CURSO ACADÉMICO 2008/2009

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1 DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA CURSO ACADÉMICO 2008/2009 Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática Dep. Lenguajes y Sistemas Informáticos Concurrente y Distribuida Titulación: INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997) Nombre: Concurrente y Distribuida Código: Año del plan de estudio: 1997 Tipo: Optativa Créditos totales (LRU): 6,00 Créditos LRU teóricos: 3,00 Créditos LRU prácticos: 3,00 Créditos totales (ECTS): 6,00 Créditos ECTS teóricos: 3,00 Créditos ECTS prácticos: 3,00 Horas de trabajo del alumno por crédito ECTS: 10,00 Curso: 0 Cuatrimestre: 2º Ciclo: 0 DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES Nombre Departamento Despacho José Antonio Pérez Castellanos LSI F1.62 jperez@lsi.us.es Manuel Rovayo García LSI F0.53 DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. Descriptores: Sistemas operativos distribuidos. concurrente. Sistemas distribuidos. 2. Situación: 2.1. Conocimientos y destrezas previos: Si bien no se establecen prerrequisitos para cursar esta asignatura, es recomendable que el alumno haya superado las asignatura y conozca las materias descritas en el apartado Contexto dentro de la titulación: Independientemente de la participación de la asignatura en la formación y desarrollo de las capacidades y competencias mínimas deseables en un perfil tipo de Ingeniero en Informática, esta asignatura complementa la formación recibida en las asignaturas Sistemas Operativos y Laboratorio de Sistemas Operativos en construcción de sistemas distribuidos y en concurrencia, ofreciendo un enfoque menos orientado al sistema y más orientado a la programación Recomendaciones: Sería recomendable que el alumno haya cursado y aprobado las siguientes asignaturas: - Introducción a la I - Introducción a la II Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 1 de 9

2 - Sistemas Operativos - Laboratorio de Sistemas Operativos En cualquiera de los casos, es necesario que el alumno sea capaz de programar con soltura en lenguaje. 3. Competencias: 3.1. Competencias transversales/genéricas: 1: Se entrena débilmente. 2: Se entrena de forma moderada. 3: Se entrena de forma intensa. 4: Entrenamiento definitivo de la competencia (no se volverá a entrenar después). Competencias Valoración Referencia Capacidad de análisis y síntesis Solidez en los conocimientos básicos de la profesión Habilidades elementales en informática Resolución de problemas Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Capacidad de aprender Habilidad para trabajar de forma autónoma Observaciones sobre las competencias: 3.2.Competencias Específicas Cognitivas(Saber): - Estrategias de diseño de sistemas operativos: modelo monolítico, modelo en estratos, modelo micronúcleo, máquinas virtuales y sistemas operativos orientados a objetos. - Tipos de sistemas operativos. - Procesos: abstracción de procesos, rendimiento de la multiprogramación. Hilos. - Planificación de procesos: métodos apropiativos y método no apropiativos. - Concurrencia de procesos: mecanismos de coordinación. - Interbloqueo: formación y modelado del interbloqueo. Estrategias de detección y recuperación, de prevención y predicción. - Entrada/Salida: control de dispositivos a bajo nivel. Arquitectura del subsistema de entrada/salida. -Dispositivos más habituales de entrada/salida. - Administración de memoria: segmentación, paginación y memoria virtual. - Administración de archivos: sistemas de archivos, servidores de archivos y seguridad. Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer): - Elegir el modelo de diseño más adecuado para un tipo de sistema operativo a partir de sus requisitos y restricciones. - Ser capaz de entender e implementar un problema concurrente como un conjunto de procesos abstractos interrelacionados, y ser capaz de analizar su rendimiento. - Ser capaz de implementar un planificador simple de procesos. - Saber implementar mecanismos de comunicación y/o sincronización entre procesos, y ser capaz de hacer uso de estos para coordinador procesos cooperantes. - Ser capaz de construir un gestor de dispositivo para un dispositivo simple, y entender los fundamentos de la gestión de dispositivos más complejos. - Ser capaz de hacer uso de segmentación de memoria para organizar la memoria asignada a un proceso. - Conocer los fundamentos de un sistema de memoria virtual paginada, y ser capaz de analizar el rendimiento de un sistema en base a estos. - Conocer las estructuras de datos y los procedimientos más comúnmente empleados en la administración de archivos, y aplicar estos conocimientos a la resolución de problemas. - Se capaz de analizar la seguridad de un sistema. Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 2 de 9

