del sistema informático.
Las principales características del sistema operativo: 1. Concurrencia (concurrencia) 2. Compartir (compartir) 3. Asincronía (asincronismo) 4. Virtual (virtual)
La evolución de los sistemas operativos
1. Sistema de procesamiento en serie
En las primeras computadoras, desde finales de la década de 1940 hasta mediados de la de 1950, los programadores tenían contacto directo con el hardware y no existía ningún sistema operativo. La computadora se ejecuta en una consola que integra indicadores, varios interruptores, algunos dispositivos de entrada y una impresora. El programa escrito en código máquina es cargado por el dispositivo de entrada y el lector de tarjetas. Cuando el programa se suspende debido a un error, la luz indicadora muestra la posición del error. El programador puede encontrar la causa del error comprobando los registros y la memoria principal. Si el programa se ejecuta normalmente, el resultado se enviará a la impresora.
2. Sistema de procesamiento por lotes simple
Las primeras computadoras eran muy caras, por lo que era importante aprovecharlas al máximo. El esfuerzo de tiempo causado por la disposición a bordo de la computadora temprana y el tiempo de abajo hacia arriba es inaceptable. Para mejorar la situación anterior, se creó el concepto de sistema de procesamiento por lotes. El primer sistema de procesamiento por lotes se produjo a mediados de la década de 1950, fue desarrollado por General Motors y se usó en la computadora IBM 701. Este concepto fue posteriormente mejorado por los clientes de IBM y aplicado en IBM 704. A principios de la década de 1960, algunos propietarios desarrollaron sistemas de procesamiento por lotes por su cuenta. IBSYS, el sistema operativo configurado por IBM para computadoras 7090/7094, fue particularmente famoso por su amplia influencia en otros sistemas. La idea central del sistema de procesamiento por lotes simple es que al aplicar un software llamado monitor, el usuario no necesita tocar directamente la máquina, sino que primero envía el trabajo al controlador de la computadora a través de la vela de tarjetas y la máquina de cinta de papel. y el monitor. Los trabajos se organizan juntos para formar un lote de trabajos, y luego el lote completo de trabajos se coloca en el dispositivo de entrada administrado por el monitor. Siempre que el trabajo se ejecuta y se devuelve al monitor, el monitor carga automáticamente el siguiente trabajo.
3. Sistema de procesamiento por lotes multiprograma
4. Sistema de tiempo compartido
Al utilizar la tecnología de diseño de múltiples programas, el procesamiento por lotes de trabajos se puede realizar de manera eficiente. Sin embargo, para muchos trabajos, como el procesamiento de transacciones, es necesario proporcionar un modo de interacción directa entre el usuario y la computadora.
5. Sistema en tiempo real
Aunque el sistema de procesamiento por lotes de múltiples pasadas y el sistema de tiempo compartido han podido obtener una utilización de recursos y un tiempo de respuesta satisfactorios, aún no pueden satisfacer las necesidades de control en tiempo real y procesamiento de información en tiempo real, como sistemas de guía de misiles, sistemas de ticketing, sistemas de recuperación de información, etc., que dieron lugar a sistemas en tiempo real.
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