Primavera 2015
Sistemas Operativos I
SYLLABUS DEL MODULO
PROFESOR: M.A. Ricardo Sosa Nieto.
FECHA: 21
de Marzo de 2015.
PRESENTACIÓN
DEL CURSO:
El
sistema operativo, como es bien conocido, es el programa del sistema que
controla todos los recursos de la computadora y ofrece el soporte básico sobre
el cual pueden escribirse los programas de aplicación.
Este
curso está diseñado para estudiar el o los conceptos básicos, estructuras y
mecanismos de los modernos sistemas operativos más comunes.
En el
pasado la mayoría de las computadoras trabajaban de manera aislado y en
consecuencia la mayoría de los sistemas operativos se diseñaban para ser
ejecutados en un único procesador. Todo esto ha cambiado de manera radical.
Ahora las computadoras están conectadas en una red (sistemas operativos
distribuidos) son cada vez más importantes. Por otra parte, las tecnologías de
objetos se imponen cada día más y con mayor intensidad en el mundo del software.
Un
sistema operativo explota los recursos del hardware de uno o más procesadores
para ofrecer un conjunto de servicios a los usuarios del sistema. El sistema
operativo también administra la memoria secundaria y los dispositivos de
entrada/salida (E/S) en nombre de los usuarios. Por lo tanto es importante y
conveniente disponer de una cierta comprensión del hardware del sistema
informático.
OBJETIVO GENERAL DEL CURSO:
Conocer los algoritmos, relaciones
hardware-software, orientación principal de los sistemas operativos comunes,
parametrización sistemas operativos comunes. Diseño de partes de un sistema
operativo aplicándolo dentro de la construcción de un sistema de información.
ANTECEDENTES ACADÉMICOS Y PROFESIONALES DEL PROFESOR.
Nombre: Mtro. Ricardo Sosa Nieto.
Estudios Académicos:
·
Maestría
en Administración con especialidad en Comercialización Estratégica.
·
Maestría
en Educación.
·
Lic.
En Informática Administrativa.
Capacitación:
Redes Cisco 1er nivel, Curso de Flash, Curso de
Microsoft Outlook, Excel Avanzado
Formación Laboral:
Responsable
del Laboratorio de Computo UAG Campus Tabasco. Profesor de tiempo parcial en la
UAG Campus Tabasco en Licenciaturas. Profesor en la Aliat Universidad del Valle
del Grijalva, en Licenciaturas y Maestrías. Profesor tiempo parcial en la
Universidad Salazar en el área de posgrado. Asesor de Tesis. Sinodal en
Protocolos de Titulación.
PROCEDIMIENTOS:
a)
Actividades individuales: (teóricas y prácticas)
|
Especificar actividad
|
Tipo de Actividad
|
Cómo será realizada
|
Qué requisitos debe cumplir
|
Cómo será evaluada
|
|
Participación
|
Práctico
|
El alumno seleccionará de manera personal algún tema que quiera
presentar
|
El desarrollo del tema asesorado por su profesor
|
Frente a grupo, preguntas/respuestas o exposición proyector
|
|
Reportes de lectura
|
Teórico y practica
|
En casa
|
Conexión a internet, Contar con un email
|
A través de mail o en salón de clases
|
|
Informe de investigación
|
Teórico
|
En casa
|
Conexión a internet, Contar con un email
|
Al azar se pedirá la tarea en salón de clases
|
b)
Actividades grupales: (teóricas y prácticas)
|
Especificar actividad
|
Tipo de Actividad
|
Cómo será realizada
|
Qué requisitos debe cumplir
|
Cómo será evaluada
|
|
Investigaciones grupales
|
Practica
|
Exposición
|
El tema será proporcionado por el profesor
|
Preguntas y respuestas en el grupo
|
|
Trabajo Final
|
Practica
|
Exposición, tema dado por el profesor al inicio del curso
|
Video-Proyector, Laptop, y presentación del tema enviada antes de la
fecha indicada por mail a la cuenta del profesor para su revisión
|
Presentación del tema evaluada a través de un check-list con puntos
dados al principio del curso
|
a)
Actividades en Línea: (teóricas y prácticas)
|
Especificar actividad
|
Tipo de Actividad
|
Cómo será realizada
|
Qué requisitos debe cumplir
|
Cómo será evaluada
|
|
Utilización
de un Blog personal de la materia
|
Tareas,
Resúmenes, Recursos, videos, etc.
