Evolución de los sistemas operativos en los mainframes

Sistema de proceso por lotes: esquema operativo
MAINFRAME
CPU
Programas
(tarjetas)
Operador
Programas
(tarjetas)
Lector de
tarjetas
Resultados
Interfaz
Interfaz
MEM
Impresora
Operador
SO
Programa de
usuario
Programadores
Resultados
Universidad de Oviedo / Dpto. de Informática
Arquitectura de Computadores
Sistema de proceso por lotes: características operativas
Š Los programadores implementan sus programas utilizando tarjetas
perforadas.
Š Un operador recoge todos los programas y los organiza en lotes para
su ejecución en el mainframe.
Š El operador carga el sistema operativo en la memoria mediante el
lector de tarjetas.
Š Cada lote de programas se coloca en el lector de tarjetas.
Š El sistema operativo carga y ejecuta cada programa del lote.
Š En cada momento sólo hay un programa en la memoria y permanece
en ella hasta que ha sido ejecutado completamente.
Š Los resultados de los programas se generan en papel utilizando una
impresora.
Š El sistema operativo es extremadamente simple, su único objetivo es
cargar y ejecutar cada programa de un lote.
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Arquitectura de Computadores
Sistema multiprogramado: esquema operativo
MAINFRAME
Programas
(tarjetas)
CPU
Interfaz
Operador
Programas
(tarjetas)
Lector de
tarjetas
Resultados
Interfaz
MEM
Impresora
Operador
SO
P1
P3
Pn
Interfaz
Programadores
Disco
Magnético
Programas
P1
P2
P3
P4
R1
Pn-1
Pn
R2
R3
R4
Rn-1
Resultados
Rn
Resultados
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Arquitectura de Computadores
Sistema multiprogramado: características operativas
Š El sistema operativo lee todos los programas del lote a ejecutar y los
almacena en el disco magnético del mainframe.
Š El sistema operativo decide qué programas carga en la memoria para
su ejecución. Este tipo de decisión recibe el nombre de planificación
de trabajos (job scheduling).
Š Entre los programas cargados en la memoria sólo uno puede
ejecutarse en cada momento.
Š Cuando el programa que se encuentra en ejecución hace una
operación de E/S y tiene que esperar por el periférico
correspondiente, el sistema operativo suspende la ejecución de ese
programa y le concede la CPU a otro de los programas cargados en
memoria. Esta acción recibe el nombre de planificación de la CPU
(CPU scheduling). La planificación de la CPU persigue mantener este
recurso activo la mayor cantidad de tiempo posible.
Š Cada vez que un programa termina, el sistema operativo carga otro
programa del lote desde el disco a la memoria.
Š El disco magnético también se utiliza para que los programas
almacenen sus resultados temporalmente, a la espera de que la
impresora esté libre.
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Arquitectura de Computadores
Sistema de tiempo compartido: esquema operativo
MAINFRAME
Terminal
CPU
Órdenes
Interfaz
Resultados
MEM
Usuario
SO
Órdenes
Interfaz
Resultados
P1
P3
P6
Pn
Usuario
Órdenes
Interfaz
Resultados
Interfaz
Usuario
Disco
Magnético
Programas
P1
P2
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P3
P4
P5
P6
Pn-1
Pn
Arquitectura de Computadores
Sistema de tiempo compartido: características operativas
Š Cada usuario interacciona con el sistema mediante una terminal, que
le permite ejecutar programas y obtener resultados. Como estos
sistemas permiten atender a varios usuarios simultáneamente, se
dice que son sistemas multiusuario.
Š El principio básico de funcionamiento de los sistemas operativos de
tiempo compartido es el mismo que el de los sistemas
multiprogramados: el sistema mantiene múltiples programas en la
memoria y va repartiendo la CPU entre todos ellos.
Š La diferencia básica entre los sistemas multiprogramados y los de
tiempo compartido es el mecanismo utilizado en la planificación de la
CPU.
9 En los sistemas multiprogramados, los programas sólo abandonan la
CPU cuando esperan por un periférico.
9 En los sistemas de tiempo compartido, se asigna a los programas un
tiempo máximo de ejecución continuada, que recibe el nombre de
quantum. Entonces un programa abandona la CPU si tiene que esperar
por un periférico o bien si ha agotado su quantum de ejecución.
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Arquitectura de Computadores