Nota Informativa - Facultad de Ciencias-UCV

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA COMPUTACIÓN
UNIDAD DOCENTE ARQUITECTURA, REDES Y SISTEMAS
SISTEMAS OPERATIVOS. SEMESTRE I-2014
PROGRAMA DE LA MATERIA
CÓDIGO:
SEMESTRE
6004
4to
CRÉDITOS:
REQUISITOS:
MODALIDAD
BÁSICA
TIPO:
CLASES (EN HORAS): 4 TEORIA/2 PRACTICA/2 LABORATORIO
6
Organización y Estructura
del Computador II
Algoritmos y Estructuras
de Datos
OBLIGATORIA
FUNDAMENTACIÓN:
El Sistema Operativo es el componente indispensable para la selección, gestión y evaluación
de plataformas computacionales, constituyendo la capa de software más interna directamente
relacionada con el computador que permite la programación del uso de los recursos
computacionales.
OBJETIVOS DEL CURSO:
1. Proveer un sólido entendimiento de la estructura y diseño de los sistemas operativos
modernos.
2. Adquirir destrezas en el manejo, administración, configuración y desarrollo de los
sistemas operativos.
3. Diseñar, construir, modificar y mantener aplicaciones inherentes a los sistemas
operativos.
4. Conocer las políticas de seguridad y mecanismos de protección de los sistemas
operativos.
5. Proveer un sólido entendimiento en los conceptos de sistemas operativos básicos y
avanzados como procesos, hilos de procesos, sistemas distribuidos y
multiprocesamiento.
6. Conocer las nuevas tendencias de diseño en los sistemas operativos: SMP, Clusters,
tecnologías Middleware.
CONTENIDO:
TEMA 1: Organización de las computadoras y sus Sistemas Operativos en Sistemas
Centralizados, Distribuidos y de Multiprocesadores.
•
Evolución de los Sistemas Operativos: Procesamiento Secuencial, Sistema en Lote
sencillo, sistemas en lote multiprogramados, Sistemas de tiempo compartido, Sistemas
Distribuidos.
•
Estructura y organización de los Sistemas Operativos Centralizados: Monolíticos,
sistemas de capas, máquinas virtuales.
•
Estructura y organización de los Sistemas Operativos Multiprocesadores y Distribuidos:
Modelo Cliente/Servidor, Microkernel.
Sistemas Operativos – Semestre 2014-II
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•
Multiprocesamiento simétrico (SMP) o Sistemas Multiprocesadores: Arquitectura,
consideraciones de diseño, organización.
• Microkernel: Arquitectura, Organización, consideraciones de diseño.
TEMA 2: Procesos, Hilos y otros descriptores de actividad en Sistemas Centralizados,
Distribuidos y de Multiprocesadores.
•
Descripción y Control de Procesos: Estado del proceso, bloque de control de procesos.
•
Control de Procesos: Creación, intercambio, cambio de estado, terminación de
procesos.
•
Hilos de control de Procesos (Threads) y procesos: estado de los hilos, hilos a nivel de
usuario, hilos a nivel del núcleo.
•
Principios de la concurrencia. Exclusión mutua y sincronización: Soluciones de
Software, soporte del hardware, semáforos, monitores, pase de mensajes, problemas
clásicos de IPC.
•
Abrazo Mortal: Condiciones de Coffman, Grafos de asignación de recursos. Prevención
del Abrazo Mortal atacando las condiciones de Coffman.
•
Evitar el Abrazo mortal: Trayectoria de recursos, estados seguro e inseguro, Algoritmo
del banquero.
•
Detección y recuperación del abrazo mortal. Problema relacionado: Inanición.
• Concurrencia, Sincronización y Exclusión mutua en Sistemas Multiprocesadores.
TEMA 3: Administración del tiempo del procesador en Sistemas Centralizados, Distribuidos y
de Multiprocesadores.
•
Tipos de planificación: Largo, medio y corto término.
•
Algoritmos de planificación: FIFO, Round Robin, Prioridad, SPN, SRT, HRRN, Colas de
retroalimentación Multi nivel (Feedback queue).Análisis de rendimiento.
•
Planificación en multiprocesadores: clasificación, Granularidad: Grano grueso, grano
medio, grano fino.
• Planificación de procesos y planificación de hilos en SMP.
TEMA 4: Administración del espacio de almacenamiento Principal en Sistemas Centralizados y
multiprocesadores.
•
Requerimiento de la administración de la memoria: relocalización, protección,
compartimiento, organización.
•
Técnicas de particionamiento de memoria: fijo, dinámico, paginación, segmentación.
•
Swapping: particiones variables, mapas de bits, listas enlazadas, sistemas compañeros
(buddy systems), asignación de espacio de intercambio.
•
Memoria Virtual: Paginación, segmentación, segmentación paginada, soporte del
hardware, hiperpaginación,
•
Algoritmos de reemplazo de páginas: FIFO, NRU, LRU, Segundo chance, LFU, MFU,
Reloj.
•
Sistemas de paginación: Modelo del Conjunto de trabajo (Working Set), políticas de
asignación global versus local, tamaño de la página.
•
Protección de memoria: Anillos de protección en MULTICS y en Intel.
•
Manejo de Memoria en sistemas Multiprocesadores.
•
Librerías: Carga y Enlace, carga absoluta, carga relocalizable, carga dinámica en
tiempo de ejecución, el editor de enlace, enlace dinámico (DLLs y .so).