3 - Ser capaz de desarrollar y depurar un programa mediante las herramientas de desarrollo propias de UNIX. Actitudinales(Ser): - Capacidad para el razonamiento crítico y lógico. - Capacidad de resolver problemas aplicando los métodos de la ciencia y la ingeniería. - Capacidad de abstracción. - Capacidad para enfrentarse a problemas nuevos recurriendo conscientemente a estrategias que han sido útiles en problemas resueltos anteriormente. - Capacidad para aplicar el ciclo de resolución de problemas típico de la ciencia y la ingeniería: especificación, generación de ideas y alternativas, diseño de una estrategia de solución, ejecución de la estrategia, validación, interpretación y evaluación de los resultados. Capacidad de analizar el proceso una vez acabado. - Capacidad de análisis y de síntesis. 4. Objetivos: - Ampliar los conocimientos en sistemas operativos del alumno en lo referente a los sistemas operativos distribuidos. - Adiestrar al alumno en la coordinación de actividades mediante mecanismos de más alto nivel que los estudiados en la asignatura de Laboratorio de Sistemas Operativos. - Proveer al alumno de los conocimientos suficientes como para comprender los mecanismos de funcionamiento de más bajo nivel subyacentes bajo un sistema operativo distribuido. - Proveer al alumno de los conocimientos necesarios para comprender qué es un middleware, qué problemas resuelve cómo lo hace. - Conseguir que el alumno sea capaz de abstraer la funcionalidad de un middleware de tal manera que pueda construir una solución distribuida basándose en cualquier middleware ya existente. 5. Metodología: 5.a Número de horas de trabajo del alumno SEGUNDO SEMESTRE. Actividades y horas: Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 3 de 9

4 Trabajos (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 0,00 + 0,00 = 0,00 Exámenes (Total de horas): 0,00 6. Técnicas Docentes: Sesiones académicas teóricas: [X] Exposición y debate: [ ] Tutorías especializadas: [ ] Sesiones académicas prácticas:[ ] Visitas y excursiones: [ ] Controles de lecturas obligatorias: [ ] DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN La asignatura se impartirá durante 6 horas semanales. Dos de estas clases serán teóricas, y una será práctica: - Clases teóricas. El profesor utilizará fundamentalmente la tradicional pizarra para exponer sus explicaciones y razonamientos. También se utilizará en clase el retroproyector u ordenador conectado al cañón de proyección, que resulta muy útil para la introducción de conceptos o la explicación de algoritmos que, por su tamaño o nivel de complejidad resultarían arduos de explicar en el encerado. En este caso, el material utilizado se pondrá a disposición de los alumnos con suficiente antelación para su correcto seguimiento de las clases. - Prácticas. El profesor explicará sobre pizarra los conceptos a poner en práctica, y a continuación proporcionará los enunciados de las prácticas a realizar en forma de boletines de ejercicios, que serán desarrollados en laboratorio bajo la supervisión del profesor. 7. Bloques Temáticos: Bloque 1: Teoría Tema 1: Introducción a los Sistemas Distribuidos Tema 2: Modelo Cliente/Servidor Tema 3: Llamada a procedimientos remotos Tema 4: Comunicación en grupo Tema 5: Sincronización en sistemas distribuidos Tema 6: Memoria Compartida Distribuida Tema 7: Planificación en Sistemas Distribuidos Tema 8: Sistemas de Archivos Distribuidos Bloque 2: Prácticas Tema 9: Tema 10: Sistemas Distribuidos con CORBA Tema 11: 8. Bibliografía 8.1. General: A continuación se lista la bibliografía general de la asignatura - Reaz HoqueCORBA 3 (1998) ISBN K. Arnold; J.GoslingEl lenguaje de programación (2001) ISBN T. W. Christopher; G. ThiruvathukalHigh performance computing : multi-threaded and networked programming (2000) ISBN Gerald Brose, Andreas Voguel, Keith Duddy Programming With CORBA. Adanced Techniques for Building Distributed Applications3 (2001) ISBN M. Ben-AriPrinciples of concurrent and distributed programming (1990) ISBN X - Doug Lea concurrente en TM : principios y patrones de diseño (2001) ISBN Andrew S. TanenbaumSistemas operativos distribuidos (1996) ISBN Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 4 de 9

