Contenido 1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS PROCESOS Prólogo...

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1 1 Prólogo... xv 1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS Conceptos generales sobre sistemas operativos Funciones del sistema operativo Componentes del sistema operativo Activación del sistema operativo Práctica: Instalación del sistema operativo Linux Pasos a seguir para la instalación de la distribución Red Hat El minikernel: Un entorno para el desarrollo de prácticas de diseño de sistemas operativos Características del minikernel Descripción del entorno de desarrollo Consideraciones generales sobre las prácticas basadas en el minikernel Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Introducción de una nueva llamada al sistema en el minikernel Objetivo de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno PROCESOS Conceptos básicos de procesos Procesos ligeros Planificación Señales Servicios de procesos Servicios POSIX para la gestión de procesos Servicios POSIX de gestión de procesos ligeros Servicios POSIX para la gestión de señales y temporizadores Práctica: Monitorización de procesos en WINDOWS con Ntpmon Objetivos de la práctica v

2 vi Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Monitorización de procesos en LINUX Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Descubrir la jerarquía de procesos Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Gestión de señales en POSIX Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Intérprete de mandatos sencillo Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Entrega de documentación Bibliografía Gestión de procesos en el minikernel Los procesos en el minikernel Consideraciones sobre la implementación de procesos Práctica: Inclusión de una llamada bloqueante de temporización en el minikernel Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Práctica: Planificación round-robin en el minikernel Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Práctica: Planificación por prioridades en el minikernel Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Práctica: Planificación tipo Linux en el minikernel Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Práctica: Implementación de procesos ligeros en el minikernel Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno... 64

3 vii 3. GESTIÓN DE MEMORIA Conceptos básicos sobre gestión de memoria Modelo de memoria de un proceso Memoria virtual Operaciones sobre las regiones de un proceso Proyección de archivos en memoria Servicios de gestión de memoria Práctica: Análisis del mapa de memoria de los procesos Objetivos de la práctica El archivo /proc/pid/maps Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Obtención de estadísticas sobre el mapa de memoria de los procesos Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Estudio de los fallos de página de un proceso en Linux Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Material de apoyo Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Estudio de los fallos de página de un proceso en Windows Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Material de apoyo Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Gestión de memoria dinámica Objetivos de la práctica Conceptos generales sobre la memoria dinámica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Proyección de archivos en memoria Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía... 95

4 viii 3.8. Práctica: Uso de bibliotecas dinámicas Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Monitor del uso de memoria de un programa Objetivos de la práctica Descripción de la práctica Organización del software del monitor Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía COMUNICACIÓN Y SINCRONIZACIÓN DE PROCESOS Conceptos básicos Problemas clásicos de comunicación y sincronización Mecanismos y servicios de comunicación Interbloqueos Práctica: Intérprete de mandatos con tuberías Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Desarrollo de la práctica Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Productor-consumidor utilizando procesos ligeros Objetivo de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Entrega de documentación Bibliografía Diseño e implementación de semáforos en el minikernel Objetivo de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Entrega de documentación Bibliografía Diseño e implementación de mutex en el minikernel Objetivo de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Entrega de documentación Bibliografía Detección de interbloqueos en los mutex del minikernel Objetivo de la práctica Interbloqueos para mutex frente a interbloqueos para semáforos Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Entrega de documentación Bibliografía

5 ix 5. ENTRADA/SALIDA, ARCHIVOS Y DIRECTORIOS Conceptos básicos de entrada/salida Manejadores de dispositivos: el reloj y el terminal El manejador del reloj El manejador del terminal Práctica: Monitorización de entrada/salida en Windows: Portmon Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Implementación de un manejador de reloj en el minikernel Objetivo de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Práctica: Implementación de un manejador de terminal básico en el minikernel Objetivo de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Práctica: Diseño y programación de un manejador de terminal avanzado en el minikernel Objetivo de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Conceptos básicos de archivos Conceptos básicos de directorios Servicios de archivos y directorios Servicios POSIX para archivos y directorios Servicios Win32 para archivos y directorios Práctica: Monitorización de archivos: Filemon Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Gestión de cuotas de disco usando scripts de UNIX Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Implementación del mandato du Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Gestión de archivos usando scripts de UNIX Objetivos de la práctica

6 x Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Intérprete de mandatos con redirección y mandatos internos Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Llamadas al sistema para la gestión de archivos y directorios en POSIX: micp y mils Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Llamadas al sistema para la gestión de archivos y directorios en Windows: micopy y midir Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Conceptos de diseño de sistemas de archivos y directorios Estructura del sistema de archivos Práctica: Creación de un sistema de archivos: mkfs Objetivos Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Diseño e implementación de archivos con bandas Objetivos Entorno de desarrollo de la práctica Sistemas de archivos con bandas Organización de la información Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DISTRIBUIDOS Conceptos básicos Protocolos de comunicación Comunicación de procesos en sistemas distribuidos Sockets

