4 Administración de la memoria. 4.1 Gestión de memoria. 4.2 Memoria real. 4.3 Memoria virtual. (Trabajo en el editor de Latex)

Transcripción

1 SISTEMAS OPERATIVOS I (LICENCIATURA EN INFORMATICA) OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA: El estudiante comprenderá el funcionamiento de los sistemas operativos centralizados para lograr un uso más eficiente del mismo 1 Introducción a los sistemas operativos. 1.1 Definición, objetivos y funciones de un S.O. 1.2 Historia y evolución de los S.O. 1.3 Subsistemas de un S.O. 1.4 Estructuras de los sistemas operativos 1.5 Análisis de los SO más comerciales 2 Administración de procesos. 2.1 Descripción y control de procesos. 2.2 Definición de proceso. 2.3 Estados de procesos. 2.4 Control de procesos. 2.5 Procesos e hilos. 2.6 Concurrencia: exclusión mutua y sincronización. 2.7 Principios generales de la concurrencia. 2.8 Exclusión mutua; solución por hw y sw. 2.9 Semáforos Monitores Paso de mensajes Concurrencia e interbloqueo (deadlock) Principios del interbloqueo Acciones a realizar ante un interbloqueo. prevención, detección,predicción y evitar. 3 Administración del procesador. 3.1 Planeación de trabajos (job scheduling). 3.2 Conceptos básicos. 3.3 Tipos de planeación. 3.4 Multiprocesamiento. 3.5 Conceptos básicos. 3.6 Paralelismo. 3.7 Sistemas multiprocesamiento. 3.8 Organización del multiprocesador. 3.9 Sistemas operativos del multiprocesador 4 Administración de la memoria. 4.1 Gestión de memoria. 4.2 Memoria real. 4.3 Memoria virtual. (Trabajo en el editor de Latex) 5 Administración de dispositivos de E/S. 5.1 Principios de hardware de I/O. 5.2 Principios de software de I/O. 5.3 Discos RAM. 5.4 Discos. 5.5 Relojes. 5.6 Terminales Administrador de archivos. 6.1 Sistema de archivos. 6.2 Jerarquía de datos. 6.3 tipos de archivos. 6.4 Interfase con el usuario. 6.5 Llamadas al sistema (systemcalls). 6.6 Tipos de interfaz. 6.7 Lenguaje de comunicación (comandos de control) y pipelines o conductos 7 Desempeño y seguridad. 7.1 Medición del desempeño de los sistemas operativos, monitoreo y evaluación. 7.2 Seguridad de los sistemas operativos. REPORTE DE PROYECTO FINAL PRESENTACION DE SISTEMA OPERATIVO CRITERIOS DE EVALUACION. 50% Exámenes teóricos (y prácticos) 10% Reporte de Prácticas y Tareas de conceptos 10% Participación en clases y asistencia 15% Proyecto (descripción, desarrollo y presentación de una distribución de linux) 15% Investigación y exposición de temas (reporte en equipo con cuestionarios) FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- Introducción a los Sistemas Operativos./Harvey M. Deitel. Ed. Addison Wesley Iberoamericana. 2. -Sistemas Operativos Modernos./Andrew S. Tanenbaum. Ed. Pearson. 3. -Sistemas Operativos./Abraham Silberschatz y James L. Paterson. Ed. Addison Wesley. 4. -Sistemas Operativos./Stallings. Ed. Megabyte. Noriega Editores. 5.-UNIX. Programación Avanzada./Márquez García Francisco Manuel. Ed. Rama. 6. -Prácticas Sistemas Operativos. De la base al diseño./carretero Perez; García Carballeira; Pérez Costoya. Ed. Mc Graw Hill. 7.-Sistemas Operativos. Diseño e Implementación./Andrew S. Tanenbaum. Ed. Prentice Hall. 8. -Programación de Sistemas./John J. Donovan. Ed. El ateneo. 9. -Software de Sistemas: Introducción a la programación de sistemas./beck. Ed. Addison Wesley Arquitectura Computacional./Englander Irv. Ed. CECSA. 2ª. Edición México.

