IN ST IT UT O POLIT ÉCN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

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1 PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería en Sistemas Computacionales ASIGNATURA: Sistemas Operativos I SEMESTRE: Cuarto OBJETIVO GENERAL: El alumno analizará los algoritmos, relaciones hardware-software, limitantes hardware-software, orientación principal de sistemas operativos comunes, parametrización de sistemas operativos comunes, y diseñará módulos de un sistema operativo, aplicando el trabajo de diseño a la construcción de un sistema computacional. CONTENIDO SINTÉTICO: METODOLOGÍA: Unidad I.- Introducción. Unidad II.- Administrador de Procesos. Unidad III.- Administración de memoria. Unidad IV.- Entrada /Salida. Unidad V.- Sistemas de archivos. Unidad VI.- Sistemas operativos distribuidos. Se utilizará la metodología de aprendizaje grupal, la cual requiere la participación activa y constante de los asistentes en la búsqueda, lectura y análisis de la información que posibilite la integración de los aspectos teóricos, análisis y solución de problemas. Así como la realización de las diferentes prácticas programadas. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: 80% de asistencia para derecho a evaluación entrega de trabajos realizados en clase Exámenes departamentales Prácticas BIBLIOGRAFÍA: Andrew S. Tanenbaum. "Sistemas Operativos. Modernos". Prentice Hall Andrew S. Tanenbaum. "Sistemas Operativos Distribuidos". Prentice Hall.

2 ESCUELA: Escuela Superior de Cómputo CARRERA: Ingeniería En Sistemas Computacionales OPCIÓN: Asignaturas Comunes COORDINACIÓN: Academia de Redes Y S.O. DEPARTAMENTO: Desarrollo Curricular ASIGNATURA: SISS OPERATIVOS I SEMESTRE: CUARTO : COMPU402 CRÉDITOS: 8.0 VIGENTE: TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica MODALIDAD: Escolarizado TIEMPOS ASIGNADOS HRS/SEMANA/TEORÍA: 3.5 HRS/SEMANA/PRÁCTICA: HRS/SEMESTRE/TEORÍA: 6 HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 18.0 HRS/TOTALES: 8 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Redes y Sistemas Operativos REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar ESCOM AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo

3 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 2 DE 10 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA El sistema operativo es el software administrador de los recursos la computadora y es el que proporciona el ambiente de cómputo para que se puedan ejecutar tareas computacionales sobre la propia computadora. El conocimiento de sus arquitecturas, de los algoritmos empleados en este tipo de sistemas, de las capacidades y limitaciones debidas al hardware y a la programación escogida, así como la parametrización inicial y dinámica que son indispensables para el buen uso de cualquier equipo de computación es fundamental para la preparación del profesional en sistemas computacionales. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno analizará los algoritmos, relaciones hardware-software, limitantes hardware-software, orientación principal de sistemas operativos comunes, parametrización de sistemas operativos comunes, y diseñará módulos de un sistema operativo, aplicando el trabajo de diseño a la construcción de un sistema computacional.

4 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I COMPU402 HOJA: 3 DE 10 UNIDAD I NOMBRE: Introducción El alumno identificará objetivos y definiciones de un sistema operativo Definición y objetivos de un sistema operativo Evolución de los sistemas operativos Introducción de los términos básicos Sistemas de tiempo compartido (time-sharing) Sistemas de procesamiento por lotes Multitarea (multi-task) Monitor Sistemas concurrentes y paralelos Sistemas de tiempo real Partes de un sistema operativo Modelo a capas, llamadas al sistema (system call) Interrupciones Revisión de los sistemas operativos existentes: UNI y sus clones (BSD, LINU, AI, EST), DOS, OS/2, VM, VMS, Novell, Macintosh, Windows NT, etc. Funcionamiento de un procesador Registros de ensamblador Aspectos de la arquitectura de una PC Vector de interrupciones BIOS, DMA Memoria de video (Modo texto y Gráfico),C4,C4,C4,C5,C4,C5,C4,C5,C4,C5,C4,C5,C4,C Elaboración y prueba de programas en el laboratorio, por parte del alumno. Realización de las Prácticas 1, 2 y 3. Investigación bibliográfica por parte del alumno. Examen escrito 60%, tareas 15 % y prácticas 25%.

