Unidad 1
1.1- Introducción
1.1.1. Historia y Evolución
Tal vez la primera
computadora que podría ser calificada como estación de trabajo fue la
IBM 1620, una pequeña computadora científica diseñada para ser usada
interactivamente por una sola persona sentada en la consola. Fue
introducida en 1959. Una característica peculiar de la máquina era que
carecía de cualquier tipo de circuito aritmético real. Para realizar la
adición, requería una tabla almacenada en la memoria central con reglas
decimales de la adición. Lo que permitía ahorrar en costos de circuitos
lógicos, permitiendo a IBM hacerlo más económica. El nombre código de la
máquina fue CADET, el cual algunas personas decían que significaba
"Can't Add, Doesn't Even Try - No puede sumar, ni siquiera lo intenta".
No obstante, se alquiló inicialmente por unos $1000 por mes.
Posteriormente llegaron el IBM 1130 (sucesor del 1620 en 1965), y el minicomputador PDP-8 de Digital Equipment Corporation.
Las primeras
workstations basadas en microordenadores destinados a ser utilizados por
un único usuario fueron máquina Lisp del MIT a comienzos de los años
70, seguidas de los Xerox Alto (1973), PERQ (1979) y Xerox Star (1981).
En los años 80 se
utilizaron estaciones de trabajo basadas en CPU Motorola 68000
comercializadas por nuevas empresas como Apollo Computer, Sun
Microsystems y SGI. Posteriormente llegarían NeXT y otras.
Estaciones de trabajo
En
informática una estación de trabajo (en inglés workstation) es un
microordenador de altas prestaciones destinado para trabajo técnico o
científico.
Estacion de trabajo HP Z1 G2
-Configurable- HP Z1 G2
Microsoft Windows Workstation D8G63AV
HP Z1 G2
Microsoft Windows Workstation
HP Z1 G2
Country Kit
Windows 8.1 Professional 64
Intel® Xeon®
E3-1280v3 3.6 GHz (up to 4.0 GHz) 8MB 80W GT0 4C HT CPU
NVIDIA Quadro
K4100M 4GB Graphics
32GB
DDR3-1866 ECC (4x8GB) Unbuffered RAM
3TB 7200 RPM
SATA 1st Hard Drive
Slim Blu-ray
Writer SATA 1st ODD
HP Wireless
AIO Keyboard/Mouse Kit
No Included
Mouse
Windows 7
Professional 64-bit OS DVD + Driver DVD
HP 3/3/3
Warranty
En una red de computadoras, es una computadora que facilita a los
usuarios el acceso a los servidores y periféricos de la red. A diferencia de
una computadora aislada, tiene una tarjeta de red y está físicamente conectada
por medio de cables u otros medios no guiados con los servidores. Los
componentes para servidores y estaciones de trabajo alcanzan nuevos niveles de
rendimiento informático, al tiempo que ofrecen fiabilidad, compatibilidad,
escalabilidad y arquitectura avanzada ideales para entornos multiproceso.Lo de
las computadoras en general, las computadoras promedio de hoy en día son más
poderosas que las mejores estaciones de trabajo de una generación atrás. Como
resultado, el mercado de las estaciones de trabajo se está volviendo cada vez
más especializado, ya que muchas operaciones complejas que antes requerían
sistemas de alto rendimiento pueden ser ahora dirigidas a computadores de
propósito general. Sin embargo, el hardware de las estaciones de trabajo está
optimizado para situaciones que requieren un alto rendimiento y fiabilidad,
donde generalmente se mantienen operativas en situaciones en las cuales
cualquier computadora personal tradicional dejaría rápidamente de
responder.Actualmente las estaciones de trabajo suelen ser vendidas por grandes
fabricantes de ordenadores como HP o Dell y utilizan CPUs x86-64 como Intel
Xeon o AMD Opteron ejecutando Microsoft Windows o GNU/Linux. Apple Inc. y Sun
Microsystems comercializan también su propio sistema operativo tipo UNIX para
sus workstations.
Estructura general del sistema operativo
Se ha visto el aspecto
externo de los sistemas operativos (es decir, la interfaz con el
programador y con el usuario), en este apartado se echará un vistazo al
interior del sistema operativo. En las subsecciones siguientes se
examinarán algunas de las formas posibles de estructurar el código de un
sistema operativo. Los diseños estudiados no son exhaustivos, pero dan
una idea de las posibilidades.
Este tipo de
organización es, con diferencia, la más común. El sistema operativo se
escribe como una colección de procedimientos, cada uno de los cuales
puede llamar a los demás cada vez que así lo requiera. Cuando se usa
esta técnica, cada procedimiento del sistema tiene una interfaz bien
definida en términos de parámetros y resultados, y cada uno de ellos es
libre de llamar a cualquier otro, si éste último proporciona un cálculo
útil para el primero.
