UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN

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1 ASIGNATURA: Sistemas Operativos CARÁCTER: Obligatoria TIPO MODALIDAD: UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN SEXTO SEMESTRE Teórica Curso ASIGNATURA(S) INDICATIVA(S) PRECEDENTE(S): ASIGNATURA(S) INDICATIVA(S) SUBSECUENTE(S): CLAVE: 0840 ÁREA DE CONOCIMIENTO: Software de Base HORAS/SEMANA/SEMESTRE TEORÍA: 4.0 PRÁCTICA: 0.0 Computadoras y Programación Programación de Sistemas Redes de Computadoras I Bases de Datos I Sistemas de Información Seguridad informática Ingeniería de software II Administración de sistemas multiusuario HORAS: 64.0 CRÉDITOS: 08 OBJETIVO(S): El alumno comprenderá básicamente la estructura de los sistemas operativos que permitan trabajar los sistemas informáticos. 1. CONCEPTOS GENERALES 1.1 Introducción a los sistemas operativos. 1.2 Sistema informático y sistema operativo. 1.3 Componentes de un sistema informático: sistema lógico, sistema físico y sistema humano. Aplicaciones y programas del sistema. Concepto de sistema operativo 1.4 Objetivos de los sistemas operativos. ES TEMÁTICAS 2. PROCESOS 2.1 Fundamentos de procesos y concurrencia. 2.2 Concepto de proceso. 2.3 Estados de actividad de un proceso. Primitivas de gestión de procesos. Jerarquías de procesos. 2.4 Sistemas concurrentes El sistema operativo como administrador de recursos, máquina extendida, programa de control y entorno de operación y programación. Objetivos funcionales y criterios. 1.6 Recorrido histórico. Tipos de sistemas informáticos. 2.5 Propósitos y objetivos de la concurrencia. Cooperación y competencia entre procesos. Especificación de la concurrencia. 2.6 Planificación de procesos. 1.7 Sistemas primitivos. Monitor residente. Procesamiento por lotes. La multiprogramación. Sistemas Interactivos: tiempo compartido. Sistemas de tiempo real. Informática personal. Sistemas paralelos. Sistemas distribuidos. 2.7 Estructuras y niveles de planificación.

2 1.8 Estructura de computadoras y sistema operativo. 2.8 El bloque de control del proceso. Colas de gestión de procesos. Niveles de planificación. Hilos. 2.9 Objetivos de la planificación de 1.9 El sistema de entrada/salida. Eventos. procesos Sistema de interrupciones. Interrupciones vectorizadas. Acceso directo a memoria (DMA). Excepciones e interrupciones software Jerarquía de memorias Políticas de planificación Concepto y ejemplos de jerarquía de memorias. Principio de caché. Consistencia y coherencia Modelo de comportamiento de un proceso. Criterios de evaluación de las políticas FCFS.SJF. Métodos expulsivos (preemptive). Round-Robin. Métodos basados en prioridades. Métodos multicolas Elementos de protección Sincronización y comunicación entre 1.14 Necesidad de protección en el sistema operativo. Instrucciones privilegiadas. Modo dual de operación. Implementación en hardware Estructura y funciones de los sistemas operativos. procesos Sincronización entre procesos Concepto y necesidad. Postergación indefinida e El problema de la sección crítica. Soluciones algorítmicas y hardware Herramientas de programación concurrente Semáforos. Regiones críticas. Monitores. Problemas clásicos de sincronización entre procesos 1.16 Componentes funcionales de un sistema operativo Gestión de procesos. Gestión de la memoria. Gestión de la entrada/salida. Sistemas de ficheros. Interfaces de usuario y de programación. Programas del sistema El núcleo del sistema operativo Comunicación entre procesos Interfaz con los servicios del sistema El sistema operativo como programa guiado por eventos. Las llamadas al sistema. Implementación Diseño de sistemas operativos Principios fundamentales: Principio de abstracción. Principio de caché. Políticas y mecanismos Modelos de diseño: Sistemas monolíticos. Sistemas jerárquicos. Modelo de máquina virtual. El modelo cliente/servidor. Micronúcleos. 3. ENTRADA/SALIDA 2.19 Primitivas de comunicación. Mensajes. Taxonomía de los mecanismos de paso de mensajes. 4. SISTEMAS DE FICHEROS 3.1 Principios de funcionamiento del 4.1 Funciones del sistema de ficheros. hardware de E/S. 3.2 Dispositivos de entrada/salida. 4.2 Concepto de fichero. 3.3 Controladores de dispositivo. 4.3 El fichero como tipo abstracto de datos: operaciones. Tipos de ficheros. Bloques lógicos. 3.4 Acceso directo a memoria (DMA). 3.5 Estructura del subsistema de entrada/salida. 4.4 Operaciones de ficheros. 4.5 Métodos de acceso: directo, secuencial, indexado. Protocolos de uso de ficheros. Semánticas de consistencia. 3.6 Elementos. 4.6 Organización del sistema de ficheros.

