GUÍA DE APRENDIZAJE. Sistemas Operativos

Transcripción

1 GUÍA DE APRENDIZAJE QUINTO SEMESTRE La información contenida en esta guía es orientativa y por tanto es susceptible de modificación debido a erratas, omisiones, incidencias no previstas ocurridas durante el curso académico o si el correcto desarrollo de la asignatura así lo aconseja. CURSO 2013/2014 Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso

2 INDICE Presentación... 3 Profesores y soporte... 4 Conocimientos previos... 4 Unidades Temáticas... 4 Distribución temporal de las unidades, prácticas y pruebas de evaluación continua Sistema de evaluación y calificación... 7 Itinerario de evaluación continua... 7 Itinerario de sólo prueba final Liberación de bloques de la asignatura de cara a la convocatoria extraordinaria... 7 Convocatoria Extraordinaria:... 7 Recursos de enseñanza-aprendizaje... 8 Recursos bibliográficos:... 8 Recursos Web y multimedia:... 8 Equipamiento:... 8 Locales para trabajo no presencial... 8 Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso

3 Asignatura: Número de créditos ECTS: 4,5 Materia: Semestre de impartición: Horas/Crédito Programación (M03) 5º (Otoño) 120 horas de trabajo del alumno Presentación El sistema operativo es el componente de software básico de cualquier sistema informático. Su función primordial es proporcionar a las aplicaciones un entorno de ejecución adecuado y gestionar los recursos de la máquina para lograr una compartición equitativa, segura y eficiente entre los diferentes programas y servicios que se ejecutan en ella. Esta asignatura realiza una introducción teórica y práctica a los conceptos, las tecnologías y las herramientas de los sistemas operativos, fundamentalmente para ordenadores de propósito general. Estos temas se ejemplifican sobre sistemas operativos ampliamente extendidos, como son Unix y Windows. Completa la visión de todos los niveles del ordenador que el alumno aprende en las titulaciones, desde la lógica digital hasta la aplicación. Al finalizar la asignatura, el alumno conocerá las características más importantes de los sistemas operativos, como la estructura general del sistema operativo, la compartición de recursos, la protección entre procesos, la interfaz de comunicación con usuarios y aplicaciones y el tratamiento de los problemas de concurrencia. También conocerá con algún detalle la problemática fundamental en la gestión de los recursos de CPU, memoria, E/S y ficheros, las técnicas más habituales que se utilizan para gestionar estos recursos de manera eficiente y equitativa y la influencia que estas técnicas pueden tener en el rendimiento general del sistema. Además, el alumno alcanzará habilidades básicas de utilización a nivel de usuario de un sistema operativo de tipo Unix (FreeBSD) y de desarrollo de aplicaciones multiproceso para el mismo. También aprenderá a desarrollar aplicaciones multihilo para entorno Java con control de la concurrencia entre los diferentes hilos. Para poder cursar con aprovechamiento esta asignatura, el alumno debe tener conocimientos previos sobre arquitectura de ordenadores, habilidades para la programación de aplicaciones de mediana complejidad con los lenguajes de programación C y Java y capacidad para entender textos técnicos en inglés del área informática. Dentro del plan de estudios al que pertenece esta asignatura, las asignaturas previas más relevantes que el alumno debe haber superado para cursar Sistemas Operativos con aprovechamiento son Microprocesadores, Programación I y Programación II. Esta asignatura cierra la materia dedicada a los ordenadores y la programación en las titulaciones de Electrónica de Comunicaciones, Sistemas de Telecomunicación y Sonido e Imagen. Por otro lado, proporciona bases para otras materias y asignaturas posteriores de la titulación de Telemática, como Software de Comunicaciones, Administración de Servicios de Internet (optativa) o el Proyecto Fin de Grado. La asignatura tiene 4,5 créditos ECTS, que se traducen en unas 120 horas de trabajo del alumno a lo largo de 20 semanas. Este trabajo abarca desde la asistencia activa a las clases presenciales de teoría y laboratorio, el estudio individual, la realización de ejercicios y prácticas de laboratorio y la preparación y realización de las diferentes pruebas de evaluación continua. Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso

4 Profesores y soporte Profesor Despacho Correo electrónico D. Javier Malagón Hernández 4309 jmalagon@diatel.upm.es (Coordinador) D. José Luis López Presa 4309 jllopez@diatel.upm.es D. Javier Martín Rueda 4302 jmrueda@diatel.upm.es D ña. Sara Lana Serrano 8211 slana@diatel.upm.es D ña. Mary Luz Mouronte López 4314 mlmouronte@diatel.upm.es En el caso de necesitar asistencia técnica en relación a la plataforma Moodle de la UPM, el soporte se realiza en el GATE: el administrador de la plataforma o el personal con responsabilidad técnica solucionarán los problemas de manejo de la herramienta que puedan aparecer. Conocimientos previos Para el correcto seguimiento de esta asignatura, es indispensable que el alumno haya cursado y aprobado las asignaturas Programación I (lenguaje de programación C), Programación II (lenguaje de programación Java) y Microprocesadores (arquitectura de ordenadores). Sería interesante que el alumno hubiera cursado Redes y Servicios de Telecomunicación. Unidades Temáticas Tema 1. Introducción 1.1. Concepto de sistema operativo 1.2. Mecanismos de protección 1.3. Estructura de los sistemas operativos 1.4. Servicios y programas de los sistemas operativos 1.5. Llamadas al sistema 1.6. Arranque y carga del sistema operativo Tema 2. Gestión del procesador 2.1. Concepto de proceso e hilo 2.2. Conmutación de procesos e hilos 2.3. Estados de los procesos e hilos 2.4. Planificación del procesador. Algoritmos de planificación 2.5. Ejemplos de gestión del procesador en sistemas actuales Tema 3. Gestión de memoria 4.1. Problemática 4.2. Ficheros ejecutables y bibliotecas compartidas 4.3. Mecanismos 4.4. Políticas 4.5. Segmentación Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso

5 4.6. Paginación 4.7. Memoria virtual 4.8. Ejemplos en sistemas actuales Tema 4. Concurrencia 3.1. Problemática de la programación concurrente 3.2. Compartición de recursos: exclusión mutua 3.3. Herramientas de comunicación y sincronización 3.4. Análisis de interbloqueos 3.5. Casos prácticos de aplicaciones concurrentes Tema 5. Gestión de la E/S 5.1. Componentes hardware y software 5.2. Fases de una operación 5.3. Buffering y spooling 5.4. Planificación de la E/S en disco Tema 6. Sistema de ficheros 6.1. Introducción 6.2. Ficheros 6.3. Directorios 6.4. Sistemas de ficheros y particiones 6.5. Ejemplos de sistemas de ficheros actuales Práctica 1. Instalación de un sistema operativo Unix Práctica 2. Uso de sistemas Unix Práctica 3. Gestión de procesos Práctica 4. Concurrencia e hilos Distribución temporal de las unidades, prácticas y pruebas de evaluación continua. En la plataforma moodle, que utiliza esta asignatura, se publicarán las fechas actualizadas de los hitos más relevantes de la asignatura, como son las presentaciones de prácticas, exámenes de las prácticas y exámenes parciales. Durante la elaboración de esta guía, se conoce la siguiente información: Las clases de teoría comienzan el 11 de septiembre. Las de laboratorio en la semana del 23 de septiembre. El 13 de noviembre, a las 19:30, se realizará el primer parcial La planificación inicial semanal de los temas de teoría (2 horas por semana), de cada una de las prácticas y de las evaluaciones es la siguiente: Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso

6 Semana Fecha CLASES PRESENCIALES Teoría (sesiones 2h) Laboratorio (sesiones 2h) EVALUACIONES Pesos y horas ACTIVIDADES SIN PROFESOR (horas) L X V LM X JV Teoría Laboratorio 1 09-sep T1 T sep 1 1 T sep 1 2 T2 P1 P sep 2 2 T2 P1 P2 P oct 2 3 T3 P oct 3 3 T3 P2 P oct 3 3 T3 P2 E2 E2 Evaluación P2. Peso: 10%. 1 Hora oct 3 T3/T4 E2 P nov T3/T4 T3/T4 T4 P3 P nov T4 T4 T4 P3 Parcial teoría T1-T3. Peso: 30%. 2 Horas nov T4 T4 T4 P3 P3 E3 Evaluación P3. Peso: 15%. 1 Hora nov T4 T4 T5 E3 E3 P dic T5 T5 P4 P dic T6 T6 T dic T6 T6 T6 P4 P4 P dic dic ene Evaluación P4. Peso: 15%. 1 Hora Parcial teoría. T4-T6. Peso: 30%. 2 Horas. 3 TOTAL (120 h) Si se realizara alguna modificación de estas fechas se comunicaría por moodle. Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso

7 Sistema de evaluación y calificación Como evaluación formativa y sumativa se realizarán cinco bloques de evaluación: Una prueba escrita sobre los tres primeros temas, con un peso del 30% en la calificación final del alumno. Una evaluación de la práctica 2, con un peso del 10% en la calificación final del alumno. Una evaluación de la práctica 3, con un peso del 15% en la calificación final del alumno. Una evaluación de la práctica 4, con un peso del 15% en la calificación final del alumno. Una prueba escrita sobre los tres últimos temas, con un peso del 30% en la calificación final del alumno. Para superar la asignatura es necesario haber obtenido en cada una de las pruebas al menos una calificación de 3 puntos sobre 10 y obtener una calificación ponderada de 5 puntos sobre 10. Todo alumno tiene derecho a dos evaluaciones, la ordinaria y la extraordinaria. Para la ordinaria, el alumno deberá elegir si se acoge a la evaluación continua o a la evaluación final. Itinerario de evaluación continua Es el itinerario por defecto. Las pruebas de evaluación se realizarán en los días que se indican en la plataforma moodle. Itinerario de sólo prueba final. Los alumnos que elijan este itinerario deberán presentar hasta el día 4 de octubre (incluido) una solicitud por escrito en la Secretaría del Departamento DIATEL indicando la elección de este itinerario. El modelo de solicitud se encuentra en la plataforma moodle. En este itinerario el alumno deberá entregar las prácticas de laboratorio y deberá realizar las 5 pruebas de evaluación en la primera semana de enero. Una vez elegido el itinerario de solo prueba final, no es posible el cambio. Liberación de bloques de la asignatura de cara a la convocatoria extraordinaria Con independencia del itinerario seguido (evaluación continua o sólo final): Cada bloque de evaluación quedará liberado cuando se obtengan al menos 5 puntos sobre 10. La liberación de bloques de evaluación solo surtirá efecto durante el curso académico actual. Convocatoria Extraordinaria: Los alumnos de ambos itinerarios que no hayan aprobado la asignatura en la convocatoria ordinaria tienen opción a una convocatoria extraordinaria en la que serán evaluados de aquellos bloques no liberados. En la evaluación de la asignatura se aplicará el Régimen sancionador de aplicación a la copia de prácticas y exámenes en los procesos de evaluación de las asignaturas del departamento. En él se indica que se considerará falta grave y será sancionada con el suspenso (calificación final 0.0 puntos) de la asignatura en la convocatoria en la que se produzca el hecho a los alumnos que copien o faciliten la copia en cualquier prueba evaluable, tanto teórica como práctica, incluyendo también la copia o plagio de trabajos que sean evaluables. Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso

8 Recursos de enseñanza-aprendizaje Recursos bibliográficos: TANENBAUM, Andrew S, Sistemas operativos moderno., Pearson Educación de México, 2009 CARRETERO, Jesús, GARCÍA, Félix, DE MIGUEL, Pedro, PÉREZ, Fernando. Sistemas Operativos.; 2ª ed, McGraw-Hill/Interamericana de España, 2007 SILBERSCHATZ, Abraham, BAER GALVIN, Peter, GAGNE, Greg. Fundamentos de sistemas operativos.; McGraw-Hill/Interamericana de España, 2006 STALLINGS, William, Operating systems: internals and design principles.; 6ª ed, Pearson/Prentice Hall, 2009 MALAGÓN, Javier, Problemas resueltos de sistemas operativos.; EUIT de Telecomunicación, 2010 Recursos Web y multimedia: Moodle. En esta plataforma se incluyen documentos docentes básicos de la asignatura, enlaces, test de autoevaluación, ejercicios propuestos y resueltos, etc. Igualmente, es el medio de entrega de las memorias de las prácticas de la asignatura. Equipamiento: En los laboratorios los alumnos dispondrán de ordenadores en los que se encuentra instalado el entorno de desarrollo necesario para desarrollar las prácticas de la asignatura. Concretamente dispondrán de un sistema operativo Windows en los puestos de usuario y un servidor FreeBSD que se ejecutará en una máquina virtual. Locales para trabajo no presencial Se cuenta con laboratorios con horarios de libre acceso para la realización de las prácticas y aulas especialmente equipadas para las actividades de trabajo en grupo. Guía de aprendizaje. Semestre de otoño, Curso