Para construir el
programa objeto real del sistema operativo siguiendo este punto de
vista, se compilan de forma individual los procedimientos, o los
ficheros que contienen los procedimientos, y después se enlazan en un
sólo fichero objeto con elenlazador.
En términos de ocultación de la información, ésta es prácticamente
nula: cada procedimiento es visible a los demás (en contraste con una
estructura con módulos o paquetes, en la que la mayoría de la
información es local a un módulo, y donde sólo los datos señalados de
forma expresa pueden ser llamados desde el exterior del módulo).
Los servicios (mediante
llamadas al sistema) que proporciona el sistema operativo se solicitan
colocando los parámetros en lugares bien definidos, como los registros o
la pila,
para después ejecutar una instrucción especial de trampa, a veces
referida como llamada al núcleo o llamada al supervisor. Esta
instrucción cambia la máquina del modo usuario al modo núcleo (también
conocido como modo supervisor), y transfiere el control al sistema
operativo, lo que se muestra en el evento (1) de la figura 5.1.
El sistema operativo
examina entonces los parámetros de la llamada para determinar cual de
ellas se desea realizar, como se muestra en (2) de la figura 5.1. A
continuación, el sistema operativo analiza una tabla que contiene en la
entrada k un apuntador al procedimiento que implementa la k-ésima
llamada al sistema. Esta operación, que se muestra en (3) de la figura
5.1, identifica el procedimiento de servicio, al cual se llama. Por
último, la llamada al sistema termina y el control vuelve al programa
del usuario.
Esta organización sugiere una estructura básica del sistema operativo:
Un programa principal que llama al procedimiento del servicio solicitado.
Un conjunto de procedimientos de servicio que lleva a cabo las llamadas al sistema.
Un conjunto de procedimientos de utilidades que ayudan a los procedimientos de servicio.
En este modelo, para
cada llamada al sistema existe un procedimiento de servicio que se
encarga de ella. Los procedimientos de utilidad hacen cosas necesarias
para varios procedimientos de servicio, como por ejemplo, buscar los
datos del programa del usuario. Esta división de los procedimientos en
tres capas se muestra en la figura 5.2.
Una tendencia de los
sistema operativos modernos es la de trasladar el código a capas
superiores, y eliminar la mayor parte posible del sistema operativo para
mantener un núcleo mínimo. El punto de vista usual es el implantar la
mayoría de las funciones del sistema operativo como procesos de usuario.
Para solicitar un servicio, como la lectura de un bloque de cierto
fichero, un proceso de usuario (denominado en este caso proceso cliente) envía la solicitud a un proceso servidor, que realiza el trabajo y devuelve la respuesta.
En este modelo, que se
muestra en la figura 5.3, lo único que hace el núcleo es controlar la
comunicación entre los clientes y los servidores. Al separar el sistema
operativo en partes, cada una de ellas controla una faceta del sistema,
como el servicio a ficheros, servicio a procesos, servicio a terminales o
servicio a la memoria; cada parte es pequeña y controlable. Además,
puesto que todos los servidores se ejecutan como procesos en modo
usuario, y no en modo núcleo, no tienen acceso directo al hardware. En
consecuencia, si hay un error en el servidor de ficheros éste puede
fallar, pero esto no afectará en general a toda la máquina.
Otra de las ventajas del
modelo cliente-servidor es su capacidad de adaptación para su uso en
sistemas distribuidos (véase la figura 5.4). Si un cliente se comunica
con un servidor mediante mensajes, el cliente no necesita saber si el
mensaje se gestiona de forma local, en su máquina, o si se envía por
medio de una red a un servidor en una máquina remota. En lo que respecta
al cliente, lo mismo ocurre en ambos casos: se envió una solicitud y se
recibió una respuesta.
La idea anterior de un
núcleo que sólo controla el transporte de mensajes de clientes a
servidores, y viceversa, no es totalmente real. Algunas funciones del
sistema operativo (como la introducción de órdenes en los registros
físicos de loscontroladores de E/S)
son difíciles, si no es que imposible de realizar, a partir de
programas de usuario. Existen dos formas de afrontar este problema. Una
es hacer que algunos procesos de servidores críticos (por ejemplo, los
gestores de los dispositivos de E/S) se ejecuten en realidad en modo
núcleo, con acceso total al hardware, pero de forma que se comuniquen
con los demás procesos mediante el mecanismo normal de mensajes.
