ASIGNATURA: SISTEMAS OPERATIVOS II

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1 PLAN DE ESTUDIOS 2008 LICENCIADO EN INFORMÁTICA FACULTAD DE CONTADURÍA, ADMINISTRACIÓN E INFORMÁTICA ASIGNATURA: SISTEMAS OPERATIVOS II ÁREA DEL CONOCIMIENTO: SOFTWARE DE BASE CLAVE: I4SO2 ETAPA FORMATIVA: ETAPA DISCIPLINAR TOTAL HRS. SEMANA: 5 DURACIÓN: SEMESTRAL HRS. TEÓRICAS: 3 TIPO DE CURSO: OBLIGATORIO HRS. PRÁCTICAS: 2 REQUISITOS: NINGUNO CRÉDITOS: 8 SEMESTRE: 4º HORAS POR CLASE: 1 OBJETIVO GENERAL: Al finalizar el curso el alumno comprenderá las principales características de los sistemas operativos, así como sus directivas de implementación y diseño. TIEMPO (HORAS) Introducción a los SOD Conceptos Sistema Distribuido El núcleo La protección Llamadas al núcleo Llamadas al sistema. TEMÁTICA OBJETIVOS DE APRENDIZAJE MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Al finalizar la primera unidad el alumno comprenderá los conceptos básicos de los sistemas operativos distribuidos. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 101

2 Apertura de un SOD Núcleo monolítico y microkernel Comparación Ejemplos Arquitectura Cliente-Servidor Sun Microsystem SunOS Sistema Operativo UNIX Internet Características clave Compartición de recursos Apertura Soporte a la concurrencia Elasticidad (crecimiento incremental) Gestión de los fallos Transparencia Cuestiones de diseño Nombramiento: esquema global único Comunicación Estructura del software: interfaces bien definidas Arquitecturas: optimizar prestaciones en entornos cambiantes Mantenimiento de la consistencia Comunicación entre procesos Introducción y objetivos Middleware Construcción de protocolos Ausencia de respuesta Sockets La API de protocolos de Internet La operación send receive Comunicación síncrona y asíncrona Destino de los mensajes La fiabilidad Los sockets La comunicación mediante datagramas UDP La comunicación mediante TCP La alineación y la representación externa de los datos Correspondencias datos-mensajes La representación externa de datos. Al finalizar la unidad el alumno comprenderá las diferentes concepciones de proceso y su importancia en el diseño de los sistemas operativos distribuidos. 102

3 La alineación Ejemplo CORBA CDR Invocación remota La comunicación entre objetos distribuidos Modelo de objeto Un objeto y su interfaz Acciones Clases e instancias Excepciones Recolección de basura Arquitectura de los sistemas de objetos distribuidos Los objetos en los SD Invocaciones locales y remotas Interfaces remotas Recolección de basura y excepciones en SD Cuestiones de diseño de la invocación remota Garantías de entrega Transparencia Implementación de la lógica de procesamiento remota Partes de la lógica de LPR Procesado de la interfaz El compilador de interfaz Enlace dinámico Enlace dinámico Funcionamiento del binder JAVA RMI La serialización de objetos en Java Las interfaces remotas Paso de argumentos y resultados. Al finalizar la unidad el alumno conocerá los diferentes algoritmos de invocación remota y programará los problemas clásicos de la comunicación de procesos. 103

4 Descarga de las clases El servidor de nombres RMIRegistry Servicio de Archivos Introducción Los archivos Los directorios El control de acceso Componentes del servicio de archivos Módulos del sistema de archivos El servicio de archivos Interfaz del servicio de archivos Control de acceso El servicio de directorios Interfaz del servicio de directorios Técnicas de implementación Estructura modular Necesidades del servicio de bloques Uso de caches Alamacenamiento de archivos Estructura de índice Localización de archivos Caso practico utilizando SUN Microsystem (Solaris) El tiempo y la coordinación distribuida Sincronización Compensación de la deriva del reloj Algoritmos de sincronización Método de Cristian Algoritmo de Berkeley Protocolo de tiempo de red NTP Algoritmo de sincronización Tiempo lógico La relación sucedió-antes El reloj lógico Reglas de funcionamiento Ordenación total Coordinación distribuida Algoritmos de elección Algoritmo del matón elección basada en anillo. las diferentes operaciones sobre los archivos, así como la implantación del sistema de archivos. los principales tópicos de la sincronización de procesos en un sistema operativo Planificación de tareas. 104