|
Se programan
durante la semana
|
Conexión a internet, disponibilidad tiempo
|
Durante la
semana antes de iniciar el curso programdo
|
|
Reportes de lectura
|
Resumen
|
Libro digital donde se programará la lectura semanal
|
Conexión a internet, disponibilidad tiempo
|
Plataforma Moodle
|
|
Investigaciones
|
Teórico
|
Se programará investigaciones semanales, tareas
|
Conexión a internet, disponibilidad tiempo
|
A través de la plataforma Moodle
|
|
Foro
|
Practico
|
Se escogerán temas relevantes de acuerdo al tema semanal
|
Conexión a internet, disponibilidad tiempo
|
Realizará análisis del tema y criticará las respuestas de dos
compañeros
|
|
Chat
|
Conversación en línea
|
Se programará para aclaraciones, dudas y exposiciones de algún tema
|
Conexión a internet, disponibilidad tiempo
|
Conversación en línea programada
|
|
Videos
|
Practico
|
Se subirán videos relevantes actuales para reforzar algún tema
|
Conexión a internet, disponibilidad tiempo
|
Se realizará un análisis crítico
|
CRITERIOS DE EVALUACIÓN – ACREDITACIÓN:
- Asistencia
(80%), como pre-requisito de acreditación,
- Participación,
10%
- Presentación
de informes de investigación, 20%
- Presentación
de trabajo grupal, 20%
- Trabajo
Final, 25%
- Exámenes,
25%
ÍNDICE DE CONTENIDO Y BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
1.
Introducción
1.1. Teoría básica
1.1.1. Definición de objetivos
de un sistema operativo
1.2. Evolución de los
sistemas operativos
1.3. Introducción de los
términos básicos
1.3.1. Sistemas de tiempo
compartido (time sharing)
1.3.2. Sistemas de
procesamiento por lotes
1.3.3. Multi-tarea (multi
task)
1.3.4. Monitor
1.3.5. Sistemas concurrentes y
paralelos
1.3.6. Sistemas de tiempo real
1.4. Partes de un sistemas
operativo
1.4.1. Modelo a capas llamadas
al sistema (call system), interrupciones
1.5. Revisión de los
sistemas operativos existentes:
1.5.1. UNIX Y SUS CLONES (BSD,
LINUX, AIX, EST), DOS, OS/2, VM, MVS, NOVELL, MACINTOSH NT, etc.
1.6. Funcionamiento de un
procesador
1.6.1. Registros ensamblador
1.7. Aspectos de la
arquitectura de una PC
1.7.1. Vector de
interrupciones
1.7.2. BIOS, DMA
1.7.3. Memoria de video (modo
texto gráfico
Referencia Bibliográfica:
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas Operativos Modernos”, Editorial Prentice Hall
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas
Operativos Distribuidos”, Editorial Prentice Hall
- Harvey M.
Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
- William Stallings,
“Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
2.
Administrador de
procesos
2.1. Teoría básica
2.1.1. Definición de procesos,
corrutina, árbol de procesos
2.1.2. Modelo de un proceso
(diagrama de estados)
2.2. Planificación de
procesos
2.2.1. Objetivos del
planificador
2.2.2. Planificadores
(scheduler)
2.2.2.1. Planificador tipo round
robin
2.2.2.2. Planificación por
prioridades
2.2.2.3. Colas múltiples
2.2.2.4. Primero el trabajo mas
corto
2.2.2.5. Planificación
garantizada
2.2.2.6. Planificación de dos
niveles
2.3. Comunicación y
sincronización
2.3.1. Problemas en la
comunicación
2.3.1.1. Condiciones de
competencia
2.3.1.2. Secciones críticas
2.3.1.3. Exclusión mutua
2.3.1.4. Abrazo mortal
(deadlock)
2.3.2. Problemas clásicos de
la comunicación
2.3.2.1. El problema del
productor consumidor
2.3.2.2. El problema de los
lectores y escritores
2.3.2.3. El problema de los
filósofos y comelones
2.3.2.4. El problema del barbero
dormilón
2.3.3. Soluciones a la sincronización
2.3.3.1. Desactivación de
interrupciones
2.3.3.2. Variables de cerradura
2.3.3.3. Alternancia estricta
2.3.3.4. Algoritmos de Dekker
2.3.3.5. Solución de Peterson
2.3.3.6.