La otra forma es
construir una cantidad mínima de mecanismos dentro del núcleo, pero
manteniendo las decisiones de política relativos a los usuarios dentro
del espacio de los usuarios. Por ejemplo, el núcleo podría reconocer que
cierto mensaje enviado a una dirección especial indica que se tome el
contenido de ese mensaje y se cargue en los registros del controlador de
algún disco, para iniciar la lectura del disco. En este ejemplo, el
núcleo ni siquiera inspeccionaría los bytes del mensaje para ver si son
válidos o tienen algún sentido; sólo los copiaría ciegamente en losregistros del
controlador del disco. Es evidente que debe utilizarse cierto esquema
para limitar tales mensajes sólo a los procesos autorizados. La
separación entre mecanismos y política es un concepto importante,
aparece una y otra vez en diversos contextos de los sistemas operativos.
1.2 Configuracion basica
Windows 8.1
Si deseas ejecutar Windows 8.1 en tu equipo, esto es lo que requieres:
- Procesador: 1 gigahertz (GHz) o superior compatible con PAE, NX y SSE2
- RAM: 1 gigabyte (GB) (32 bits) o 2 GB (64 bits)
- Espacio en disco duro: 16 GB (32 bits) o 20 GB (64 bits)
- Tarjeta gráfica: dispositivo gráfico Microsoft DirectX 9 con controlador WDDM
Requisitos adicionales para usar algunas características:
- Para el uso táctil, necesitas una tableta o un monitor que sea compatible con la función multitáctil
- Para obtener acceso a la Tienda Windows y descargar, ejecutar y acoplar aplicaciones, necesitas una conexión activa a Internet y una resolución de pantalla de al menos 1024 x 768
- Algunas características requieren una cuenta Microsoft
- Acceso a Internet (pueden aplicarse tarifas adicionales del ISP)
- El arranque seguro requiere de firmware compatible con UEFI v2.3.1 Errata B y que tenga la Entidad emisora de certificados de Microsoft Windows en la base de datos de firma UEFI
- Algunos juegos y programas podrían requerir una tarjeta gráfica compatible con DirectX 10 o superior para un rendimiento óptimo
- Para la reproducción de DVD se requiere un software independiente
- La licencia de Windows Media Center se vende por separado
- BitLocker To Go requiere una unidad de memoria flash USB (Windows 8.1 Pro solamente)
- BitLocker requiere Trusted Platform Module (TPM) 1.2 o una unidad de memoria flash USB (Windows 8.1 Pro solamente)
- Client Hyper-V requiere un sistema de 64 bits con capacidades de traducción de direcciones de segundo nivel (SLAT) y 2 GB de RAM adicionales(Windows 8.1 Prosolamente)
- Se requiere un sintonizador de televisión para reproducir y grabar programas de televisión en directo en Windows Media Center (Windows 8.1 Pro Pack yWindows 8.1 Media Center Pack solamente)
- Miracast requiere un adaptador de pantalla compatible con Windows Display Driver Model (WDDM) 1.3 y un adaptador de Wi-Fi compatible con Wi-Fi Direct
- Wi-Fi Direct Printing requiere un adaptador de Wi-Fi compatible con Wi-Fi Direct y un dispositivo compatible con Wi-Fi Direct Printing
- El contenido de TV en Internet gratuito
- . varía según la geografía; determinado contenido podría requerir tarifas adicionales (Windows 8.1 Pro Pack y Windows 8.1Media Center Pack solamente)
- Para instalar un sistema operativo de 64 bits en un equipo de 64 bits, el procesador debe admitir CMPXCHG16b, PrefetchW y LAHF/SAHF
- InstantGo funciona solo con equipos diseñados para el modo de espera conectado
Si el equipo actualmente ejecuta Windows 7 o Windows 8 puedes comprobar si cumple los requisitos al ejecutar el Asistente para actualización.
También recomendamos que visites el sitio web del fabricante del equipo
para obtener información sobre los controladores actualizados y la
compatibilidad de hardware.
1.2.1 Metodos de instalación
El SO se instala en una
sección definida de la unidad de disco duro, denominada partición de
disco. Existen varios métodos para instalar un SO. El método
seleccionado para la instalación depende del hardware del sistema, el SO
elegido y los requerimientos del usuario. Existen cuatro opciones
básicas para la instalación de un nuevo SO.
Instalación limpia
Una instalación limpia
se realiza en un sistema nuevo o donde no exista ruta de actualización
entre el SO actual y el que se está instalando. Elimina todos los datos
de la partición donde se instala el SO y exige que se vuelva a instalar
el software de aplicación. Un sistema de computación nuevo requiere una
instalación limpia. También se lleva a cabo una instalación limpia
cuando el SO existente se ha dañado de alguna manera.
Actualización
Si se conserva la misma
plataforma de SO, por lo general es posible realizar una actualización.
Con una actualización se preservan las opciones de configuración del
sistema, las aplicaciones y los datos. Sólo se reemplazan los archivos
del SO antiguo por los del nuevo.