5 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 4 DE 10 UNIDAD II NOMBRE: Administrador de Procesos El alumno aplicará las herramientas de un administrador de procesos dentro de la construcción de su proyecto Teoría básica Definición de procesos, corrutina, árbol de procesos Modelo de un proceso (diagrama de estados) Planificación de procesos Objetivos del planificador Planificadores( Scdheduler): Round Robin, por prioridades, colas múltiples, primero el trabajo más corto, garantizada y de dos niveles Comunicación y Sincronización Problemas en la comunicación: Condiciones de competencia, secciones criticas, exclusión mutua y abrazo mortal (deadlock) Problemas clásicos de la comunicación El problema del productor-consumidor El problema de los lectores y escritores El problema de los filósofos comelones El problema del barbero dormilón Soluciones a la sincronización Desactivación de interrupciones, Variables de cerradura, Alternancia estricta, Algoritmos de Dekker, Solución de Peterson, Dormir y despertar (sleep and wake up), Semáforos, Monitores, Otras técnicas, Instrucciones TSL, Contadores de eventos Mensajes Equivalencia entre primitivas Análisis de planificadores encontrados en la práctica El planificador de UNI Manejadores ( Drivers ), Manejo de procesos, IPC's El planificador de DOS Manejadores ( Drivers ), Programas residentes ,, Investigación bibliográfica Elaboración y prueba de programas en el laboratorio, por parte del alumno. Realización de las prácticas 4 a 7. Desarrollo de proyectos por parte de los alumnos Examen escrito 60%, tareas 15 % y prácticas 25%.

6 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 5 DE 10 UNIDAD III NOMBRE: Administración de Memoria El alumno aplicará las herramientas de un administrador de memoria dentro de construcción de su proyecto Monoprogramación Multiprogramación Intercambio (Swapping) Particiones fijas y Participaciones variables Mapa de Bits, Listas Ligadas, Primero en ajustarse, siguiente en ajustarse, mejor en ajustarse, peor en ajustarse, etc. Sistema de asociados Fragmentación Memoria virtual Paginación Marcos de página, virtuales, tablas de páginas, fallo de página, bit de presencia, thrashing, algoritmo de reemplazo de páginas. Algoritmos de reemplazo de páginas (ARP): ARP óptimo, ARP Según el uso no tan reciente (NRU), ARP Primero en entrar primero en salir (FIFO), ARP Segunda oportunidad, ARP del reloj, ARP la de menor uso reciente (LRU) Memoria asociativa y tabla de páginas invertidas. Modelado Anomalía de Belady Segmentación Segmentación con paginación Estudio de administradores de memoria El Administrador de memoria de UNI El Administrador de memoria de DOS Overlay, DLL Modo real y modo protegido. Direccionamiento Memoria extendida Memoria expandida Investigación bibliográfica y Elaboración y prueba de programas en el laboratorio, por parte del alumno. Realización de la Práctica 8. Desarrollo de proyectos por parte de los alumnos 6.0,C4,C4,C4,C4 Examen escrito 60%, tareas y avance de proyecto 15 % y prácticas 25%.

7 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 6 DE 10 UNIDAD IV NOMBRE: Entrada/Salida El alumno aplicará las herramientas del administrador de entrada/salida en de la construcción de su proyecto. 4.1 Principios de hardware de E/S 4.2 Principios de software de E/S 4.3 Terminales Teclado, monitor, shell (de DOS y UNI) 4.4 Discos 4.5 Relojes Puertos Serial Paralelo Investigación bibliográfica y Elaboración y prueba de programas en el laboratorio, por parte del alumno. Realización de las prácticas 9 y 10. Desarrollo de proyectos por parte de los alumnos Examen escrito 60%, tareas 15 % y prácticas 25%.

