Descripción del sistema operativo como interfaz para las aplicaciones y como gestor de los recursos del computador, con énfasis en su utilización en diferentes tipos de sistemas (tiempo compartido, tiempo real, etc), en sus conceptos fundamentales (ficheros, protección de accesos, procesos, elementos de comunicación) y en la funcionalidad de sus componentes (subsistemas para la gestión de procesos, memoria, entrada-salida).

Introducción

Definición de sistema operativo como interfaz para las aplicaciones y como gestor de los recursos del computador.

Perspectiva histórica de los sistemas operativos.

Tipos de sistemas según su funcionalidad (monoprogramados, multiprogramados, de tiempo compartido, de tiempo real, empotrados y distribuidos).

Interfaces del sistema operativo (de usuario, de administración, de las aplicaciones, del desarrollador).

Mercado actual de los sistemas operativos (sistemas propietarios, sistemas abiertos, software libre) y perspectiva. Prácticas: el Shell como interfaz de usuario y administración.



Mecanismo de llamadas al sistema

Tomando como soporte los elementos que proporciona la interfaz hardware (espacios de direcciones, interfaz de los disposivos, mecanismo de interrupciones), determinación de los servicios básicos comunes a establecer como código residente.

Concepto de llamada al sistema operativo como función de acceso a un servicio residente.

Implementación de las llamadas al sistema a través del mecanismo de interrupciones y los modos de ejecución.



Prácticas: especificación en C de ejemplos de rutinas de acceso a servicios.

Entrada-salida y ficheros



Concepto de independencia del dispositivo y redirección de la entrada-salida.

Llamadas al sistema relacionadas con la entrada-salida.

Modos de operación sobre dispositivos específicos y sobre ficheros.

Concepto de sistema de ficheros y sus mecanismos de representación.

Prácticas: uso de redirecciones desde el Shell, manejo del sistema de ficheros desde el Shell, programar ejemplos de entrada-salida.



Gestión de usuarios y seguridad

Definición de sistema multiusuario.

Tipos de usuarios, modos de acceso y dominios de protección.

Mecanismos básicos de gestión de la protección de accesos en sistemas centralizados.

Llamadas al sistema relacionadas con la protección de accesos y la seguridad.

Prácticas: manejo de derechos de acceso desde el Shell.



Gestión de la memoria

Carga y ubicación de programas en sistemas con uno o varios programas en memoria.

Direccionamiento físico y virtual.

Reubicación estática y dinámica.

Código reentrante.

Soporte para sistemas de memoria virtual.

Librerías de enlace dinámico.

Llamadas al sistema operativo relacionadas con la carga de programas y la gestión de la memoria. Prácticas: programación de un lanzador sencillo, monitorización de consumo de memoria (con programas reentrantes).



Control de procesos

Concepto de flujo y contexto de ejecución.

Sistemas multiprogramados y sistemas multihilo.

Concepto de proceso (modelo Unix), estados y grafo de transición.

Cambio de contexto.

Planificación de procesos y políticas de planificación básicas.

Llamadas al sistema operativo relacionadas con el control de procesos.

Prácticas: lanzamiento de procesos background desde el Shell y monitorización de procesos, modificación del lanzador para hacerlo multiprogramado.



Comunicación y sincronización entre procesos

Conceptos de concurrencia, recurso compartido, condición de carrera y acceso exclusivo.

Secciones críticas de código.

Mecanismos básicos de acceso exclusivo a secciones criticas.

Comunicación con paso de mensajes mediante buzones.

Llamadas al sistema relacionadas con la comunicación entre procesos.

Modelo de gestión de recursos basado en el esquema cliente-servidor.

Ejemplos de gestores de recursos (drivers).

Prácticas: comunicación de procesos (mediante pipes) desde el Shell, ejemplo sencillo de gestor.

Cualquier aclaración en pablo@si.ehu.es o en tutorías en Lenguajes y Sistemas Informáticos.

Ver http://lsi.vc.ehu.es/pablogn/

Horarios: http://lsi.vc.ehu.es/pablogn/docencia/tut.html

Ejemplos de exámenes escritos en http://lsi.vc.ehu.es/pablogn/docencia/ficheros/ISO%20ex/

Moodle de la asignatura.

Oinarrizko bibliografia

- C. Rodríguez, I. Alegria, J. González, A. Lafuente: Descripción Funcional de los Sistemas Operativos. Síntesis, 1994.

- F.M. Márquez: UNIX. Programación Avanzada 3ª Edición. Rama, 2004.

- Afzal: Introducción a UNIX. Un enfoque práctico. Prentice-Hall, 1997.

- B.W. Kernighan, R. Pike: The Unix Programming Environment, Prentice-Hall, 1984.

- A.S. Tanenbaum: Modern Operating Systems (3rd Edition), Prentice-Hall, 2008.

Gehiago sakontzeko bibliografia

- M. Rochkind: Advanced Unix Programming, Addison-Wesley, 2004.
- Silberschatz, P.B. Galvin, G. Gagne: Operating System Concepts (Eight edition), John Wiley & Sons, 2008.
- W. Stallings: Sistemas Operativos (Quinta edición). Prentice-Hall, 2005.