Arranque múltiple
Se puede instalar más de
un SO en una computadora para crear un sistema de arranque múltiple.
Cada SO tiene su propia partición y puede tener sus propios archivos y
sus propias opciones de configuración. En el inicio, se presenta al
usuario un menú donde puede seleccionar el SO que desee. Sólo se puede
ejecutar un SO por vez, y el SO elegido tiene el control absoluto del
hardware.
Virtualización
La virtualización es una
técnica que se suele implementar en servidores. Permite ejecutar varias
copias de un mismo SO en el mismo grupo de hardware, lo cual crea
varias máquinas virtuales. Cada máquina virtual se puede tratar como una
computadora diferente. Así, un mismo recurso físico parece funcionar
como varios recursos lógicos.
Historia de las
estaciones de trabajo
Tal vez la primera computadora que podría ser
calificada como estación de trabajo fue la IBM 1620,
una pequeña computadora científica diseñada para ser usada interactivamente por
una sola persona sentada en la consola. Fue introducida en 1959. Una
característica peculiar de la máquina era que carecía de cualquier tipo de
circuito aritmético real. Para realizar la adición, requería una tabla
almacenada en la memoria central con reglas decimales de la adición. Lo que
permitía ahorrar en costos de circuitos lógicos, permitiendo a IBM hacerlo más
económica. El nombre código de la máquina fue CADET, el cual algunas personas
decían que significaba "Can't Add, Doesn't Even Try - No puede sumar, ni
siquiera lo intenta". No obstante, se alquiló inicialmente por unos $1000
por mes.
Posteriormente llegaron el IBM 1130 (sucesor
del 1620 en 1965), y el minicomputador PDP-8 de Digital Equipment Corporation.
Las primeras workstations basadas en
microordenadores destinados a ser utilizados por un único usuario fueron máquina Lisp del MIT a comienzos de
los años 70, seguidas de los Xerox Alto (1973), PERQ (1979) y Xerox Star (1981).
En los años 80 se utilizaron estaciones de trabajo
basadas en CPU Motorola 68000 comercializadas por nuevas
empresas como Apollo Computer, Sun
Microsystems y SGI.
Posteriormente llegarían NeXT y otras.
La era RISC
Desde finales de los 80 se fueron sustituyendo por
equipos generalmente con CPU RISC diseñada por el fabricante del ordenador, con su
sistema operativo propietario, casi siempre una variante de UNIX (con
excepciones no basadas en UNIX, como OpenVMS o
las versiones de Windows NT para plataformas RISC). Aunque
también hubo workstations con CPU Intel x86 ejecutando Windows NT como las Intergraph ViZual
Workstation Zx y varios modelos Compaq y Dell.
Lista no exhaustiva de las workstation RISC más
famosas de los años 90:
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Situación actual
En la actualidad se ha pasado de las arquitecturas
RISC de IBM POWER,
MIPS, SPARC, PA-RISC ó DEC Alpha a
la plataforma x86-64 con
CPUs Intel yAMD. Tras ser retiradas
del mercado las Sun Ultra 25/45 en Julio de 2008 y las IBM IntelliStation Power
en Enero de 2009, ya no se comercializan modelos con CPU RISC que tan comunes
fueron en los 90.
Así pues actualmente se utiliza normalmente CPU Intel Xeon o AMD Opteron,
pudiendo usarse otras CPUs x86-64 más comunes (como intel Core 2 o
Core i5) en modelos más asequibles. Son comunes las GPU profesionales NVIDIA Quadro
FX y ATI FireGL.
Lista de algunos fabricantes y modelos actuales:
·
Apple Inc.: Mac Pro
·
BOXX Technologies
·
Dell: DELL
Precision
·
Fujitsu
Siemens: CELSIUS
·
Hewlett-Packard:
serie Z
·
Lenovo:
ThinkStation
·
Silicon
Graphics: Octane III
·
Sun
Microsystems: Ultra 27
·
Workstation Specialists
Lista de estaciones de
trabajo y manufacturadores
Nota: muchas de éstas están extintas
·
3Station
·
Alienware
·
Apollo
Computer
·
Amiga
3000UX
·
Apple
Computer
·
Atari
Transputer Workstation
|
·
Dell Precision 390
·
Core Hardware Systems
·
Computervision
·
Datamax UV-1
·
Acer
·
Digital Equipment Corporation
·
Hewlett
Packard
|
·
IBM
·
Intergraph
·
Lilith
·
MIPS Magnum
·
NeXT
·
Silicon
Graphics
|
·
Sony NEWS
·
Sun
Microsystems
·
Torch Computers
·
Unisys ICON
·
Xerox Star
|
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