2 OBJETIVOS ESPECIFICOS DE LA MATERIA DE SISTEMAS OPERAT IVOS I UNIDAD 1.- Introducción a los sistemas operativos. Objetivo El estudiante explicará los componentes de un sistema operativo, así como el objetivo, la función y las características de diferentes sistemas operativos. UNIDAD 2.- Administración de procesos. Objetivo Entenderá la alternancia del procesador durante la multiprogramación. UNIDAD 3.- Administración del procesador. Objetivo Aplicará las diferentes técnicas de corto, mediano y largo plazo de asignación del procesador. UNIDAD 4.- Administración de la memoria. Objetivo Entenderá las diferentes estrategias de obtención colocación, asignación y reemplazo y encontrar su aplicación en el sistema operativo de Linux. UNIDAD 5.- Administración de dispositivos de E/S. Objetivo Explicará el objetivo, las funciones y los principios de Hardware y Software de los dispositivos de E/S con especial atención a discos y terminales. UNIDAD 6.- Administrador de archivos. Objetivo Explicará el objetivo, las funciones y las características de diseño de un sistema de archivos e identificar el sistema administrador de archivos de diferentes sistemas operativos. UNIDAD 7.- Desempeño y seguridad. Objetivo Evaluará el desempeño y la seguridad en diferentes sistemas operativos al aplicar paquetes de evaluación de desempeño computacional para poder elegir mejor en alternativas de hardware y software. ACTIVIDADES DE CADA UNA DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Investigar y redactar los conceptos de la lista de palabras clave en cada unidad 2.- Generar grupos de trabajo para desarrollar los temas de cada unidad. 3.- Investigar y exponer los temas de cada unidad. 4.- Desarrollar las prácticas de cada unidad. 5.- Identificar los conceptos investigados y su aplicación mediante un ejemplo proporcionado en clase de cada unidad. OBJETIVOS DEL PROYECTO FINAL DE LA MATERIA A) Realizar un trabajo de investigación acerca de un S.O comercial incluyendo: historia, objetivo, funciones, modo de funcionamiento de los administradores de los recursos (procesador, memoria, periféricos y archivos). B) Presentar el resultado de la investigación ante el grupo. instalación y operación de sistemas operativos (distribución de Linux) Instalar dispositivos de E/S en el sistema operativo. Instalar y operar paquetería básica y de seguridad. Manual de instalación y operación del proyecto

3 Requisitos académicos Para cursar esta asignatura se requieren conocimientos de organización de computadoras y de informática general a un nivel elemental. También es preciso un dominio básico de la programación estructurada, programación modular y de tipos abstractos de datos. Por otro lado, el estudiante tendrá que manejar inevitablemente documentación técnica en inglés, por lo que es importante tener un nivel intermedio de comprensión lectora en este idioma. Las prácticas de la asignatura se realizarán en lenguaje C++. Es requisito indispensable que el estudiante tenga experiencia previa en lenguaje C. Contenidos prácticos Las explicaciones teóricas se apoyarán en una serie de actividades prácticas que pretenden afianzar los conocimientos recibidos, básicamente mediante la implementación de un sistema operativo Además, la asignatura también tiene una parte formativa sobre programación de sistemas. 1. Operación en entorno Unix/Linux. 2. Programación en C++ en entorno Linux. 3. Introducción al sistema operativo Linux. Prácticas en grupo o individuales Las actividades que tienen como fin el adiestramiento con las herramientas (Linux, compilador de C++) se pueden desarrollar de forma individual. Sin embargo, los trabajos obligatorios se realizarán en grupos de tres o cuatro personas, ya que uno de los objetivos de las actividades prácticas es la de fomentar el trabajo en equipo. Los grupos se configurarán a voluntad de los propios estudiantes o al azar de acuerdo a los contenidos temáticos de las unidades. (Piénsenlo bien antes de elegir a su compañero, puesto que no se permiten separaciones ni cambios de grupos una vez que están formados o confié