SISTEMAS OPERATIVOS

Resolucin N 389/10 R. ANEXO

Carga Horaria: 135 horas Programa vigente desde: 2011 Carrera Ao Cuatrimestre

INGENIERA EN SISTEMAS Tercero Segundo

CORRELATIVA PRECEDENTE (*) CORRELATIVA SUBSIGUIENTE (*)

Asignaturas Asignaturas

Para cursar Para rendir

Regularizada Aprobada Aprobada

Arquitectura de Computadoras Paradigmas de Programacin

Matemtica Discreta

Arquitectura de Computadoras Paradigmas de Programacin

Administracin de Recursos Redes de informacin Administracin Gerencial

DOCENTES: Profesor Adjunto: Ing. Alejandro SCHMOKER

OBJETIVOS:

Objetivos Generales: Lograr el grado de abstraccin necesario para comprender

a distintos niveles los sistemas operativos. Conocer los sistemas de codificacin, tcnicas, estrategias

y algoritmos empleados por los sistemas operativos. Reconocer y comprender el diseo lgico de las

principales componentes de un sistema operativo. Interrelacionar las partes funcionales de un sistema

operativo, comprendiendo los flujos de informacin y control que existen entre ellos.

Identificar un fuerte vnculo entre el fundamento terico de los sistemas operativos modernos con las actividades prcticas realizadas.

Con respecto actitudes, que el alumno desarrolle: Una estima duradera por el aprendizaje. Un sentido de responsabilidad por el propio

comportamiento. El respeto por el otro. Un compromiso por la honestidad. Usar herramientas metodolgicas importantes en esta

disciplina. Organizar eficazmente su trabajo. El uso de racional y efectivo de herramientas

tecnolgicas. Objetivos Especficos: UNIDAD 1: INTRODUCCION A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Conceptualizar Sistemas Operativos. Identificar funciones, elementos y la evolucin histrica

de S.O. Conocer y distinguir la estructura de un sistema

operativo. Identificar Herramientas de Anlisis, Diseo y Desarrollo

de S.I. Clasificar S.O. en lote, interactivos, de tiempo

Resolucin N 389/10 R. - ANEXO - OBJETIVOS

compartido, distribuidos, de tiempo real y de multiprocesamiento.

Introducir en los tipos de kernel utilizados por S.O. actuales.

Resolver situaciones de llamadas al sistema.

UNIDAD 2: ADMINISTRACION DE PROCESOS Caracterizar aspectos de Bloque de Control y la influencia

de la conmutacin y cambios de contexto. Describir el Tratamiento de interrupciones y excepciones Comparar tipos de procesos. Planificar Procesos, estableciendo criterios de perfomance

y medidas para estudiar el comportamiento de algoritmos de planificacin.

Conocer estrategias de planificacin. Indagar en polticas expropiativas y no expropiativas. Identificar los mtodos de evaluacin de algoritmos.

UNIDAD 3: SINCRONIZACION DE PROCESOS Iniciar en acciones de coordinacin de procesos,

concurrencia y comunicacin. Identificar e implementar algoritmos de exclusin y de

espera. Diferenciar problemas de coordinacin de procesos

objetivos y principio del modelado de sistemas. Conocer y caracterizar el Interbloqueo y sus condiciones

necesarias. Tratar estrategias para el tratamiento de interbloqueo.

UNIDAD 4: ADMINISTRACION DE MEMORIA Profundizar en algoritmos de administracin de memoria. Implementar casos prcticos. Profundizar en algoritmos de paginacin. Caracterizar Segmentacin. Estudiar cuestiones sobre el diseo de sistemas de

memoria virtual y tamao de pgina. UNIDAD 5: SISTEMAS DE ARCHIVO

Estudiar los aspectos bsicos de archivos: estructura, atributos y operaciones.

Caracterizar al Sistema de Directorios y sus diferentes implementaciones.

Distinguir mtodos de asignacin de espacios. Identificar aspectos de la FAT, NTFS y Ext FS. Aprender las cuestiones que identifican la confiabilidad de

archivos: respaldo, consistencia, rendimiento, seguridad

UNIDAD 6: ADMINISTRACION DE ENTRADA/SALIDA Reconocer principios de hardware y software respeto de

E/S. Manejar interrupciones y accesos directos a memoria. Manejar accesos directos a dispositivos. Identificar las caractersticas fsicas de disco y los

algoritmos de planificacin. Aprender a seleccionar algoritmos de planificacin. Aprender Hardware y Software de reloj. Aprender Hardware y Software de Terminales.

Resolucin N 389/10 R. - ANEXO - OBJETIVOS

UNIDAD 7: ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

Definir y describir aspecto relevantes y diferenciantes de Multiprocesamiento y Multiprogramacin.

Caracterizar tipo de multiprocesamiento y acoplamiento. Tipificar multiprocesamiento en supercomputadoras. Diferenciar las dificultades de implementacin de

multiprocesadores en comunicacin, incoherencia, sincronizacin y despacho.

CONTENIDO MINIMOS: Introduccin a los Sistemas Operativos y su Evolucin Histrica.

