Sistemas Operativos

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Presentació

13 de jul. 2016
subdestacado

María Asuncion Castaño Álvarez

El Sistema Operativo (SO) es parte esencial de un sistema informático y, consecuentemente, constituye una materia de estudio fundamental en la formación de un ingeniero en Informática. Desde el punto de vista de un usuario, el SO puede verse como intermediario entre los programas de aplicación de un computador y el hardware de este; esto es, el SO define la forma de interacción usuario-máquina y maneja los recursos adecuadamente para llevar a cabo las peticiones que este formule.
En este curso se plantean diferentes aspectos fundamentales de los SO, tales como cómo el SO lleva a cabo la gestión de los diferentes programas que se ejecutan en el sistema (procesos), cómo se sincronizan y comunican los diferentes procesos entre sí y cómo se gestionan el sistema de ficheros, la memoria y el sistema de entrada/salida.

Programa

Tema 1. Introducción

Tema 2. Procesos e hilos
2.1. Procesos
2.2. Hilos
2.3. Planificación de procesos

Tema 3. Concurrencia entre procesos
3.1. Mutex y variables de condición
3.2. Tuberías

Tema 4. Gestión del sistema de archivos

Tema 5. Estructura e implementación del sistema de ficheros

Tema 6: Gestión de memoria
6.1. Gestión de memoria principal
6.2. Gestión memoria virtual

Tema 7. Sistemas de entrada/salida

Guia

TEMA 1. Introducción
Actividad 1.1. SO: concepto, activación y componentes
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 1 y vídeos 1.1 y 1.2

TEMA 2. Procesos e hilos
Actividad 2.1. Conceptos sobre procesos y llamadas al sistema para gestión básica de procesos
- 2 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 2, boletín 2.1 y vídeos 2.1 y 2.2
Actividad 2.2. Cambio de contexto y llamadas al sistema para gestión básica de procesos
- 2 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 2, boletín 2.1 y vídeos 2.1, 2.2 y 2.3
Actividad 2.3. Gestión básica de hilos
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 2 y boletín 2.2
Actividad 2.4: Planificación de procesos
- 2 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 2 y vídeo 2.4

TEMA 3. Concurrencia entre procesos
Actividad 3.1. Comunicación y sincronización de hilos. Mutex y variables de condición
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 3, boletín 3.1 y vídeo 3.1
Actividad 3.2. Actividad 3.3. Comunicación y sincronización de procesos. Tuberías (I)
- 2,5 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 3, boletín 3.2 y vídeo 3.2
Actividad 3.3. Actividad 3.3. Comunicación y sincronización de procesos. Tuberías (II)
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 3, boletín 3.2 y vídeo 3.2

TEMA 4. Gestión del sistema de archivos
Actividad 4. Gestión del sistema de ficheros
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 4, boletín 4 y vídeo 4

TEMA 5. Estructura e implementación del sistema de ficheros
Actividad 5.1. Implementación del sistema de ficheros (I)
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 5, boletín 5
Actividad 5.2. Implementación del sistema de ficheros (II)
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 5, boletín 5

TEMA 6: Gestión de memoria
Actividad 6.1.Actividad 6.1. Gestión de memoria principal y virtual
- 3 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 6, boletín 6 y vídeos 6.1, 6.2 y 6.3
Actividad 6.2. Gestión de memoria: Paginación multinivel
- 2 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 6, boletín 6 y vídeos 6.1, 6.2 y 6.3

TEMA 7. Sistemas de entrada/salida
Actividad 7. Gestión de entrada/salida
- 2 horas de trabajo personal
- Materiales de estudio: Transparencias tema 7