TEMA 5: Entrada/Salida
•
Software de E/S: Manejadores de interrupciones, manejadores de dispositivos,
software independiente del dispositivo, Software de E/S en el espacio del Usuario.
Sistemas Operativos – Semestre 2014-II
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•
Manejo de Discos: Buffering de E/S (Único, doble, y circular). Políticas de planificación
en discos (aleatoria, FIFO, LIFO, SSTF, SCAN, C-SCAN, N-pasos-SCAN, FSCAN),
Manejo de errores en disco.
•
Terminales orientados a carácter: RS-232, Software de Entrada, Software de Salida.
•
Terminales de Redes: Arquitectura del Sistema X Windows.
•
Interfaces de usuario Gráfica: El teclado, ratón y pantalla. Software de Entrada.
Software de Salida.
• Relojes: Software de manejo del reloj del equipo. Temporizadores de software.
TEMA 6: Administración del Sistema de Archivos en Sistemas Centralizados.
•
Operaciones: Crear, Abrir, cerrar, leer, escribir, borrar.
•
Nombramiento de Archivos. Organización de archivos: Secuencial, secuencial
indexada, indexada, de acceso directo o hash.
•
Estructura de Directorios: un solo nivel, árbol, grafo acíclico, grafo cíclico.
•
Protección de archivos: Dominios de protección, Matriz de protección, listas de control
de acceso (ACL), capacidades.
TEMA 7: Casos de estudio de Sistemas Operativos y nuevas Tecnologías
BIBLIOGRAFÍA
•
Doeppner, T. “Operating Systems in Depth”. 1era. Edición. 2010.
•
Downey, A. “The little Book of Semaphores”. 2da. Edición. 2008.
•
Silberschartz, A. et al. “Operating Systems Concepts”. 9na Edición. 2012.
•
Stallings, W. “Operating Systems: Internals and Design Principles”. 7ma Edición. 2011.
•
Tanenbaum A. “Modern Operating Systems”. 3era Edición. 2009.
EVALUACIÓN:
Evaluación
Teoría
Teoría
Laboratorio
Tipo
1er Examen Parcial a realizarse el Martes
15/01/2015 a las 7:00am.
2do Examen parcial a realizarse el Jueves
19/02/2015 a las 7:00am.
Examen Final (3er Examen parcial) a
realizarse en la fecha publicada por Control
de Estudios en la semana del 23/03/15 al
27/03/15.
Discusión de Papers
Total
Ocho laboratorios
Proyecto/Prácticas 2 proyectos, tendrán un peso de 10% cada
uno
Porcentaje
20%
20%
20%
10%
70%
El promedio de las
notas tendrá un peso
igual al 10%
20%
Con base a los artículos 151 y 152 de la Ley de Universidades y al artículo 22 del
Reglamento de Exámenes de la UCV, sólo tendrán derecho a presentar el Examen Final, y el
Examen de Reparación aquellos estudiantes que hayan cumplido satisfactoriamente las
actividades de Laboratorio y Práctica (Nota: NL ≥ 1 y NP ≥ 2).1
Sistemas Operativos – Semestre 2014-II
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GRUPO DOCENTE
CARGO
NOMBRE
E-MAIL
SECCIÓN
HORARIOS
AULAS
Profesor (C)
Ana Morales
[email protected]
Coordinación
Profesor
Pedro Guzmán
[email protected]
C1
Mar. y Jue.7-9am
21-30
Profesor
Miguel Astor
[email protected]
C2
Mar. y Jue.7-9am
01-30
Profesor
Marcel Castro
[email protected]
Práctica C2
Viernes 7-9am
12
Preparador I
Carlos Dominguéz
[email protected]
Práctica C1
Viernes 7-9am
08
Preparador I
Diego Oliveros
[email protected]
Lab C1y C2
NA
Sala Sur Lab
Preparador I
Josué Beccerra
[email protected]
Lab C1y C2
NA
Sala Sur Lab
CRITERIOS DE EVALUACIÓN:
Nota 1: puntuación definitiva = NT + NP + NL >= 10 puntos (mayor o igual).
Nota 2: no habrá exámenes de rezagados de práctica, teoría, o laboratorios, excepto en los
casos de presentación de constancia médica u otro justificativo válido. En tal caso, el/la
estudiante sólo podrá rezagar una sola evaluación (algún parcial teórico y NO puede rezagar
quices o laboratorios). En caso de causa justificada y demostrada el examen rezagado se
realizará el día del examen de reparación (fijada por Control de Estudios). En esta ocasión el/la
estudiante responderá la o las preguntas asociadas al o los temas de la evaluación rezagada.
De lo anterior se obtendrá la nota del parcial teórico rezagado. Adicionalmente, el/la estudiante
voluntariamente podrá aprovechar la oportunidad para realizar su examen de reparación, para
lo cual deberá responder todas las preguntas restantes.
PUNTUALIDAD EN LOS LABORATORIOS
Aquel estudiante que llegue 20 MINUTOS después del comienzo del laboratorio, NO PODRÁ
realizarlo y perderá la nota de cualquier evaluación que se realice durante el mismo.
SITIO WEB DE LA MATERIA
El
sitio
Web
de
la
materia
se
encuentra
http://www.ciens.ucv.ve/portalasig/sistemas_operativos/2-2014
El sitio FTP de la materia se encuentra en la dirección:
ftp://ftp.ciens.ucv.ve/sistemas_operativos
Sistemas Operativos – Semestre 2014-II
en
la
dirección:
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