en su suerte). Evaluación La asignatura se evaluará mediante exámenes teóricos y prácticos, el resultado de los trabajos prácticos y controles discrecionales en clase. Tal como se manifestó en los criterios anteriores 50% Exámenes teóricos (y prácticos) 10% Reporte de Prácticas y Tareas de conceptos 10% Participación en clases y asistencia 15% Proyecto (descripción, desarrollo y presentación de una distribución de linux) 15% Investigación y exposición de temas (reporte en equipo con cuestionarios) 50 % Exámenes teóricos y prácticos Los Exámenes teóricos serán de forma individual escritos en hojas blancas y también en forma oral dentro del salón de clases, se tratara de implementar los exámenes escritos en línea dependiendo del servidor del instituto. Los exámenes prácticos se realizaran por pareja previo sorteo en el grupo, en diferentes modalidades y serán dentro del laboratorio de sistemas e informática previa disposición del mismo 10 % Reporte de prácticas y tareas de conceptos Los trabajos prácticos obligatorios serán evaluados y su calificación contribuirá en un 10% a la nota final de la asignatura. Cada trabajo obligatorio tiene el mismo peso en la nota final siempre y cuando se entreguen en fecha y formato establecido

4 10 % Participación en clases y asistencia Se pretende fomentar la participación dinámica dentro del salón de clases y transforma al a alumno pasivo tradicional en un alumno dinámico y actualizado, que las clases dejen de ser monótonas de carácter solamente informativo, por lo que se pide la participación del grupo en foros abiertos virtuales y presénciales. Además se tomara una nueva regla en cuanto la asistencia a clases, perdiendo una centésima del promedio general por cada falta incurrida, teniendo como máximo el 10% de inasistencia del total de clases durante el semestre, después de esto se le considera abandono de la materia. 15% Proyecto (descripción, desarrollo y presentación de una distribución de linux) 15% Investigación y exposición de temas (reporte en equipo con cuestionarios) 15% PROYECTO (descripción, desarrollo y presentación de una distribución del sistema operativo linux) El Proyecto final de la materia se entregara en 3 reportes que incluyen la descripción, desarrollo y presentación de una distribución de linux cada uno con fechas sorteadas en los equipos y con los formatos previamente establecidos. Dicho proyecto se entregara por equipo con un máximo de tres integrantes. 15% Investigaciones y exposición de temas Dentro de las actividades de cada unidad se maneja mucho la investigación y reporte de los conceptos de palabras clave en cada unidad, así como la Investigación y exposición de los temas de cada unidad en grupos de trabajo, por lo que se pretende proporcionar al alumno un carácter formativo dentro del área de la investigación, además se busca que se pueda Identificar los conceptos investigados y su aplicación mediante un ejemplo en clase de cada unidad. Se solicitara reportes en diferentes editores y modalidades básicas, además se implementara el uso de cuestionarios dentro del reporte para facilitar la transmisión de su conocimiento y la captación de las ideas principales. Evaluación continúa A lo largo del curso podrán realizarse controles escritos sobre alguna de las unidades teóricas de la asignatura. Estos controles serán a discreción del profesor, así que no tendrán fecha prefijada. Los controles se realizarán durante la hora de clase. La calificación obtenida en estos controles podrá incrementar hasta en un 10% la nota obtenida mediante exámenes y trabajos. Calificación final La calificación final resultará de aplicar los porcentajes antedichos a la nota obtenida en exámenes, trabajos prácticos y en su caso, a la evaluación continua. No obstante, para aprobar la asignatura habrá que obtener más del 70% de la nota máxima de cada uno de los trabajos obligatorios y de los exámenes de teoría. La nota de teoría se obtiene obteniendo la media aritmética de las notas de los Exámenes de teoría, una vez que se hayan aprobado cada una de las partes de teoría.