Estructura. Procesos: Planificacin, hilos. Comunicacin y Sincronizacin entre Procesos. Gestin de Memoria. Sistemas de Archivos. Bloques. Gestin de Entrada/Salida: Tcnicas de Polling e Interrupciones. Nociones Bsicas de Sistemas Operativos Distribuidos y de Tiempo Real. Seguridad y Proteccin. Comparativa de Sistemas Operativos.

MTODOS PEDAGGICOS:

Aspectos pedaggicos y didcticos Se propone el desarrollo del pensamiento ingenieril y la formacin experimental. La actividad en el aula se entiende como un espacio de taller para la construccin, en el que se trabaja interactuando permanentemente. La retroalimentacin se concreta con una estructura bidireccional, donde tanto los alumnos como el docente se consideran fuente de informacin. Se incluye el trabajo en el Aula Virtual de la Universidad, En base a ello se han considerado las seleccionado las siguientes tcnicas metodolgicas:

Exposicin del docente, en temas tericos y resolucin de trabajos prcticos.

Planteo de Casos y Problemas, para la adquisicin de experiencia.

Dilogo para genera debate como resultado de problemas.

Investigacin Bibliogrfica. Trabajo individual y grupal

En las clases prcticas la tcnica metodolgica por excelencia ser el trabajo grupal en taller, resuelto en el laboratorio de prcticas de la Universidad. Ello permite promover la construccin real del conocimiento y lograr as no slo la apropiacin activa del mismo por parte de los miembros del grupo, sino tambin la indispensable socializacin del estudiante. Actividades de los docentes El rol que desempear el docente en el aula es de: Facilitador del aprendizaje, observador del proceso grupal, propiciador de la comunicacin y asesor grupal. Actividades de los alumnos Las actividades a desarrollar por los alumnos en las clases son: Resolver las cuestiones prcticas, participar de las discusiones sobre los temas que se traten en cada clase, preparar y exponer los prcticos que los docentes se lo requieran, resolver los trabajos prcticos, realizar investigacin bibliogrfica solicitada por los docentes, formular problemas, sintetizar y estudiar grupal e independientemente.

Resolucin N 389/10 R. - ANEXO - MTODOS PEDAGGICOS

Recursos didcticos a emplear Se utilizarn como recursos didctico:

Bibliografa actualizada (libros, revistas y publicaciones cientficas). Estos se utilizarn como una manera de acercar a los alumnos a los avances producidos dentro de la disciplina; como una forma que el alumno adquiera habilidad para sintetizar e integrar informaciones e ideas; como un medio para que conozcan distintas perspectivas y valoraciones en el rea y desarrollen una actitud de apertura hacia nuevas ideas, logrando as una comprensin informada de la disciplina.

Can, transparencias, tiza y pizarrn, afiches, software POWERPOINT. Estos se usarn para presentar los temas en las clases expositivas y para que los alumnos presenten sus trabajos de taller.

Aula Virtual a travs de la Plataforma UNCAus para canalizar consultas e inquietudes.

Equipos de computadoras Laboratorio de prcticas - Conexin a Internet para la realizacin de prcticos.

MTODOS DE EVALUACIN:

La evaluacin de la materia se realiza de acuerdo a la reglamentacin vigente (Resolucin N 007/09 R)

PROGRAMA ANALTICO:

UNIDAD 1. INTRODUCCIN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS Concepto de Sistema Operativo. Funciones. Objetivos. Desarrollo histrico. Monitor Simple. Requisitos para el diseo de Sistemas Operativos. Estructura de los S.O. (monolticos, por capas, de mquina virtual, cliente-servidor). Tipos de S.O.: en lote, interactivos, de tiempo compartido, multiprogramados, de multiprocesamiento, distribuidos, de tiempo real. Operacin fuera de lnea. Buffering. Spooling. Ncleo ( Kernel) del sistema operativo. Concepto. Funciones. Tipos de Kernel utilizado por los sistemas operativos actuales. Llamadas al sistema. UNIDAD 2. ADMINISTRACIN DE PROCESOS Procesos. Concepto. Operaciones sobre procesos. Estados de un proceso. Transiciones. Bloque de Control. Conmutacin de procesos. Cambios de contexto. Tratamiento de interrupciones y excepciones. Manejadores. Tipos de procesos: utilizables y reentrantes, apropiativos y no apropiativos, residentes e intercambiables. Planificacin de procesos. Concepto. Objetivos. Planificador de la CPU. Criterios de performance. Medidas para estudiar el comportamiento de los algoritmos de planificacin. Polticas y algoritmos de planificacin. Polticas expropiativas (preemtive) y no expropiativas (non-preemtive). Evaluacin de algoritmos, Algoritmo FCFS (Primero en Llegar, Primero en Ser Servido), Round Robin, SJF (el Trabajo Mas Corto Primero), SRT ( el de tiempo restante ms corto primero). Prioridad. Colas Multinivel. Colas Multinivel realimentadas (feedback).