5 8.3. Observaciones: - T. W. Christopher; G. Thiruvathukal, High performance computing : multi-threaded and networked programming, edicion. Prentice Hall. - Andrew S. Tanenbaum, Sistemas operativos distribuidos, edicion. Prentice-Hall. - Doug Lea, concurrente en TM : principios y patrones de diseño, edicion. Addison-Wesley. - Gerald Brose, Andreas Voguel, Keith Duddy, Programming With CORBA. Adanced Techniques for Building Distributed Applications, edicion. Wiley. - K. Arnold; J.Gosling, El lenguaje de programación, edicion. Addison-Wesley. - M. Ben-Ari, Principles of concurrent and distributed programming, edicion. Prentice-Hall. - Reaz Hoque, CORBA 3, edicion. IDG Books Worldwide. 9. Técnicas de evaluación: - Convocatorias ordinarias: Tanto la evaluación de la parte teórica se hará mediante un examen escrito que se realizará en las fechas que indique el Centro para cada una de las convocatorias oficiales. La evaluación de la parte práctica se llevará a cabo mediante la presentación de una práctica de curso, que se podrá entregar en cualquiera de las convocatorias oficiales. - Evaluación alternativa: El alumno también tendrá la posibilidad de aprobar la asignatura sin necesidad de presentarse al examen final mediante evaluación alternativa. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN: Hay que aprobar la teoría y la práctica por separado. Si se aprueba una de las dos, se conserva la calificación para las siguientes convocatorias del curso. Ambas partes se evalúan o bien en convocatoria ordinaria o bien mediante evaluación alternativa entre 0 y 10 puntos, y la nota final de la asignatura será: si (T>=5 Y P>= 5): NotaFinal := (T+P)/2 otros: NotaFinal := mínimo( (T+P)/2, 4) fsi siendo T y P las notas obtenidas en Teoría y Prácticas, respectivamente. Se considerará que un alumno ha superado la asignatura cuando la calificación que obtiene en el sistema de evaluación elegido sea igual o superior a 5. A continuación, se detalla la forma en que se evalúan tanto teoría como práctica, tanto en evaluación alternativa como en convocatoria ordinaria: TEORÍA: - Convocatorias ordinarias: Se realizará un examen escrito que puntuará entre 0 y 10 puntos, siendo la nota resultante de este examen la nota de teoría de la asignatura. - Evaluación alternativa: Se realizará un número de controles en horas de clase. La nota de teoría será la media de los controles, si ninguno de ellos tiene puntuación inferior a cuatro. PRÁCTICA: - Convocatorias ordinarias: La parte práctica de la asignatura se supera mediante la realización de una práctica de curso propuesta por los profesores de la asignatura. Dicha práctica se deberá entregar en las fechas establecidas a tales efectos. La práctica puntuará entre 0 y 10 puntos, siendo esta la nota de prácticas de la asignatura. - Evaluación alternativa: En primera convocatoria, el alumno podrá realizar un ejercicio escrito sobre la materia correspondiente a la práctica. Este examen se realizará el último día de clase de prácticas, dentro del horario de clase. Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 5 de 9

6 10. Organización docente semanal (Número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) H: Horas presenciales HORAS SEMANALES Exámenes Laboratorio Otros Prácticas Teorí-a Trabajos Temario Segundo Semestre Total H Total H Total H Total H Total H Total - Introducción a los Sistemas 1ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Distribuidos, Modelo 2ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Cliente/Servidor, Modelo 3ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Cliente/Servidor, Llamada a procedimientos 4ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 remotos, Llamada a procedimientos 5ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 remotos, Comunicación en 6ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 grupo, Sistemas Distribuidos con CORBA Comunicación en 7ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 grupo, Sistemas Distribuidos con CORBA Sincronización en sistemas 8ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 distribuidos, Sistemas Distribuidos con CORBA Sincronización en sistemas 9ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 distribuidos, 10ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Sincronización en Nº total de horas Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 6 de 9

7 HORAS SEMANALES Exámenes Laboratorio Otros Prácticas Teorí-a Trabajos Temario Segundo Semestre Total H Total H Total H Total H Total H Total - sistemas distribuidos, Memoria Compartida Distribuida, 11ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Memoria Compartida Distribuida, 12ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Memoria Compartida Distribuida, 13ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Sistemas de Archivos 14ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Distribuidos, Sistemas de Archivos 15ªSemana 2,00 2,00 0,00 0,00 2,00 2,00 6,00 0,00 0,00 0,00 2,00 Distribuidos,, Nº total de horas 11. Temario desarrollado Bloque 1: Teoría Tema 1: Introducción a los Sistemas Distribuidos a. Qué es un sistema distribuido? b. Objetivos c. Conceptos de Hardware d. Conceptos de Software e. Aspectos de Diseño Tema 2: Modelo Cliente/Servidor a. Clientes y Servidores b. Direccionamiento c. Primitivas d. Implantación del modelo cliente/servidor Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 7 de 9