5 Criterios de evaluación. Tipo de exámenes Se pretende evaluar en el alumno la consecución de los objetivos docentes de la asignatura, principalmente el dominio de los conceptos fundamentales sobre sistemas operativos. Los exámenes estarán diseñados de tal forma que se abarque la mayor cantidad posible de material temático, a fin de explorar los conocimientos globales que tenga el alumno. Dependiendo de la presentación y de la calidad de los cuestionarios presentados para relacionar los conceptos de temas diferentes. En los pasados cursos casi siempre los exámenes contuvieron varias preguntas de desarrollo, preguntas de respuesta corta, algún desarrollo algorítmico y un test con cuestiones generales. Los trabajos prácticos se evaluarán de acuerdo con criterios de calidad del programa, tanto de su diseño general como de su implementación y documentación; aparte, se valorarán parámetros como la creatividad y la mejor o peor defensa que el grupo haga de su trabajo. Los criterios de evaluación de prácticas se adjuntarán a la documentación que se entregará en su momento. No está de más remarcar que a cualquier alumno universitario se le presupone un adiestramiento previo en varias disciplinas, como son: la capacidad para comprender un texto escrito; expresarse con corrección, precisión y claridad; y en general un bagaje formativo cuya carencia repercutirá en la calificación definitiva en la asignatura. Las clases teóricas se impartirán en las aulas correspondientes del Edificio de Q de Informática y ciencias básicas. Y las clases practicas tendrán las siguiente disposición: Para realizar los trabajos prácticos, se dispone del Laboratorio de Sistemas e informática (previa disponibilidad de sala y horario). El laboratorio cuenta con un servidor de altas prestaciones y una red local de una veintena de pcs que tienen instalado el sistema Linux. Por lo que tendrán que solicitar una cuenta en el ambiente de linux con el encargado del laboratorio. Aparte de estos puestos de trabajo, los estudiantes podrán trabajar de forma remota mediante Internet a cualquier hora del día accesando al servidor del tec, las 24 hras del día, los 365 días del año. La naturaleza de los trabajos prácticos permite que éstos se realicen en cualquier pc con Linux, así que quien lo desee podrá implementarlos en su casa. En cualquier caso, la revisión de los trabajos se hará en las máquinas del Departamento de Informática y Sistemas. Cada estudiante dispondrá de una cuenta de usuario exclusiva del Laboratorio de Sistemas Operativos. A comienzos del curso se comunicará cómo pueden obtener su usuario y contraseña. Documentación valida para las investigaciones En la asignatura Sistemas Operativos se cuenta con fuentes documentales de todo tipo, que podemos clasificar en: 1. Bibliografía básica y complementaria 2. Guías teóricas y prácticas 3. Material para las prácticas 4. Servicios de información en línea 5. Seguidamente se explicará cada una de estas fuentes, aunque ya se cuenta con la bibliografía básica

6 1 Bibliografía básica y complementaria La bibliografía básica de una asignatura son aquellos textos fundamentales que bastan para que el alumno tenga una visión completa de los contenidos de aquélla. En la sección de bibliografía básica se incluyen libros sobre sistemas operativos en general y literatura conveniente para los objetivos prácticos de la asignatura (programación y operación en UNIX, programación en C++). 