Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
SISTEMAS OPERATIVOS II
Código:
42334
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
346 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (AB)
Curso académico:
2018-19
Centro:
604 - ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA INFORMATICA (AB)
Grupo(s):
16 
Curso:
3
Duración:
C2
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
N
Página web:
https://campusvirtual.uclm.es/course/view.php?id=11196
Bilingüe:
N
Profesor: VALENTIN VALERO RUIZ - Grupo(s): 16 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
1.A.14
SISTEMAS INFORMÁTICOS
2499
valentin.valero@uclm.es
Consultar: http://esiiab.uclm.es/tutorias.php

2. REQUISITOS PREVIOS

Conocimientos básicos de sistemas operativos, y de programación concurrente.

Conocimiento del lenguaje C y de conceptos de programación estructurada, modular y de programación orientada a objetos.

Es recomendable conocer un lenguaje ensamblador.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

Con esta asignatura el alumno aprende el diseño detallado de un sistema operativo de uso muy extendido (Linux), así como también aprende a tener una visión amplia y diversa de las distintas opciones de diseño que se abren en el marco del diseño de sistemas operativos, y de componentes específicos de los mismos. El estudiante adquiere incluso una visión crítica de las opciones de diseño elegidas, siendo capaz de identificar sus puntos fuertes y/o débiles.

Por ello, su importancia radica en el hecho de conocer de forma real cómo se diseña e implementa un sistema operativo, aparte de las meras explicaciones teóricas sobre diseño de sistemas operativos. El hecho de elegir un sistema operativo concreto no merma la capacidad del profesor de abrir diferentes opciones de diseño en cada uno de los componentes del sistema, mostrando siempre la opción elegida frente a diferentes alternativas posibles.

Obviamente, está estrechamente relacionada con la asignatura sistemas operativos I, extendiendo sus contenidos, y cubriendo la parte más práctica de la misma, como es el conocimiento del diseño detallado del kernel de un sistema operativo, y la capacidad para añadir nuevas funciones al mismo. Así, el estudiante será capaz, no sólo de emplear los servicios del sistema operativo en forma de llamadas, sino que será capaz de comprender cómo están implementados dichos servicios y podrá incluir nuevos servicios dentro del kernel. 

En su vida profesional, los conocimientos adquiridos por el estudiante le permitirán trabajar en el marco del desarrollo de sistemas operativos, cuyo mercado no se limita a los sistemas operativos de uso convencional bien conocidos, dado el campo amplio existente actualmente en el desarrollo de sistemas operativos de propósito específico, para el control de ciertos dispositivos o equipos. Además, en el marco de la programación de aplicaciones de tiempo real es habitual trabajar con "kernels modificados", con el objeto de lograr la eficiencia requerida para un tipo específico de aplicación.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
IC4 Capacidad de diseñar e implementar software de sistema y de comunicaciones.
INS4 Capacidad de resolución de problemas aplicando técnicas de ingeniería.
INS5 Capacidad para argumentar y justificar lógicamente las decisiones tomadas y las opiniones.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Diseñar servicios de comunicación y sincronización entre procesos.
Utilizar, configurar y diseñar servicios sobre núcleos de sistemas operativos multiprogramación
Resultados adicionales
Descripción
Configuración y compilación del núcleo, seleccionando módulos y parámetros de configuración adecuados a la instalación
6. TEMARIO
  • Tema 1: Estructura de los sistemas operativos modernos
    • Tema 1.1: Núcleo monolítico
    • Tema 1.2: Núcleo modular
    • Tema 1.3: Modelo de capas
    • Tema 1.4: Núcleo extensible y máquinas virtuales
    • Tema 1.5: Sistemas Operativos de Red
    • Tema 1.6: Sistemas operativos distribuidos
  • Tema 2: Diseño del núcleo de multiprogramación
    • Tema 2.1: Funciones del núcleo
    • Tema 2.2: Gestión de llamadas, interrupciones y excepciones
    • Tema 2.3: Bloqueo de procesos
    • Tema 2.4: Introducción a la gestión de memoria
    • Tema 2.5: Creación de procesos (fork)
    • Tema 2.6: Ejecución de programas (execve)
    • Tema 2.7: Sesiones y grupos de procesos
    • Tema 2.8: Terminación de procesos (exit)
    • Tema 2.9: Gestión de señales
    • Tema 2.10: Espera de un hijo (wait4)
  • Tema 3: Gestión de la memoria virtual
    • Tema 3.1: Introducción a la gestión de memoria virtual
    • Tema 3.2: Memoria virtual paginada y segmentada
    • Tema 3.3: Algoritmos de sustitución
    • Tema 3.4: Asignación de memoria a los procesos
    • Tema 3.5: Ficheros con imagen en memoria
  • Tema 4: Planificación y temporización de actividades
    • Tema 4.1: Planificador a corto plazo
    • Tema 4.2: Interrupción del reloj
    • Tema 4.3: Servicios de prioridad de procesos
    • Tema 4.4: Servicios de fecha y hora
    • Tema 4.5: Temporización de actividades
  • Tema 5: Diseño del sistema de ficheros
    • Tema 5.1: Arquitectura VFS
    • Tema 5.2: Cache de páginas
    • Tema 5.3: Buffer-caché
    • Tema 5.4: Lectura y escritura de bloques de disco
    • Tema 5.5: Estructura de un sistema de ficheros Unix
    • Tema 5.6: Llamadas relativas a ficheros
  • Tema 6: Entradas/Salidas
    • Tema 6.1: Arquitectura del sistema de E/S
    • Tema 6.2: Interfaz de las controladoras
    • Tema 6.3: Programación de los drivers
    • Tema 6.4: Bloqueo de regiones de memoria y de puertos de E/S
    • Tema 6.5: Operaciones sobre dispositivos
  • Tema 7: Comunicación entre procesos
    • Tema 7.1: Semáforos
    • Tema 7.2: Envío de mensajes
    • Tema 7.3: Memoria compartida
COMENTARIOS ADICIONALES SOBRE EL TEMARIO

