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  GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA: SISTEMAS OPERATIVOS II    
1. Datos generales
Asignatura: SISTEMAS OPERATIVOS II Código: 42334
Tipología: OBLIGATORIA Créditos ECTS: 6
Grado: 346 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (AB) Curso académico: 2016-17
Centro: (604) E.S. DE INGENIERIA INFORMATICA ALBACETE Grupo(s): 16
Curso: 3 Duración: Segundo cuatrimestre
Lengua principal de impartición: Español Segunda lengua:
Uso docente de otras lenguas: English Friendly: No
Página Web: https://campusvirtual.uclm.es/course/view.php?id=11196
Nombre del profesor: VALENTIN VALERO RUIZ - Grupo(s) impartido(s): 16
 
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
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 propios de la asignatura
Utilizar, configurar y diseñar servicios sobre núcleos de sistemas operativos multiprogramación
Diseñar servicios de comunicación y sincronización entre procesos.
Resultados adicionales
Configuración y compilación del núcleo, seleccionando módulos y parámetros de configuración adecuados a la instalación.
6. Temario / Contenidos
 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 1.40 35.00 Presentación de los contenidos de los diferentes temas de la asignatura.
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas INS4 0.80 20.00 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 0.70 17.50 No Preparación de las memorias de prácticas y sus entregas en los plazos indicados.
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] IC4 2.82 70.50 Estudio autónomo del alumno.
Prueba final [PRESENCIAL] IC4 0.10 2.50 Prueba escrita para valoración de conocimientos teóricos y prácticos.
Tutorías individuales [PRESENCIAL] IC4 0.10 2.50 No Asistencia a las tutorías.
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] Otra metodología 0.08 2.00 Presentación al profesor de algunas de las prácticas realizadas, a criterio del profesor.
Total: 6.00 150.00  
Créditos totales de trabajo presencial: 2.48 Horas totales de trabajo presencial: 62.00
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.52 Horas totales de trabajo autónomo: 88.00
Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria
Rec: Actividad formativa recuperable
8. Criterios de evaluación y valoraciones

  Valoraciones  
Sistema de evaluación Estud. pres. 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. Es una actividad recuperable, de modo que en la convocatoria extraordinaria o de finalización de estudios podrán completarse las entregas de prácticas que no hayan sido superadas.
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. Es una actividad recuperable, mediante prueba en el laboratorio.
Prueba 10.00% 0.00% Presentación del trabajo realizado en prácticas al profesor. Es una actividad recuperable, estableciéndose nueva fecha para la presentación de los trabajos en la convocatoria extraordinaria o de finalización de estudios.
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: PRAC.
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: ORA

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

NOTA = 0,55*ESC + 0,20*PRAC + 0,15*LAB + 0,10*ORA

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 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.

Para los alumnos que no hayan superado la valoración de la participación con aprovechamiento en clase se establecerá una prueba en el laboratorio para reevaluar la misma.

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
Actividades formativas Horas
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] (17.5 h tot.) 1.5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 9.5
Prueba final [PRESENCIAL] (2.5 h tot.) 2.5
Tutorías individuales [PRESENCIAL] (2.5 h tot.) 0.5
Tema 1 (de 7): Estructura de los sistemas operativos modernos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (35 h tot.) 4
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 1
Periodo temporal: Primera semana
Tema 2 (de 7): Diseño del núcleo de multiprogramación
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (35 h tot.) 6
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (20 h tot.) 6
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] (17.5 h tot.) 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 9.5
Tutorías individuales [PRESENCIAL] (2.5 h tot.) 0.5
Periodo temporal: Hasta la cuarta semana
Tema 3 (de 7): Gestión de la memoria virtual
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (35 h tot.) 9
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (20 h tot.) 2
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] (17.5 h tot.) 4
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 10
Periodo temporal: Hasta sexta semana
Tema 4 (de 7): Planificación y temporización de actividades
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (35 h tot.) 5
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (20 h tot.) 2.5
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] (17.5 h tot.) 4
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 10
Tutorías individuales [PRESENCIAL] (2.5 h tot.) 0.5
Periodo temporal: Hasta octava semana
Tema 5 (de 7): Diseño del sistema de ficheros
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (35 h tot.) 6.5
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (20 h tot.) 6
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] (17.5 h tot.) 4
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 8.5
Tutorías individuales [PRESENCIAL] (2.5 h tot.) 0.5
Periodo temporal: Hasta décima semana
Tema 6 (de 7): Entradas/Salidas
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (35 h tot.) 3
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (20 h tot.) 2
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] (17.5 h tot.) 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 10
Periodo temporal: Hasta duodécima semana
Tema 7 (de 7): Comunicación entre procesos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (35 h tot.) 1.5
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (20 h tot.) 1.5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] (70.5 h tot.) 12
Tutorías individuales [PRESENCIAL] (2.5 h tot.) 0.5
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] [Otra metodología] (2 h tot.) 2
Periodo temporal: Semana 15.
Actividad global
Actividades formativas Suma horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] 35
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] 20
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] [] 17.5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] [] 70.5
Prueba final [PRESENCIAL] [] 2.5
Tutorías individuales [PRESENCIAL] [] 2.5
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] [Otra metodología] 2
Total horas: 150
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)
10. Bibliografía, recursos
Autor/es Título Editorial Población 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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