Nom Descripció Publicació Idioma Accedir
Tema 1. Introducción El tema comienza planteando el concepto de SO. A continuación se describen los componentes típicos de un SO y las funciones asociadas a cada uno de ellos. Seguidamente se presenta el modelo de bajo nivel sobre el que interactuará el SO, haciendo especial incapié en la gestión y el servicio de i......
Transparencias tema 1 Transparencias del tema 1... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Vídeo 1.1. ¿Qué es un SO? En este vídeo se describe qué es un SO y cuáles son sus funciones... 13 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Vídeo 1.2. Activación del SO En esta vídeo-lección se muestra cuándo se activa el SO y la relación entre interrupciones, llamadas al sistema y SO.... 13 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Actividad 1.1. SO: concepto, activación y componentes Los objetivos de esta actividad son los siguientes: Definir qué es un sistema operativo y sus funciones. Describir qué es una llamada al sistema y cómo se realizan. Describir la relación entre llamadas al sistema, interrupciones y SO. Describir cómo y cuándo se activa el sistema operativo. De...... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Tema 2. Procesos e hilos El tema se inicia introduciendo el concepto de proceso y planteando el ciclo de vida de este. A continuación se estudian las estructuras de datos que el SO necesita gestionar para controlar todos los programas que se están ejecutando en cada instante. Posteriormente se presenta el mecanismo asoci......
Transparencias tema 2 Transparencias del tema 2... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Vídeo 2.1. Las funciones fork y exec En esta vídeo-lección se explica cómo funcionan las llamadas al sistema fork y exec de un SO tipo UNIX... 13 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Vídeo 2.2. Ejercicio con fork En este vídeo-ejercicio se analiza la jerarquía de procesos generada por un código con funciones fork, se analiza la evolución de la memoria de dichos procesos y se muestra cómo sincronizar estos procesos mediante funciones wait para generar una salida con orden único... 13 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Vídeo 2.3. Cambio de contexto En este vídeo se muestra qué es un cambio de modo de ejecución, un cambio de contexto y un cambio de proceso. También se plantea un ejemplo de cómo podría tener lugar un cambio de contexto que no implicase cambiar el proceso que hasta entonces se estaba ejecutando y otro ejemplo de cómo podría...... 27 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Vídeo 2.4 Planificación de procesos Esta vídeo-lección presenta las principales estrategias utilizadas en SO de propósito general para repartir el tiempo del procesador entre los diferentes procesos del sistema listos para ser ejecutados.... 27 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Boletín 2.1. Ejercicios sobre gestión básica de procesos Listado de ejercicios sobre gestión básica de procesos... 13 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Boletín 2.2. Ejercicios sobre gestión básica de hilos Listado de ejercicios sobre gestión básica de hilos... 13 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 2.1. Conceptos sobre procesos y llamadas al sistema para gestión básica de procesos Los objetivos de esta actividad son los siguientes: Definir qué es un proceso. Describir la información asociada a un proceso. Describir los estados de un proceso. Describir cuándo y cómo se producen las transiciones entre los estados de un proceso. Distinguir entre estado de un proceso y est...... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 2.2. Cambio de contexto y llamadas al sistema para gestión básica de procesos Los objetivos de esta actividad son los siguientes: Distinguir entre cambio de contexto y cambio de proceso. Describir cómo tiene lugar en un sistema un cambio de contexto que no implica cambio de proceso. Describir cómo cambia en un sistema el proceso que está en ejcución en el procesador en u...... 13 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 2.3. Gestión básica de hilos Los objetivos de esta actividad son los siguientes: Implementar sencillos programas escritos en C que utilicen llamadas al sistema relacionadas con la gestión básica de hilos.... 13 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 2.4. Planificación del procesador El objetivo de esta actividad es: Describir algoritmos básicos de planificación del procesador.... 13 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Tema 3. Concurrencia entre procesos Este tema se centra en la problemática de la ejecución concurrente (cooperante) entre varios procesos o entre varios hilos para realizar una tarea. El tema comienza planteando la necesidad de la sincronización y comunicación entre procesos o entre hilos, así como la problemática que conlleva. A c......
Transparencias tema 3 Transparencias del tema 3... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Tutorial 3.1 Pthreads Tutorial sobre pthreads... 14 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Vídeo 3.1. Ejercicio con mutex y variables de condición En este vídeo-ejercicio se resuelve un problema en el que hay que sincronizar, utilizando mutex y variables de condición, una serie de hilos que realizan unas operaciones siguiendo un esquema de turnos secuenciales. También se plantea cómo obtener las variables de condición que se necesitan para ...... 14 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Programa 3.1. Código del vídeo-ejercicio 3.1 Código del ejercicio resuelto en el vídeo-ejercicio 3.1... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Vídeo 3.2. Ejercicio de sincronización mediante tuberías Vídeo-ejercicio en el que se sincronizan unos procesos que ejecutan una secuencia de comandos del shell de Linux enlazados mediante tuberías. Se corresponde con el ejercicio 19 del boletín 3.2 ... 18 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Programa 3.2. Código del vídeo-ejercicio 3.2 Código del ejercicio resuelto en el vídeo-ejercicio 3.2... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Boletín 3.1. Ejercicios sobre mutex y variables de condición Listado de ejercicios sobre sincronización y comunicación de hilos mediante mutex y variables de condición ... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Boletín 3.2. Ejercicios sobre tuberías Listado de ejercicios sobre sincronización y comunicación de procesos mediante tuberías... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 3.1. Comunicación y sincronización de hilos. Mutex y variables de condición Los objetivos de esta actividad son: Describir y reconocer el problema de la sección crítica en la ejecución concurrente de procesos y de hilos. Describir y reconocer el problema de la sincronización entre procesos y entre hilos. Describir el funcionamiento del mutex como una posible solució...... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 3.2. Comunicación y sincronización de procesos. Tuberías (I) Los objetivos de esta actividad son los siguientes: Describir el funcionamiento de una tubería como una posible solución al problema de sincronización y comunicación entre procesos. Desarrollar programas en los que se plantea la necesidad de sincronización y comunicación de procesos y proponer u...... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 3.3. Comunicación y sincronización de procesos. Tuberías (II) Los objetivos de esta actividad son los siguientes: Describir el funcionamiento de una tubería como una posible solución al problema de sincronización y comunicación entre procesos. Desarrollar programas en los que se plantea la necesidad de sincronización y comunicación de procesos y proponer u...... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Tema 4. Gestión del sistema de ficheros El sistema de ficheros es la parte del SO encargada de proporcionar el servicio de almacenamiento no volátil de la información. En este tema se introduce el concepto de fichero y se respasan los servicios que el SO proporciona a los usuarios en lo que respecta al sistema de ficheros, destacando a......
Transparencias tema 4 Transparencias del tema 4... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Vídeo 4 Ejercicio sobre puntero de lecutra/escritura de ficheros de Linux Este vídeo resuelve un ejercicio para ver cómo evoluciona el puntero de lecutra y escritura de un fichero cuando sobre él se realiza una operación POSIX open o read. También se ve cómo afecta al puntero de lectura y escritura de los ficheros abiertos por un proceso la ejecución de una función for...... 14 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Programa 4. Código del vídeo-ejercicio 4 Código del ejercicio resuelto en el vídeo-ejercicio 4... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Boletín 4. Ejercicios sobre gestión del sistema de ficheros Listado de ejercicios sobre gestión del sistema de ficheros... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 4. Gestión del sistema de ficheros Los objetivos de esta actividad son: Explicar la abstracción de fichero y directorio. Describir las operaciones básicas que soportan los ficheros y directorios. Mostrar y explicar la evolución del contenido de las tablas que utiliza el SO para gestionar ficheros a medida que se utilizan estos. U...... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Tema 5. Estructura e implementación del sistema de ficheros Este tema se centra en el estudio de las diferentes estrategias utilizadas por los SO para implementar la abstracción de fichero, descrita en el tema anterior, sobre los dispositivos de almacenamiento secundario más comunes, los discos. El tema se inicia presentando la estructura y funcionamien......
Transparencias tema 5. Estructura e implementación del sistema de ficheros Transparencias del tema 5... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Boletín 5. Implementación de sistemas de ficheros Listado de ejercicios sobre implementación de sistemas de ficheros basados en asignación indexada (con inodos)... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 5.1. Implementación del sistema de ficheros (I) El objetivo de esta activada es el siguiente: Analizar aspectos relacionados con la implementación de sistemas de ficheros basados en asignación indexada (con inodos).... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 5.2. Implementación del sistema de ficheros (II) El objetivo de esta activada es el siguiente: Analizar aspectos relacionados con la implementación de sistemas de ficheros basados en asignación indexada (con inodos).... 14 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Tema 6. Gestión de memoria Así como el procesador es un recurso que debe multiplexarse entre los diferentes programas que se estén ejecutando simultáneamente, la memoria es un recurso que deberá repartirse entre todos ellos. En este tema se plantea en primer lugar cómo el SO aborda la gestión de la memoria principal y, en ......
Transparencias tema 6. Gestión de memoria Transparencias del tema 6... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Vídeo 6.1. Gestión de memoria con símiles En este vídeo unos estudiantes explican conceptos sobre gestión de memoria usando un montón de símiles... 15 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Vídeo 6.2. Gestión de memoria principal En este vídeo se aborda cómo tiene lugar la gestión de la memoria principal utilizando particiones, paginación y segmentación... 15 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Vídeo 6.3. Gestión de memoria virtual En este vídeo se aborda cómo tiene lugar la gestión de la memoria virtual... 15 de jul. 2016 Castellano Accedir a l'enllaç
Boletín 6. Ejercicios sobre gestión de memoria Listado de ejercicios sobre gestión de memoria principal y virtual... 15 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 6.1. Gestión de memoria principal y virtual Los objetivos de esta actividad son los siguientes: Analizar la problemática que plantea y aborda el gestor de la memoria principal. Distinguir entre direcciones lógicas y físicas. Analizar y justificar por qué es necesario traducir entre direcciones lógicas y físicas. Describir cómo se crea e...... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 6.2. Gestión de memoria: Paginación multinivel Los objetivos de esta actividad son las siguientes: Distinguir entre fragmentación interna y externa y calcular ambas. Analizar y aplicar diferentes mecanismos para gestionar la memoria principal y virtual y describir el hardware necesario en ellos. Traducir entre direcciones lógicas y fís...... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Tema 7. Sistemas de entrada/salida El sistema de entrada/salida es el componente del SO que se encarga de ocultar la complejidad y hetereogeneidad de los dispositivos de entrada/salida. Este tema comienza presentando el objetivo de esta parte del SO y su estructura. A continuación se abordan los dispositivos de almacenamiento secu......
Transparencias tema 7. Sistema de entrada/salida Transparencias del tema 7... 15 de jul. 2016 Castellano Descarregar
Actividad 7. Gestión de entrada/salida El objetivo de esta actividad es: Explicar mecanismos de gestión de gestión y planificación de entrada/salida... 19 de jul. 2016 Castellano Descarregar

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