5 6.1. Planificación con ejecutivos cíclicos Planificación basada en procesos Algoritmo Rate Monotonic Análisis del tiempo de respuesta Tiempo de ejecución para el caso peor Tareas periódicas y esporádicas Sincronización de acceso a recursos Prioridades dinámicas Procesamiento de transacciones Conceptos básicos Requisitos y características Interfaz del servicio de transacciones Problemas de la concurrencia El problema de la actualización perdida El problema de la recuperación inconsistente La equivalencia serie Problemas de la recuperabilidad El problema de la lectura sucia Retardo de compromiso Aborto de transacciones en cascada Escrituras prematuras Servicio de transacciones en archivos Interfaz del servicio de transacciones Método de control de la concurrencia Bloqueos Deadlock Solución al deadlock Bloqueos bi-versión Control optimista de la concurrencia Validaciones Estampas de tiempo Multiproceso 8.1. Procesos e hilos Entorno de ejecución Espacio de direccionamiento Creación de un nuevo proceso Multihilos Ventaja de los procesos multihilo Estados asociados a entornos de ejecución e hilos. los principales tópicos de la planificación de tareas. los principales tópicos del procesamiento de transacciones. las diferentes operaciones sobre los procesas, programando hilos y multihilos. 105

6 Coste asociado a los hilos Programación de los hilos Llamadas a sincronización de los hilos en JAVA Planificación de hilos Implementación de los hilos. 106

7 PERFIL PROFESIOGRÁFICO DEL DOCENTE ESTUDIOS REQUERIDOS: Licenciatura en Informática o Sistemas Computacionales o Ingeniería en Computación, en Sistemas Computacionales. EXPERIENCIA PROFESIONAL DESEABLE: En Áreas de la computación. OTROS REQUERIMIENTOS: Experiencia con el manejo de los sistemas operativos de actualidad de equipos personales. Experiencia con el manejo de al menos un sistema operativo multiusuario. Experiencia en la programación del FORK y de SEMAFOROS de UNIX. Dominio de al menos un sistema operativo de actualidad. Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de la clase Seminarios Trabajos de investigación Exámenes parciales 30% Proyectos Parciales 40% Trabajos y tareas fuera del aula 20% Participación en clase 10% Asistencia a clases MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: 1. G. F. Colouris, J. Dollimore & T. Kindberg, Distributed Systems: Concepts and Design, 3a. Edición, Addison Wesley A. Burns & A. Wellings, Real-Time Systems and Programming Languages, 3a. Edición, Addison Wesley Brinch Hansen, Operating system principles, Prentice-Hall. 4. Lubomir bic & Alan Shaw, The logical design of operating systems, 2º edicion, Prentice-Hall. 5. Harvey Deitel, An introduction to operating systems, 2º edicion, Addison-Wesley. 6. R. Chow & T. Jonson, Distributed Operating Systems and Algorithms, Addison-Wesley S. Mullender, Distributed Systems: Concepts and Design, 2a Edisión, Addison-Wesley CLAVE DE MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE EXPOSICIÓN DEL MAESTRO CONTROL DE LECTURA INVESTIGACIÓN POR PARTE DE LOS ALUMNOS E.D. V.C. EXPOSICIÓN DIALÉCTICA MATERIAL AUDIOVISUAL VISITA DE CAMPO EXPOSICIÓN DE LOS ALUMNOS E.P. C.D. EJERCICIO PRÁCTICO PREGUNTAS Y RESPUESTAS DISCUSIÓN DE TEMAS CONFERENCIA DIALÉCTICA 107