7 xi Llamadas a procedimientos remotos Introducción a las RPC de SUN Práctica: Parámetros de configuración y monitorización de conexiones de red en Windows Objetivos de la práctica Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Uso del mandato rpcinfo en Linux Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Servicio de archivos remotos utilizando sockets Objetivos de la práctica Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Ejemplo de aplicación cliente Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Sistema de archivos remoto utilizando RPC Objetivos Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Ejemplo de aplicación cliente Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Servicio de bloques paralelo con tolerancia a fallos RAID Objetivos de la práctica Dispositivos RAID Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Código fuente de apoyo Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía Práctica: Exclusión mutua utilizando un anillo con paso de testigo Objetivos de la práctica Exclusión mutua basada en paso de testigo Descripción de la funcionalidad que debe desarrollar el alumno Recomendaciones generales Entrega de documentación Bibliografía A. Guía del lenguaje de programación en C A.1. Características de C A.2. Primer programa en C A.2.1. Cómo compilar y ejecutar el programa?

8 xii A.3. Características básicas de C A.3.1. Comentarios A.3.2. Palabras reservadas A.3.3. Tipos de datos elementales A.3.4. Constantes A.3.5. La función printf A.3.6. Variables A.3.7. Expresiones y sentencias A.3.8. Operador de asignación A.3.9. Función scanf() A Introducción a la directiva #define A.4. Operadores y expresiones A.4.1. Operadores aritméticos A.4.2. Operadores relacionales y lógicos A.4.3. Operadores lógicos A.4.4. Resumen de prioridades A.4.5. Operadores de asignación A.4.6. Operador condicional A.5. Sentencias de control A.5.1. Sentencia if A.5.2. Sentencia if-else A.5.3. Sentencia for A.5.4. Sentencia while A.5.5. Sentencia do-while A.5.6. Sentencia switch A.5.7. Bucles anidados A.5.8. Sentencias break y continue A.6. Funciones A.6.1. Definición de una función A.6.2. Declaración de funciones: prototipos A.6.3. Llamadas a funciones A.6.4. Recursividad A.6.5. Macros A.7. Punteros A.7.1. Definición de punteros A.7.2. Paso de punteros a una función A.7.3. El operador sizeof A.8. Ámbito de las variables y tipos de almacenamiento A.8.1. Variables locales A.8.2. Variables globales A.8.3. Variables automáticas A.8.4. Variables estáticas A.8.5. Variables de tipo registro A.8.6. Variables externas A.9. Cadenas de caracteres A.9.1. Definición de cadenas de caracteres A.9.2. Asignación de valores a cadenas de caracteres A.9.3. Lectura y escritura de cadenas de caracteres A.9.4. Paso de cadenas de caracteres a funciones

9 xiii A.9.5. Funciones de biblioteca para manejar cadenas A.10. Vectores y matrices A Definición de un vector A Procesamiento de un vector A Paso de vectores a funciones A Punteros y vectores A Vectores y cadenas de caracteres A Vectores multidimensionales A.11. Estructuras A Procesamiento de una estructura A Paso de estructuras a funciones A Punteros a estructuras A Vectores de estructuras A Uniones A Tipos enumerados A Definición de tipos de datos (typedef) A.12. Entrada/salida A Apertura y cierre de un archivo A Lectura y escritura A.13. Aspectos avanzados A Argumentos en la línea de mandatos A Operadores de bits A Máscaras A Operadores de desplazamiento A Campos de bits A Punteros a funciones A Funciones como argumentos A Funciones con número variable de argumentos A Compilación condicional B. Programación con lenguajes de scripts B.1. El shell de UNIX B.2. Estructura de los mandatos B.3. Agrupamiento de mandatos B.3.1. Lista con tuberías (pipes) B.3.2. Lista O-lógico (OR) B.3.3. Lista Y-lógico (AND) B.3.4. Lista secuencial B.3.5. Lista asíncrona (background) B.4. Mandatos compuestos y funciones B.4.1. El mandato condicional if B.4.2. El mandato condicional case B.4.3. El bucle until B.4.4. El bucle while B.4.5. El bucle for B.4.6. Funciones B.5. Redirecciones B.5.1. Redirección de salida B.5.2. Redirección de entrada

10 xiv B.6. Quoting B.7. Expansión de argumentos B.7.1. Expansión de tilde B.7.2. Expansión de variables B.7.3. Sustitución de mandatos B.7.4. Expansión aritmética B.7.5. Expansión de nombres de archivos B.8. Parámetros B.8.1. Parámetros posicionales B.8.2. Parámetros especiales B.8.3. Variables B.9. Shell scripts B.10. Ejecución de un mandato B.11. Mandatos de UNIX B.12. Mandatos internos B.13. Mandatos externos C. Entorno de programación de sistemas operativos C.1. Introducción C.2. Makefiles de UNIX C.2.1. Estructura de un archivo makefile C.2.2. Gestor de bibliotecas C.2.4. Depuración de una aplicación en UNIX o Linux C.3. Entorno de programación del Visual C++ de Microsoft C.3.1. Creación de un espacio de trabajo C.3.2. Ejecución de una aplicación en Visual C C.3.3. Depuración de una aplicación en Visual C