El desarrollo de estos contenidos puede variar ligeramente en función del desarrollo del curso.


7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Rec Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral IC4 1.4 35 S S N Presentación de los contenidos de los diferentes temas de la asignatura.
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas INS4 0.8 20 S S S Asistencia a las sesiones de prácticas para la realización de diferentes ejercicios y problemas, que han de entregarse en fechas definidas. Supervisión del trabajo por el profesor.
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] INS5 0.7 17.5 S N S Preparación de las memorias de prácticas y sus entregas en los plazos indicados.
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] IC4 2.82 70.5 S S S Estudio autónomo del alumno.
Prueba final [PRESENCIAL] IC4 0.1 2.5 S S S Prueba escrita para valoración de conocimientos teóricos y prácticos. Esta prueba, junto a otras que pudieran complementarla podría ser realizada, de forma excepcional, en horario de tarde.
Tutorías individuales [PRESENCIAL] IC4 0.1 2.5 S N N Asistencia a las tutorías.
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] Otra metodología 0.08 2 S S S Presentación al profesor de algunas de las prácticas realizadas, a criterio del profesor. Esta prueba podría realizarse, excepcionalmente, en horario de tarde.
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.48 Horas totales de trabajo presencial: 62
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.52 Horas totales de trabajo autónomo: 88
Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria
Rec: Actividad formativa recuperable
8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
  Valoraciones  
Sistema de evaluación Estudiante presencial Estud. semipres. Descripción
Examen teórico 55.00% 0.00% Prueba de conocimientos global de la asignatura. Es una actividad obligatoria, que debe superarse para aprobar la asignatura.
Elaboración de memorias de prácticas 20.00% 0.00% Memorias de prácticas, que deben entregarse en los plazos establecidos, adecuadamente documentadas. Es una actividad obligatoria, que debe superarse para aprobar la asignatura. Se guardan las notas de las entregas de prácticas aprobadas para la convocatoria extraordinaria o de finalización de estudios, el resto tendrán que ser aprobadas en dichas convocatorias.
Valoración de la participación con aprovechamiento en clase 15.00% 0.00% Valoración del profesor del trabajo del estudiante en el laboratorio. Para poder realizar dicha supervisión el estudiante tiene obligación de asistir regularmente a las sesiones de laboratorio.En caso de ausencias reiteradas la valoración de este apartado es imposible, siendo por tanto su calificación suspenso, dado que se trata de estudios presenciales. Es recuperable en convocatoria extraordinaria o de finalización de estudios por medio de una prueba práctica en el laboratorio.
Prueba 10.00% 0.00% Presentación del trabajo realizado en prácticas al profesor. En caso de suspenso, será necesario realizar una nueva prueba oral en la convocatoria extraordinaria. Esta prueba podría ser realizada de forma excepcional en horario de tarde.
Total: 100.00% 0.00%  

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
La calificación de la asignatura requiere:

1.- Que el estudiante haya entregado y superado todas las memorias de prácticas. La nota de prácticas será el promedio de todas ellas: INF.
2.- Que el estudiante se haya presentado y haya superado la prueba global de conocimientos de la asignatura: ESC.
3.- Que la valoración de la participación con aprovechamiento en clase de laboratorio haya sido superada: LAB.
4.- Que la valoración de la prueba oral de presentación del trabajo realizado en prácticas haya sido superada: PRES.