Dormir y despertar (sleep and wake up)
2.3.3.7. Semáforos
2.3.3.8. Monitores
2.3.3.9. Otras técnicas:
instruciones TSL, contadores de eventos
2.3.4. Mensajes
2.3.5. Equivalencia entre
primitivas
2.4. Estudio de
planificadores
2.4.1. El planificador UNIX
2.4.1.1. Drivers
2.4.1.2. Manejo de procesos
2.4.1.3. IPC’S
2.4.2. El planificador DOS
2.4.2.1. Drivers
2.4.2.2. Programas residentes
Referencia Bibliográfica:
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas Operativos Modernos”, Editorial Prentice Hall
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas
Operativos Distribuidos”, Editorial Prentice Hall
- Harvey M.
Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
- William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
3. Administración de memoria
3.1. Monoprogramación
3.2. Multiprogramación
intercambio (swapping)
3.2.1.
Particiones fijas
3.2.2.
Porciones variables
3.2.2.1.
Mapa de bits, listas ligadas
3.2.2.2.
Primero en ajustarse, peor en ajustarse, etc.
3.2.2.3.
Sistema de asociados
3.3. Fragmentación
3.4. Memoria virtual
3.4.1.
Paginación
3.4.1.1.
Teoría básica: marcos de página, virtuales, tablas de
páginas, fallo de página, bit de presencia, thrashing, algoritmo de reemplazo
de página
3.4.1.2.
Algoritmo de páginas (ARP)
3.4.1.2.1. ARP optimo
3.4.1.2.2. ARP según el uso
no tan reciente (NRU)
3.4.1.2.3. ARP primero en
entrar primero en salir (FIFO)
3.4.1.2.4. ARP segunda
oportunidad
3.4.1.2.5. ARP del reloj
3.4.1.2.6. ARP la menor uso
reciente (LRU)
3.4.1.3.
Memoria asociativa y tabla de paginas invertidas
3.4.1.4.
Modelación: Anomalia de Belady
3.4.2.
Segmentación
3.4.3.
Segmentación con paginación
3.5. Estudio de
administradores de memoria
3.5.1.
El administrador de memoria UNIX
3.5.2.
El administrador de memoria DOS
3.5.2.1.
Overlay, DDL
3.5.2.2.
Modo real y modo protegido
3.5.2.2.1. Direccionamiento
3.5.2.2.2. Memoria extendida
3.5.2.2.3. Memoria expandida
Referencia Bibliográfica:
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas Operativos Modernos”, Editorial Prentice Hall
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas
Operativos Distribuidos”, Editorial Prentice Hall
- Harvey M.
Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
- William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
4.
Entrada / Salida
4.1. Principios de hardware
E/S
4.2. Principios de software
E/S
4.3. Terminales: teclado,
monitor, shell (de DOS y de UNIX)
4.4. Discos
4.5. Relojes
4.6. Puertos
4.6.1. Serial
4.6.2. Paralelo
Referencia Bibliográfica:
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas Operativos Modernos”, Editorial Prentice Hall
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas
Operativos Distribuidos”, Editorial Prentice Hall
- Harvey M.
Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
- William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
5.
Sistema de archivos
5.1. Archivos
5.1.1. Estructura de los
archivos
5.1.2. Tipos de archivos
5.1.3. Atributos
5.1.4. Operaciones
5.1.5. Archivos mapeados a
memoria
5.2. Directorio
5.2.1. Sistemas jerárquicos
5.2.2. Operaciones
5.2.3. Rutas de acceso
5.3. Implantación de los
sistemas de archivos
5.3.1. Asignación adyacente
5.3.2. Lista ligada
5.3.3. Lista ligada e índice
5.3.4. Nodos-i
5.4. Semántica de
compartición
5.5. Estudio de sistemas de
archivos
5.5.1. Sistemas de archivos de
UNIX: super bloque, i-nodos, comandos fsck, sync, mount
5.5.2. Sistema de archivos de
DOS: bootsector, fat, directorios, tabla de particiones, utilerias de
reparación (ndd, chkdsk, etc.) file control block (fcb), virus, etc.
Referencia Bibliográfica:
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas Operativos Modernos”, Editorial Prentice Hall
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas
Operativos Distribuidos”, Editorial Prentice Hall
- Harvey M.
Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
- William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
6.
Sistemas operativos
distribuidos
6.1. Objetivos
6.2. Aspectos de diseño
6.3. Modelos de arquitectura
6.4. Algoritmos de asignación
de procesadores
6.5. Memoria virtual
distribuida
6.6. Sistemas de archivos
distribuidos
Referencia Bibliográfica:
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas Operativos Modernos”, Editorial Prentice Hall
- Andrews Tanenbaum,
“Sistemas
Operativos Distribuidos”, Editorial Prentice Hall
- Harvey M.
Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
- William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
Calendarización por fechas y Aplicación de exámenes
|
Unidad
|
Fecha de
Presentación de Temas
|
Aplicación
de examen
|
|
1
|
21 de
Marzo
|
|
|
2
|
28 de
Marzo
|
|
|
2
|
11 de
Abril
|
Examen
|
|
3
|
18 de
Abril
|
|
|
3
|
25 de
Abril
|
|
|
4 y 5
|
2 de Mayo
|
Examen
|
|
6
|
9 de Mayo
|
|
|
HORAS
|
TEMÁTICA
|
OBJETIVOS
DE ENSEÑANZA
|
ESTRATEGIAS
|
MATERIAL
Y BIBLIOGRAFÍA
|
|
5 hrs. 21 de marzo
|
Unidad I Introducción
|
El alumno conocerá
objetivos, definiciones del sistema operativo, utilizando material didáctico
como artículos, libros para que pueda también desarrollar un criterio
personal.
|
Exposición del profesor y
explicación.
Exposición e investigación por
parte de los alumnos para exponer.
|
Harvey
M. Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
|
|
5 hrs. 28 de marzo
|
Unidad II Administración de Procesos
|
El alumno conocerá
objetivos, definiciones del sistema operativo, utilizando material didáctico
como artículos, libros para que pueda también desarrollar un criterio
personal.
|
Exposición del profesor y
explicación.
Exposición e investigación por parte
de los alumnos para exponer.
|
Harvey
M. Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
|
|
5 hrs. 11 de abril
|
Unidad II Administración de Procesos
|
El participante
conocerá y aplicará las herramientas
de un administrador de procesos dentro de la construcción de su proyecto.
|
Exposición del profesor y
explicación
Lectura e investigación del
alumno
|
Harvey
M. Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
|
|
5 hrs. 18 de abril
|
Unidad III Administración de Memoria
|
El participante
conocerá y aplicará las herramientas
de un administrador de procesos dentro de la construcción de su proyecto.
|
Exposición del profesor y
explicación
Lectura e investigación del
alumno
|
Harvey
M. Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
|
|
5 hrs. 25 de abril
|
Unidad III Administración de Memoria
|
El participante
conocerá y aplicará las herramientas
de un administrador de memoria dentro de construcción de su proyecto.
|
Exposición del profesor y
explicación
Lectura e investigación del
alumno
|
Harvey
M. Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
|
|
5 hrs. 2 de mayo
|
Unidad IV y V Entrada/Salida y Sistemas de Archivos
|
El participante
conocerá y aplicará las herramientas
de un administrador de entrada/salida dentro de la construcción de su
proyecto.
|
Exposición del profesor y
explicación
Lectura e investigación del
alumno
|
Harvey
M. Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
|
|
5 hrs. 9 de mayo
|
Unidad VI Sistemas Operativos Distribuidos
|
El participante
conocerá y aplicará las herramientas
de un sistema en la construcción de su proyecto.
El participante
tendrá a nivel usuario una perspectiva de la arquitectura y funcionamiento de
un sistema operativo.
|
Exposición del profesor y
explicación
Lectura e investigación del
alumno
|
Harvey
M. Deitel, “Sistemas Operativos”, Segunda Edición, Editorial Adisson Wesley
William
Stallings, “Sistemas Operativos” Segunda Edición, Prentice Hall
|
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Y OTRAS FUENTES:
- Páginas WEB
sobre sistemas operativos (Windows, Linux, Unix, etc.)
- Blogs de
software libre
- Blogs de
software comercial
- Revistas
electrónicas sobre negocios electrónicos
REGLAMENTO EN EL AULA DE CLASES
· Vestimenta correcta en asistencia diaria o en
exposición pantalón, blusa o camisa manga y peinado bien. No se permiten
bermudas, chanclas y gorras en los hombres y en las mujeres minifaldas, blusas
escotadas o muy cortas.
·
Estar en el salón de clases antes del ingreso al mismo
del profesor.
· Uso solo necesario del celular, uso de laptop y/o Tablet requisito indispensable configurada para tener
acceso a internet.
·
Lenguaje correcto y con respeto dentro del salón de
clases.
·
No comer, ni tomar en el salón de clases y menos aún
en el tiempo de la clase.
· Llevar el material necesario o correcto cada clase,
que está estipulado de antemano en el programa de la materia.
·
10 minutos de tolerancia en la hora de entrada.
· No introducir alimento. Solo botellas de agua o de
refresco usando su tapa y dejándolo debajo del equipo o mesa de trabajo.
·
No entrar con vaso lleno de algún líquido.