GENERACIONES DE SISTEMAS OPERATIVOS
Los sistemas operativos, al igual que el hardware de los computadores, han
sufrido una serie de cambios revolucionarios llamados generaciones. En el caso
del hardware, las generaciones han sido enmarcadas por grandes avances en los
componentes utilizados, pasando de válvulas (primera generación), a
transistores (segunda generación), a circuito integrados (tercera generación),
a circuitos integrados de gran y muy gran escala (cuarta generación). Cada
generación sucesiva de hardware han sido acompañada de reducciones
substanciales en los costos, tamaño, emisión de calor y consumo de energía, y
por incrementos notables en velocidad y capacidad.
Generación
Cero (década de 1940)
Los sistemas operativos han ido evolucionando durante los últimos 40 años a
través de un número de distintas fases o generaciones que corresponden a
décadas. En 1940, las computadoras electrónicas digitales mas nuevas no tenían
sistema operativo. Las Máquinas de ese tiempo eran tan primitivas que los
programas por lo regular manejaban un bit a la vez en columnas de switch's
mecánicos. Eventualmente los programas de lenguaje máquina manejaban tarjetas
perforadas, y lenguajes ensamblador fueron desarrollados para agilizar el
proceso de programación. Los usuarios tenían completo acceso al lenguaje de la
maquina. Todas las instrucciones eran codificadas a mano.
Primera
generación (década de 1950)
Los laboratorios de investigación de la General Motors implementaron el primer
sistema operativo en los 50's generalmente corría una tarea a la vez y suavizó
la transición entre tareas para obtener máxima utilización del sistema de la
computadora. Los sistemas operativos de los años cincuenta fueron diseñados
para hacer mas fluida la transmisión entre trabajos. Antes de que los sistemas
fueran diseñados, se perdía un tiempo considerable entre la terminación de un
trabajo y el inicio de siguiente. Este fue el comienzo de los sistemas de
procesamiento por lotes, donde los trabajos se reunían por grupo o lotes.
Cuando el trabajo estaba en ejecución, esta tenia control total de la maquina.
Al terminar cada trabajo (bien normal o anormalmente), el control era envuelto
al sistema operativo, el cual "limpiaba" y leía e inicia el trabajo
siguiente.
Segunda generación (primera mitad de la década de 1960)
La característica de la segunda generación de los sistemas operativos fue el
desarrollo de los sistemas compartido con multiprogramación, y los principios
del multiprocesamiento. En los sistemas de multiprogramación, varios programas
de usuarios se encuentran el mismo tiempo en el almacenamiento principal, y el
procesador se cambia rápidamente de un trabajo a otro. En los sistemas de
multiprocesamiento se utilizan varios procesadores en un solo sistema
computacional, con la finalidad de incrementar el poder de procesamiento de la
maquina. La independencia de dispositivos aparece después. Un usuario que
deseara escribir datos en una cinta en sistemas de la primera generación tenia
que hacer referencia especifica a una unidad en particular. En los sistemas de
la segunda generación, el programa del usuario especificaba tan solo que un
archivo iba a ser escrito en una unidad de cinta con cierto numero de pistas y
cierta densidad. El sistema operativo localizaba, entonces, una unidad de cinta
disponible con las características deseadas, y le indicaba al operador que
montara una cinta en esa unidad.
El surgimiento de un nuevo campo: LA INGENIERÍA DE SOFTWARE.
Los sistemas operativos desarrollados durante los 60s tuvieron una enorme
conglomeración de software escrito por gente quienes realmente no entendía el
software, también como el hardware, tenias que ser ingeniero para ser digno de
confianza, entendible y mantenible. Finalmente cuando encontraron y removieron
algunos errores que nunca pudieron completar el sistema original. Errores en
las fases fáciles de los proyectos no fueron localizados antes de un largo
tiempo fueron entregados a los clientes; por este lado los errores fueron
enormemente grandes para corregir. La gente obtuvo frecuentemente números
grandes de módulos de software empezó a ser fragmentado y reescrito por
personas nuevas porque existían módulos que realmente no se entendían. Se tomo
mas atención a estos problemas eventualmente científicos de la computación y
profesionales en la industria comenzaron a dedicar considerables recursos para
el problema de construir sistemas de software. La emergencia de el campo de
ingeniería de software y el reconocimiento de la importancia del desarrollo de
una disciplinada y desarrollada aproximada a la construcción software digno de
confianza, entendible y mantenible fuertemente unidos por la vasta experiencia
con algunos de los sistemas operativos desarrollados en los 60s.
Tercera
generación (mitad de la década de 1960 a la mitad de la década de 1970)
La tercera generación de sistemas operativos comenzó en forma efectiva, en
1964, con la introducción de la familia de computadores Sistemas/360 de IBM.
Las variadas computadoras 360 fueron diseñadas para ser compatibles con el
hardware, para usar el OS/360 sistema operativo, y para ofrecer mayor poder
computacional a como iba avanzando el usuario en las series. Sistemas
operativos mas avanzados fueron desarrollados para servir a múltiples usuarios
interactivos a la vez. Los usuarios interactivos se comunicaban con la
computadora vía terminales que están en línea conectadas directamente a la
computadora. Los computadores de la tercera generación fueron diseñados como
sistemas de usos generales. Casi siempre eran sistemas grandes, voluminosos, con
el propósito de serlo todo para toda la gente. Este concepto vendió gran
cantidad de computadores, pero tenia su precio. Los usuarios que necesitaban de
algunas aplicaciones particulares que no requerían de este tipo de poder
pagaban caro el elevado tiempo de ejecución, tiempo de , tiempo de depuración,
mantenimiento, etc. Los sistemas operativos de la tercera generación eran
sistemas de modos múltiples. Algunos soportan simultáneamente procesos por
lotes, tiempo compartido, procesamiento de tiempo real y multiprocesamiento.