3 Gestores de interrupciones. 4.7 Directorios. Manejadores de dispositivo. Llamadas al sistema para entrada/salida Ejemplos de UNÍX y Windows NT. 3.8 Técnicas fundamentales. 4.8 Concepto. Nominación de ficheros: rutas. Organización en dos niveles. Organizaciones jerárquicas en árbol. Organizaciones no arbóreas: enlaces, alias. Implementación. 3.9 Buffering. Spooling. 4.9 Protección Planificación de peticiones a discos. 5. GESTIÓN DE LA MEMORIA 5.1 Conceptos fundamentales. 5.2 Organización de la memoria. 5.3 Nivel físico de memoria: espacio de direcciones lineal. Jerarquía de memorias y caché. El espacio de direcciones en el lenguaje de alto nivel. Elementos y fases en la traducción de direcciones: compilación, enlace, carga del programa, traducción dinámica. 5.4 Elementos y objetivos de la gestión de memoria. 5.5 Transparencia. Concepto de espacio virtual. Reubicación estática y dinámica. Hardware de traducción de direcciones. 5.6 Gestión de la memoria principal. 5.7 Gestión del espacio contiguo. 5.8 Políticas de gestión de huecos libres. Particiones fijas (MFT) y variables (MVT). Estructuras de control. El problema de la fragmentación. Compactación. 5.9 Intercambio (swapping) Descripción. Relación con la planificación de procesos Paginación Arquitectura de un sistema paginado. Circuitería de traducción y estructuras de control. Protección Segmentación Listas de control de acceso. Tipos de operaciones. Propietarios. Permisos Implementación del sistema de ficheros Arquitecturas típicas Estructura interna del sistema Estructuras para directorios y ficheros. Nodos-i. Soporte de múltiples discos Gestión del espacio Almacenamientos contiguo, encadenado e indexado. FAT. Gestión del espacio libre: mapas de bits, listas, grupos. Comparación Otros conceptos Tolerancia a fallos. Semánticas de consistencia. Transacciones.

4 5.14 Arquitectura de un sistema segmentado. Circuitería de traducción y estructuras de control. Protección de segmentos. Reubicación y compartición de áreas de memoria. Combinación de la segmentación con la paginación Memoria virtual Generalidades Principios y objetivos de la memoria virtual. El almacenamiento secundario. Memoria virtual única y múltiple Paginación bajo demanda Descripción. Fallos de página. Políticas de reemplazo: LRU, LFU, NRU, etc Otras técnicas de paginación El modelo del conjunto de trabajo. Hiperpaginación. Políticas de frecuencia de fallos de página Interbloqueo Definición del problema Caracterización del Interbloqueo. Modelos formales Tratamiento del Interbloqueo Prevención y evitación del 5.27 Negación de condiciones del Ordenación lineal de recursos. Algoritmo del banquero Detección y recuperación del 5.29 Algoritmos de detección. Criterios para la recuperación del TOTAL DE HORAS: 64 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA (IMPRESCINDIBLE) BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARÍA SUGERENCIAS DIDÁCTICAS DEITEL, H. M. Introducción a los Sistemas Operativos México, Addison Wesley Iberoamericana, CARRETO DE MIGUEL, GARCÍA PÉREZ Sistemas Operativos. Una visión aplicada México, McGraw-Hill/Interamericana, FLYNN, Ida y McIver A. Sistemas Operativos México. Thomson Learning, STALLINGS, William Operating Systems USA, Prentice Hall, TANENBAUM, Andrew y WOODHULL, Albert Sistemas Operativos. Diseño e implementación México. Prentice Hall, 2a. edición, SILBERSCHATZ, A. Sistemas Operativos 5ta. edición México, Addison Wesley Longman, I, II, III, IV, V y VI Exposición oral (X) Exposición audiovisual (X) Ejercicios dentro de clase (X) Ejercicios fuera del aula (X) Seminarios ( ) Lecturas obligatorias ( ) Trabajos de investigación (X)

5 Prácticas de taller o laboratorio ( ) Prácticas de campo ( ) Otras: Se recomiendan 2 horas de cómputo semanales FORMA DE EVALUAR Exámenes parciales (X) Exámenes finales (X) Trabajos y tarea fuera del aula (X) Participación en clase (X) Asistencia a prácticas (X) Otras: PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Poseer un título a nivel licenciatura afín al área de conocimiento. Poseer conocimientos y experiencia profesional relacionados con los contenidos de la asignación a impartir. Tener la vocación para la docencia y una actitud permanentemente educativa a fin de formar íntegramente al alumno: Para aplicar recursos didácticos. Para motivar al alumno. Para evaluar el aprendizaje del alumno, con equidad y objetividad. Poseer conocimientos y experiencia pedagógica referentes al proceso de enseñanza-aprendizaje. Tener disposición para su formación y actualización, tanto en los conocimientos de su área profesional, como en las pedagógicas. Identificarse con los objetivos educativos de la institución y hacerlos propios. Tener disposición para ejercer su función docente con ética profesional: Para observar una conducta ejemplar fuera y dentro del aula. Para asistir con puntualidad y constancia a sus cursos. Para cumplir con los programas vigentes de sus asignaturas.