No evolução dos sistemas operacionais Nós experimentamos a transformação de sistemas lentos e caros para a tecnologia de hoje, onde o poder da computação atingiu velocidades exponenciais e custos relativamente baratos.
No início, os computadores eram carregados manualmente com o código do programa para controlar as funções do computador e processar o código relacionado à lógica de negócios.
Este tipo de computação introduziu problemas com o agendamento do programa e o tempo de configuração. À medida que mais usuários exigiam mais tempo e recursos do computador, os cientistas determinaram que precisavam de um sistema para melhorar a conveniência, a eficiência e o crescimento.
Como resultado, eles criaram um sistema operacional (SO) para processar trabalhos em lote. Mais tarde, eles criaram Multitarefa Y Tempo compartilhado para executar vários trabalhos e permitir a interação do usuário para melhorar a eficiência. Agora, nesta sequência, falaremos sobre a evolução dos sistemas operacionais.
Sistema operativo
Um sistema operacional fornece uma interface entre um aplicativo de usuário e o computador. O objetivo de um sistema operacional é gerenciar os recursos do sistema, agendar processos, lidar com condições de erro e auditar o registro.
O uso de um sistema operacional liberava os programadores de escrever código para lidar com funções de máquina, de forma que eles pudessem se concentrar em escrever código para aplicativos de usuário.
Evolução dos sistemas operacionais para processamento serial.
Dos anos 1940 até meados dos anos 1950, os programadores configuraram e controlaram os primeiros computadores carregando programas usando cartões perfurados e fita magnética. Todas as saídas foram enviadas para uma impressora se o programa não foi cancelado devido a erros.
No caso de um erro, as luzes indicadoras acenderiam notificando o programador. Quando os usuários precisavam de tempo no computador, eles tinham que assinar uma folha de registro indicando a quantidade de tempo que precisavam.
Este método de programação apresentava problemas sempre que um programa gerava erros ou travava no computador. O usuário pode ficar sem seu intervalo de tempo atribuído e ter que reprogramar o trabalho para outro horário.
Evolução dos sistemas operacionais para processamento em lote simples.
Após o processamento em série, o processamento em lote simples foi introduzido em meados da década de 1950, o primeiro sistema operativo. Essa tecnologia melhorou a eficiência do tempo de programação e configuração à medida que um operador carregava os trabalhos dos usuários sequencialmente em lotes acessados por meio do software do monitor.
O monitor processou cada trabalho na ordem em que foi carregado. Quando um trabalho foi concluído, o monitor executou o próximo trabalho em linha do lote até que todos os trabalhos fossem concluídos. Apesar de ser uma melhoria em relação ao processamento serial, o processamento em lote simples era lento e consumia muito tempo de processamento.
Evolução dos sistemas operacionais multitarefa.
Multitarefa, uma forma aprimorada de processamento em lote simples, aproveitou o tempo de inatividade do processador, carregando o processador com vários trabalhos de usuário.
Quando um programa conclui o processamento, os resultados são transferidos para um dispositivo de E / S e o processador executa outro trabalho de espera na memória. A multitarefa usa os recursos do computador de forma eficiente, alternando entre as tarefas até que cada uma seja concluída. Sistemas operacionais como o Microsoft Windows 7 ainda usam multitarefa hoje.
Evolução dos sistemas operacionais para sistemas de compartilhamento de tempo.
O timeshare é uma extensão da multitarefa. Compartilhamento de tempo é uma técnica para vários usuários compartilharem recursos do sistema simultaneamente. Isso oferece aos usuários a oportunidade de interagir diretamente com o computador.
Com um terminal e teclado, cada usuário envia uma solicitação de trabalho pressionando uma tecla de transmissão e espera sua vez para receber uma resposta do processador. A intenção do compartilhamento de tempo é minimizar o tempo de resposta do usuário, reduzir o tempo de inatividade e maximizar o uso do processador. Hoje, sistemas UNIX eles ainda usam o timeshare.
Integração de um controlador de interrupções na evolução dos sistemas operativos.
À medida que a tecnologia evoluiu ainda mais, os fornecedores de computador projetaram hardware para oferecer suporte a controles de interrupção de E / S para sistemas multitarefa. As interrupções fornecem controle de fluxo para atividades entre o processador e os dispositivos de E / S.
Há um controlador embutido no processador para lidar com solicitações de interrupção. Um manipulador de interrupção é um programa contido no sistema operacional para processar rotinas de E / S. Cada dispositivo de E / S usa solicitações de interrupção (IRQs) para enviar um sinal que alerta o processador de que está pronto para a ação.
Com um manipulador de interrupção, o processador pode enviar o controle de um trabalho aguardando uma operação de E / S para o dispositivo apropriado. Depois que um dispositivo envia um sinal, o processador para temporariamente o programa atual e entra em uma rotina de serviço de interrupção.
Programação e gestão de recursos na evolução dos sistemas operativos.
Uma função importante para um sistema operacional é gerenciar os recursos do sistema com eficiência e agendar processos para garantir que cada um tenha oportunidades iguais para concluir seu trabalho.
Para fazer isso, um sistema operacional usa um agendador e gerenciamento de recursos para controlar a memória, dispositivos de E / S, programas e dados. O sistema operacional usa uma fila de curto prazo para manter os processos carregados na memória principal enquanto aguarda a disponibilidade do processador.
Quando notificado, o planejador de curto prazo seleciona o próximo trabalho por nível de prioridade ou usando a técnica de turno. O sistema operacional coloca novos solicitações de trabalhar na fila de longo prazo e mover um dos processos para a fila de curto prazo quando houver espaço de memória disponível.
Juntos, o planejador e o gerenciador de recursos garantem que cada processo tenha tempo suficiente para concluir sua tarefa da maneira mais eficiente possível.
Conclusão
Os sistemas operacionais são um trabalho em andamento. Os desenvolvedores aprendem lições com a evolução dos sistemas operacionais para melhorar o próximo. O processamento em lote superou o agendamento de trabalho e o problema de configuração apresentado pelo processamento serial.
No entanto, ainda era um sistema ineficaz, causando longos atrasos entre os trabalhos. A multitarefa e o compartilhamento de tempo resolveram os problemas de tempo de inatividade do processador, permitindo que vários trabalhos e usuários interagissem simultaneamente.
Os fornecedores de hardware desempenham um papel importante na melhoria do desempenho, criando melhores processadores e controles de E / S. A tecnologia de hoje continua a usar conceitos de multitarefa e compartilhamento de tempo. No entanto, hoje em dia as interfaces gráficas do usuário são incorporadas aos ambientes de desktop.
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