Eran grandes y costosos, nunca antes se había construido algo similar, y muchos
de los esfuerzos de desarrollo terminaron muy arriba del presupuesto y mucho
después de lo que el planificador marcaba como fecha de terminación.
Cuarta
generación (de la mitad de la década de 1970 a nuestros días)
Los sistemas de la cuarta generación constituyen el estado actual de la
tecnología. Muchos diseñadores y usuarios se sienten aun incómodos, después de
sus experiencias con los sistemas operativos de la tercera generación, y se
muestran cautelosos antes de comprometerse con sistemas operativos complejos.
Con la ampliación del uso de redes de computadores y del procesamiento en línea
los usuarios obtienen acceso a computadores alejados geográficamente a través
de varios tipos de terminales. El microprocesador ha hecho posible la aparición
del computadora personal, uno de los desarrollos de notables consecuencias
sociales mas importantes de las ultimas décadas. Ahora muchos usuarios han
desarrollado sistemas de computación que son accesibles para sus uso personal
en cualquier momento del día o de la noche. La potencia de computador, que
costaba varios cientos de miles de dólares al principio de la década de 1960,
hoy es accesible por menos de mil dólares. El porcentaje de la población que
tiene acceso a un computador en la década de los ochenta es mucho mayor y
aumento rápidamente. Individuos podían tener su propia computadora para
realizar parte de su trabajo, y utilizar facilidades de comunicación para
transmitir datos entre sistemas. La aplicación de paquetes de software tales
como procesadores de palabras, paquetes de bases de datos y paquetes de
gráficos ayudaron a la evolución de la computadora personal. La llave era
transferir información entre computadoras en redes de trabajo de computadoras.
El correo electrónico, transferencia de archivos, y aplicaciones de acceso a
bases de datos proliferaron. El modelo cliente-servidor fue esparcido. El campo
de ingeniería de software continuó evolucionando con una mayor confianza
proveniente de los E.U. . Los ambientes del usuario, altamente simbólicos,
mnemónicos y orientados hacia las siglas de las décadas de los sesenta y
setenta, están siendo reemplazados, en la década de los ochenta, por los sistemas
controlados por menú, los cuales guían al usuario a lo largo de varias opciones
expresadas en un lenguaje sencillo. En los 90's habremos de entrar a la era de
la verdadera distribución de computación en la cual calcula dentro de
subcalculos que pueden ser ejecutados en otros procesadores en computadoras de
múltiples procesadores y en conmutadores de red. Estos tipos de conectividad
son facilitados para abrir sistemas estándar y protocolos que se empiezan
desarrollar para grupos.
1ª G – Válvula termoiónica (1940-1955)
El
elemento básico de construcción eran válvulas con triodos de filamento, con
dimensiones y apariencia de bombillas, pero en las que es posible
regular el paso de corriente eléctrica.
ENIAC
fue el nombre del primer ordenador de esta generación. Fue construido por John
Presper y John W. Mauchly con financiación del gobierno de los EEUU de América
y tenía como objetivo la automatización de procesos estadísticos (y quién sabe
qué otros de tipo militar).
Era un
auténtico monstruo, ocupando 167 m² y se componía de: 7.468 válvulas,
7.200 diodos, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores, 6.000
interruptores y 5 millones de soldaduras. Pesaba en total la nada desdeñable
cifra de 27 Tm.
Era tan
grande su consumo eléctrico que produjo numerosos apagones en
Filadelfia(160KW).
2ª G – Transistor (1956-1963)
Junto
con el diodo constituyen los primeros elementos electrónicos de estado
sólido, en relación a la ausencia de filamentos encapsulados.
Fue
inventado en Laboratorios Bell USA (1947) por Bardeen, Houser y Shockley,
Premio Nobel Física 1956.
La
industria de la Energía Atómica fue la que financió el desarrollo de esta
generación.
3ª G – Circuito Integrado (1964-1970)
Es el
nacimiento del Chip de Silicio, en el cual se integran múltiples transistores
en un circuito (de sí su denominación).
El
primero fue creado por la empresa Fairchild en 1964, tenía el nombre comercial
µA702, y aglutinaba la escalofriante cifra de 10 transistores.
4ªG – Microprocesador (1971-1981)
Esta
era se caracteriza por la integración de un alto número de transistores, pero
también por la integración de casi todos los componentes de la arquitectura Von
Neumann en un único chip
El
primer Microprocesador fue creado por Intel en 1971, se denominaba I4004, tenía
un tamaño de palabra de 4 bits, 2.250 transistores, velocidad de reloj de
740KHz (sí, ni mega ni giga) ¡qué vértigo, ejecutaba 92.000 Instrucciones
Por Segundo! El tamaño de las pistas era de 10 μm.
5ªG – Chips de alta escala de integración (1981-hasta la actualidad)
Parece
mentira, pero desde 1981 no hay grandes avances en arquitecturas, tan sólo se
tira del hilo aumentando enormemente la integración de transistores en un único
chip, lo que llevó en los últimos años incluso a la multiplicación del número
de microprocesadores incluidos en la misma cucaracha.
Por
ejemplo un Intel Xeon Quadcore de 2007 ya procesaba palabras de 64bits, tenía
45nm de tamaño de pista, velocidad de reloj de 3GHz, 820 Millones de
transistores, 110.253 MIPS y 74.580 MFLOPS (estas son las instrucciones
matemáticas por segundo)
En 2010
seguimos sin cabiar generación, pero ya tenemos en el mercado micros con varios
millardos de transistores integrados en un único chip, pistas de 32 nm y
velocidades cercanas a los 4 GHz.