La nota final será, una vez superadas dichas pruebas, la siguiente:

NOTA = 0,55*ESC + 0,20*INF + 0,15*LAB + 0,10*PRES

El alumno que no supere todas las pruebas mínimas exigidas en la asignatura tendrá una nota no superior a 4.00, incluso si la media fuera otra, incluida más de 5.00
Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Se guardan las partes aprobadas de la convocatoria ordinaria, de modo que sólo debe superar las partes no aprobadas en la convocatoria extraordinaria o de finalización de estudios.

En particular, en lo que se refiere a las entregas de prácticas, el estudiante tendrá que completar las entregas de prácticas no superadas, y en su caso, repetir la presentación oral de las mismas.

La valoración de la participación con aprovechamiento requiere la asistencia regular a las sesiones de prácticas, para su valoración en la convocatoria extraordinaria el profesor podrá fijar la realización de una prueba práctica en el laboratorio, si bien para ello el estudiante deberá acreditar un mínimo de asistencias a las sesiones de prácticas establecido por el profesor.

Para los alumnos que no hayan superado la prueba de presentación oral de los trabajos realizados, se establecerá una fecha de presentación de los mismos para su evaluación en esta convocatoria extraordinaria.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Se guarda la teoría o las prácticas (como un todo) en caso de haber sido aprobadas en el cursos académico inmediatamente anterior. El el caso de las prácticas, será necesario haber superado tanto las entregas, como la participación con aprovechamiento, como la presentación oral. Así, se guarda la nota ponderada de estas partes si las tres han sido superadas. En caso contrario, tendrán que realizar una prueba práctica, siendo la ponderación: Teoría (55%), Prácticas (45%).
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][] 1.5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 9.5
Prueba final [PRESENCIAL][] 2.5
Tutorías individuales [PRESENCIAL][] .5
Comentarios generales sobre la planificación:
Esta planificación es ORIENTATIVA, pudiendo variar a lo largo del periodo lectivo en función de las necesidades docentes, festividades, o por cualquier otra causa imprevista. La planificación semanal de la asignatura podrá encontrarse de forma detallada y actualizada en la plataforma Campus Virtual (Moodle). Las clases se estructuran en 3 sesiones de 1.5 horas por semana.
Tema 1 (de 7): Estructura de los sistemas operativos modernos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 4
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 1
Periodo temporal: Primera semana
Grupo 16:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 2 (de 7): Diseño del núcleo de multiprogramación
Actividades formativas Horas
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][] 2
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 6
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 6
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 9.5
Tutorías individuales [PRESENCIAL][] .5
Periodo temporal: Hasta la cuarta semana
Grupo 16:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 3 (de 7): Gestión de la memoria virtual
Actividades formativas Horas
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][] 4
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 9
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 10
Periodo temporal: Hasta quinta semana
Grupo 16:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 4 (de 7): Planificación y temporización de actividades
Actividades formativas Horas
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][] 4
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 5
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2.5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 10
Tutorías individuales [PRESENCIAL][] .5
Periodo temporal: Hasta séptima semana
Grupo 16:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 5 (de 7): Diseño del sistema de ficheros
Actividades formativas Horas
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][] 4
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 6.5
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 6
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 8.5
Tutorías individuales [PRESENCIAL][] .5
Periodo temporal: Hasta décima semana
Grupo 16:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 6 (de 7): Entradas/Salidas
Actividades formativas Horas
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][] 2
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 10
Periodo temporal: Hasta semana 12ª/13ª
Grupo 16:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 7 (de 7): Comunicación entre procesos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1.5
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1.5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][] 12
Tutorías individuales [PRESENCIAL][] .5
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL][Otra metodología] 2
Periodo temporal: Hasta semana 13ª
Grupo 16:
Inicio del tema: Fin del tema:
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
D.P. Bovet y M. Cesati Understanding the LINUX Kernel O'Reilly 2005  
E. Nemeth, G. Snyder, T.R. hein Administración de Sistemas Linux Anaya 2008  
G. Glass Unix for programmers and users Prentice-Hall 2003  
M. Beck, H. Böhme, M. Dziadzka, U. Kunitz, R. Magnus y D. Verworner LINUX Kernel Internals Addision-Wesley 1997  
M.J. Bach The Design of The UNIX Operating System Prentice-Hall 1987  
P. Cornes The LINUX A-Z Prentice-Hall 1996  
Robert Love Linux Kernel Development, 3rd edition Addison-Wesley 2012  
U. Vahalia, Peter H. Salus UNIX Internals, the New Frontiers Prentice-hall 1996  
V. Valero Sistema Operativo Unix: Fundamentos y Diseño del Sistema Librería Popular Albacete 2006  
W. Stallings Operating Systems: Internals and Design Principles. 7th edition Prentice-Hall. 2011  
The Linux Documentation Project http://www.tldp.org/  
The Linux Kernel Archive https://www.kernel.org/  



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