8 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 7 DE 10 UNIDAD V NOMBRE: Sistemas de Archivos El alumno empleará las herramientas de un sistema de archivos en la construcción de su proyecto Archivos Estructuras de los archivos Tipos de archivos Atributos Operaciones Archivos mapeados a memoria Directorios Sistemas jerárquicos Operaciones Rutas de acceso Implantación de los sistemas de archivos Asignación adyacente Lista ligada Lista ligada e índice Nodos-i Semántica de compartición Estudio de sistemas de archivos Sistemas de archivos de UNI Superbloque, nodos, comandos fsck, sync, mount Sistema de archivos de DOS Bootsector, FAT, directorios, tabla de particiones, utilerías de reparación (NDD, chkdsk, etc.), file control block (FCB), virus, etc. 1 1 Elaboración y prueba de programas en el laboratorio, por parte del alumno. Investigación bibliográfica por parte del alumno. Desarrollo de proyectos por parte de los alumnos Examen escrito 60%, tareas 15 % y prácticas 25%.

9 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 8 DE 10 UNIDAD VI NOMBRE: Sistemas Operativos Distribuidos El alumno describirá las características de la arquitectura y funcionamiento de un sistema operativo distribuido. 6.1 Objetivos 6.2 Aspectos de diseño 6.3 Modelos de arquitecturas 6.4 Algoritmos de asignación de procesadores 6.5 Memoria virtual distribuida 6.6 Sistemas de archivos distribuidos 1 1 Investigación bibliográfica, Elaboración y prueba de programas en el laboratorio, por parte del alumno. Desarrollo de proyectos por parte de los alumnos como práctica de la unidad Examen escrito 60%, tareas 15 % y prácticas 25%.

10 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 9 DE 10 RELACIÓN DE PRÁCTICAS PRACT. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN 1 2 Uso del búfer de memoria de video Arquitectura de la PC IBM I I Laboratorio de Redes y Sistemas de la ESCOM 3 Programación en lenguaje ensamblador I 4 5 Planificación de procesos (Planificador de procesos I). Construcción de un planificador de procesos II II II 6 Implantación de primitivas de sincronización de procesos I (semáforos). II 7 Implantación de primitivas de sincronización de procesos II (paso de mensajes). II 8 Construcción de un administrador de memoria III 9 Manejo de Puertos de E/S IV 10 Construcción de un Manejador de E/S IV 11 Uso de primitivas de archivo V 12 Construcción de un sistema de archivos V 18.0

11 ASIGNATURA: Sistemas Operativos I : COMPU402 HOJA: 10 DE 10 PERÍODO UNIDAD Examen diagnóstico sin calificación 1 I y II Examen escrito, 60%, Tareas 15% y avance de proyecto y Prácticas 25%. 2 III y IV Examen escrito, 60%, Tareas 15% y avance de proyecto y Prácticas 25% V y VI B C Examen escrito, 60%, Tareas 15% y proyecto 25%. BIBLIOGRAFÍA Andrew S. Tanenbaum. "Sistemas Operativos Modernos". Prentice Hall Andrew S. Tanenbaum. "Sistemas Operativos Distribuidos". Prentice Hall Keneth H. Rosen, Richard R. Rosinski, James M. Farber, Douglas A. Host. UNI Sistema V Versión 4. 2a edición Harvey M. Deitel. Sistemas Operativos. Adisson Wesley. 2ª. Ed. Milan Milenkovic. Sistemas Operativos Conceptos y Diseño. Mc Graw Hill. 2ª. Ed. Terry Dettman. DOS Programmers Referente. QUE 2ª. Ed.

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