2 Guías teóricas y prácticas Durante el curso los profesores entregarán material diverso para seguir las clases teóricas y prácticas. Por ejemplo, para cada unidad teórica. Para las prácticas se suministrará material variado, p.ej. trípticos con las órdenes comunes de UNIX, esquemas con la organización de archivos, etc. 3 Material para el laboratorio La documentación que se suministra para las actividades prácticas y el uso del laboratorio incluye, entre otras cosas: Fichas de prácticas Manuales de operación y programación en entorno UNIX Manuales de programación en C/C++ Textos de los trabajos prácticos 4 Servicios en línea Además los estudiantes matriculados en Sistemas Operativos disponen de un sistema Moodle desde donde se puede acceder también a toda la información publicada en la web: proyecto docente, esta misma guía, otras guías teóricas y practicas, manuales complementarios así como una serie de recursos propios de Moodle que emplearemos a lo largo del curso, por ejemplo, foros, tareas 5 Correo electrónico Los estudiantes podrán utilizar el correo electrónico para consultar dudas con sus profesores. Además, los comunicados cotidianos les llegarán a los alumnos por esa vía, por ejemplo las convocatorias de clases y las calificaciones de exámenes, que normalmente se publicarán en el Moodle de la asignatura. El correo electrónico y el Moodle serán los medios de comunicación preferentes para los avisos de ese tipo. Bibliografía básica La bibliografía básica es el conjunto de libros que bastan para el aprendizaje completo de la asignatura, según los temarios teórico y práctico; a continuación se presentarán indicando para cada una su título, autor y editorial, más un breve comentario. De todas estas obras existen ejemplares suficientes en la Biblioteca del Edificio de Informática y Matemáticas. Fundamentos de sistemas operativos SISTEMAS OPERATIVOS (QUINTA EDICIÓN) A. Silberschatz, P. Galvin Addison-Wesley, 1999 El apodado libro de los dinosaurios es un texto esencial en Sistemas Operativos, que cubre la mayor parte de los temas de la asignatura. Imprescindible como libro de texto. La cuarta y quinta ediciones están bien actualizadas y tienen una organización temática más adecuada para seguir la asignatura. Además, la quinta edición incluye capítulos específicos sobre Windows NT y Linux..

7 Operación en el sistema UNIX Como complemento al adiestramiento que se recibirá en las clases prácticas, se recomiendan estas obras: GUÍA DE OPERACIÓN EN UNIX J. M. Santos Servicio de publicaciones EUI, 1996 Trata a un nivel introductorio-medio la operación en el entorno UNIX, llegando a nociones sobre la programación de shell scripts. El libro se complementa con los trípticos o chuletas que se entregarán en las clases prácticas. EDICIÓN ESPECIAL LINUX (CUARTA EDICIÓN) J. Tackett y S. Burnett Prentice-Hall, 2000 Un libro que cubre la instalación, la administración y el uso cotidiano de sistemas Linux. Programación en C++ Una pléya de títulos sobre programación en C y C++ inunda el mercado bibliográfico. Dentro de este vasto océano se seleccionan dos títulos en español. EL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN C++ Bjarne Stroustrup Addison Wesley, Edición especial Puede considerarse el manual de referencia del C++, escrito por el propio autor del lenguaje. C: MANUAL DE REFERENCIA H. Schildt McGraw-Hill, 2001 Ideal para el aprendizaje del lenguaje C, explica tanto las características del mismo como bastantes funciones de biblioteca. Bibliografía complementaria En esta sección se incluyen textos que, o bien sirven para profundizar en materias de la asignatura, o bien son referencias concretas para algunos temas no suficientemente cubiertos por la bibliografía básica. Fundamentos de sistemas operativos SISTEMAS OPERATIVOS (QUINTA EDICIÓN) W. Stallings Prentice Hall, 2005 SISTEMAS OPERATIVOS: TEORÍA Y PROBLEMAS Joaquín Aranda Almansa... [et al.] Sanz y Torres, 2002 SISTEMAS OPERATIVOS. UNA VISIÓN APLICADA J. Carretero, P. De Miguel, F. García y F. Pérez McGraw-Hill, 2001 SISTEMAS OPERATIVOS. CONCEPTOS Y DISEÑO (SEGUNDA EDICIÓN) M. Milenkovic McGraw-Hill, 1994