8 Tema 3: Llamada a procedimientos remotos. Operación básica de RPC b. Transferencia de parámetros c. Conexión dinámica d. RPC y fallos e. Aspectos de implantación Tema 4: Comunicación en grupo a. Introducción b. Aspectos de diseño Tema 5: Sincronización en sistemas distribuidos a. Sincronización de relojes b. Exclusión mutua c. Algoritmos de elección d. Transacciones e. Bloqueos Tema 6: Memoria Compartida Distribuida a. Introducción b. Modelos de consistencia c. Memoria distribuida paginada d. Memoria distribuida con variables compartidas e. Memoria distribuida en base a objetos Tema 7: Planificación en Sistemas Distribuidos a. Modelos de sistemas. b. Asignación de procesadores. c. Planificación. Tema 8: Sistemas de Archivos Distribuidos a. Diseño de los sistemas distribuidos de archivos b. Implantación c. Tendencias Bloque 2: Prácticas Tema 9: a. Hilos b. Control de Hilos c. Planificación d. Coordinación e. Hilos demonios Tema 10: Sistemas Distribuidos con CORBA a. Qué es CORBA? b. Arquitectura de un sistema CORBA c. Alternativas a CORBA d. El lenguaje IDL Tema 11: a. CORBA frente a RMI b. Uso del traductor idlj c. Creación del lado servidor d. Creación del lado cliente e. Implementando herencia f. Uso de excepciones g. Objetos Fábrica h. Metodología i. Detalles de implementación Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 8 de 9

9 j. El servicio de nombres 12. Mecanismo de control y seguimiento Nuestro método de enseñanza se desarrolla en la forma que seguidamente detallamos, con el propósito de que el alumno mantenga un contacto continuo con la asignatura a lo largo del cuatrimestre. 1. Clases de Teoría Durante las semanas que dura el curso, organizadas según se adjunta en la temporización previa, se impartirá el contenido teórico de la asignatura mediante el uso de presentaciones en ordenador y en formato tradicional, ilustrando con especial atención los problemas de relevancia con ejemplos clarificadores. 2. Prácticas de laboratorio Durante el periodo lectivo se impartirá el temario de prácticas en clases de laboratorio, donde se presentará al alumno los contenidos necesarios para que puedan desarrollar problemas con un ordenador. Estas sesiones se realizan mediante el uso de presentaciones en ordenador, dejando al alumno un tiempo suficiente para la resolución de los problemas planteados con la asistencia del profesor. Al alumno se le entregará un material docente consistente en boletines de ejercicios que podrán llevar adjuntos los apéndices oportunos con la información necesaria para resolverlos. Estos boletines estarán disponibles por conexión de Internet (en la página web de la asignatura en el servidor del departamento). 3. Tutorías Los profesores harán público su horario de tutorías. La participación del alumno no precisa de una petición previa dentro de ese horario. El profesor prestará atención al alumno en todas las cuestiones que conciernen a la materia de la asignatura, resolviendo las dudas que tuviera en la medida de lo posible. 4. Evaluación El alumno puede optar a dos sistemas de evaluación: la evaluación alternativa (o por curso) o bien evaluación tradicional (según un examen final, en las convocatorias regladas). El sistema de evaluación alternativo se llevará a cabo mediante controles realizados en horario de clase en el caso de teoría, o mediante examen escrito en la fecha de convocatoria oficial en el caso de prácticas, como se indicó anteriormente. Aquellos alumnos que no hayan superado la asignatura por el sistema de evaluación alternativo, o que por decisión personal renuncien a la nota de evaluación por curso, tienen la opción de superar la asignatura por medio de un examen final, a celebrar en cada una de las convocatorias oficiales de la asignatura. 13. Horarios de clases y fechas de exámenes Los horarios y fechas de ex?menes ser?n los acordados por la Junta de Factultad o Escuela y publicados por la misma Concurrente y Distribuida (INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) (1997)) 9 de 9