Resolucin N 389/10 R. - ANEXO - PROGRAMA ANALTICO

UNIDAD 3. SINCRONIZACIN DE PROCESOS Coordinacin entre Procesos. Concurrencia. Comunicacin entre procesos. Distintos mecanismos de comunicacin. Condiciones de competencia (de carrera). Seccin crtica. Exclusin mutua. Algoritmos para lograr la exclusin mutua: Algoritmos de espera activa. Algoritmos de espera no activa. Semforos. Monitores. Pasaje de mensajes. Mecanismos de Hardware. Problemas de coordinacin entre procesos. Problema de productor y el consumidor. Interbloqueo (Deadlock). Definicin. Caractersticas. Recursos. Condiciones necesarias. Modelado de asignacin de recursos. Tratamiento de interbloqueo: ignorar, prevenir, evitar, detectar y recuperar. UNIDAD 4. ADMINISTRACIN DE MEMORIA Administracin de memoria. Multiprogramacin. Monoprogramacin. Grado de multiprogramacin. Hardware de proteccin. Reubicacin. Swaping. Espacio de Direcciones. Particiones. Particiones contiguas de tamao fijo y particiones variables. Polticas y mecanismos de administracin. Overlays. Memoria virtual. Paginacin. Mecanismo de traduccin de direcciones. Tabla de pginas. Paginacin en niveles. Uso de memoria asociativa. Algoritmos de reemplazo de pgina. Reemplazo ptimo. Algoritmos FIFO, LRU (el menos recientemente utilizado), NRU (no recientemente utilizado), Aproximacin LRU. Hiperpaginacin. Localidad. Frecuencia de falla de pginas. Paginacin por demanda. Prepaginado. Conjunto de trabajo. Segmentacin. Informacin que se almacena en la tabla de segmentos. Segmentacin paginada. Segmentos compartidos. Consideraciones de diseo de sistemas de memoria virtual. Tamao de pgina. UNIDAD 5. SISTEMAS DE ARCHIVO Aspectos bsicos de los archivos. Concepto de archivo. Estructura de archivos. Nombre de archivos. Atributos. Operaciones sobre archivos. Sistemas de Directorio. Directorio con estructura de rbol. Directorios de grafos. Archivos compartidos. Mtodos de asignacin de espacio. Administracin del espacio libre. Asignacin contigua. Asignacin dinmica de almacenamiento: First Fit, Best Fist, Worst Fit. Compactacin. Asignacin vincular (linked) Asinacin indexada. Performance.. Mtodos de Implementacin del sistema de archivos y de directorios. FAT, NTFS, Ext FS (Extended File System) Confiabilidad del sistema de archivos. Respaldo. Consistencia. Rendimiento del sistema de archivos. Implementacin de seguridad de archivos. Seguridad de la informacin. UNIDAD 6. ADMINISTRACIN DE ENTRADA/SALIDA Principios de hardware de E/S. Dispositivos de E/S. Dispositivos de bloque y de carcter. Controladores de dispositivos. Accesos directos a memoria. Principios de Software de E/S. Manejo de interrupciones. Manejo de dispositivos.

Resolucin N 389/10 R. - ANEXO - PROGRAMA ANALTICO

Disco: estructura del disco. Hardware y software de disco. Caractersticas fsicas. Planificacin de discos. Algoritmos de planificacin del brazo del disco. Planificacin de FCFS, SSTF (el tiempo de bsqueda ms corto primero), SCAN (examinar) y C-SCAN (scan circular). Seleccin de un algoritmo de planificacin circular. Hardware y Software de reloj. Hardware y Software de terminales. UNIDAD 7. ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS Mutiprocesadores. Caractersticas. Multiprogramacin versus Multiprocesamiento. Paralelismo de grano fino y de grano grueso. Multiprocesamiento simtrico y asimtrico. Acceso a memoria: acoplamiento fuerte y dbil. Supercomputadoras. Multiprocesamiento masivo y procesadores vectoriales. Conectividad de procesadores. Nodos. Dificultades de la implementacin de multiprocesadores (despacho, sincronizacin, comunicacin, incoherencia de memoria cach).

BIBLIOGRAFA: S. Tanenbaum, Sistemas Operativos. Diseo e Implementacin, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana, Edicin 1988

S. Tanenbaum. Sistemas Operativos Modernos. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., Mxico, 1993.

S. Tanenbaum. Organizacin de Computadoras - Un Enfoque Estructurado - Tercera Edicin. Prentice Hall Hispanoamericana S. A., Mxico, 1996.

S. Tanenbaum. Sistemas Operativos Distribuidos. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., Mxico, 1996.

S. Tanenbaum. Redes de Computadoras. Prentice Hall Hispanoamericana S. A., Mxico, 1997.

Deitel H S. Sistemas Operativos Editorial Addison Wesley Iberoamericana, 1993

J. Boria. Construccin de Sistemas Operativos. Kapelusz, Bs.As.-Argentina, 1987.

G. D. Pino; L. A. Marrone. Arquitecturas RISC. Kapelusz, Bs.As.-Argentina, 1987.

C. Shaw. The Logical Design Of Operating Systems. Prentice Hall, NJ-USA, 1974.

J. L. Peterson; A. Silberschatz. Operating Systems Concepts. Addison-Wesley, MA-USA, 1991.

(*) Sujeto a cualquier modificacin del Plan de Estudios