Profesorado

Antonia Estero Botaro, antonia.estero@uca.es
Juan José Domínguez Jiménez, juanjose.dominguez@uca.es (Prof. coordinador)
Eugenio Juárez Clavaín, eugenio.juarez@uca.es
Daniel Molina, daniel.molina@uca.es

Situación

Prerrequisitos

Es aconsejable que el alumno haya cursado previamente las asignaturas
siguientes:
- Introducción a la programación
- Estructuras de Datos I
- Estructura y Tecnología de Computadores

Contexto dentro de la titulación

Esta asignatura se enmarca en el segundo curso y proporciona al alumno una
visión general de los conceptos fundamentales relacionados con los sistemas
operativos de tiempo compartido y diferentes aspectos de su diseño. Asimismo,
pretende iniciar al alumno en el manejo a nivel de
usuario especializado de uno de estos sistemas, en concreto, el sistema
operativo LINUX.

Recomendaciones

Es recomendable que el alumno disponga de un ordenador personal donde
instalarse el sistema operativo LINUX con objeto de obtener un mejor
aprovechamiento de los contenidos impartidos en la asignatura.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

- Capacidad de análisis y síntesis
- Comunicación escrita
- Resolución de problemas
- Trabajo en equipo
- Capacidad de organización
- Razonamiento crítico
- Preparación y presentación de documentos

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  - Conocer el papel que juega el sistema operativo en un sistema de
  computación y los distintos elementos que lo integran.
  - Diferenciar los componentes de planificación de un sistema
  operativo y los principales algoritmos de planificación de la CPU.
  - Conocer las diferentes estructuras que puede presentar el núcleo de
  un sistema operativo.
  - Conocer los conceptos básicos relacionados con los sistemas
  operativos: proceso, multiprogramación, interbloqueo, etc.
  - Conocer las diferentes herramientas y estrategias existentes en un
  sistema operativo para la resolución de problemas de sincronización y
  comunicación.
  

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  - Evaluar diferentes soluciones a un problema y determinar la
  solución óptima.
  - Resolución de problemas de planificación y sincronización de procesos.
  - Manejo del sistema operativo Linux como usuario experto.
  - Interpretación de documentación técnica.
  - Evaluar con ayuda del profesor la solución a un ejercicio realizada
  por un compañero.
  
  

• Actitudinales:

  - Aprendizaje autónomo.
  - Planificación de las actividades a desarrollar.
  - Toma de decisiones.

Objetivos

Los objetivos específicos de la asignatura son:
- Conocer el papel que juega el sistema operativo en un sistema de computación,
la evolución histórica que han sufrido y los distintos tipos de sistemas
operativos que coexisten hoy día.
- Conocer los servicios que presta un sistema operativo.
- Conocer las diferentes estructuras que puede presentar el núcleo de un sistema
operativo y las implicaciones que esto tiene.
- Conocer el concepto de proceso y todos los mecanismos relacionados con su
gestión.
- Conocer y saber utilizar los mecanismos que permiten la sincronización y
comunicación de procesos.
- Conocer el concepto de interbloqueo y las diversas estrategias que puede
seguir un sistema operativo para su tratamiento.
- Saber utilizar el sistema operativo Linux como un usuario experto.

Programa

Programa de Teoría
Bloque 1: Introducción
Tema 1:Introducción a los sistemas operativos
1.1 ¿Qué es un sistema operativo?
1.2 Evolución histórica de los sistemas operativos
1.3 Sistemas para computadores personales
1.4 Sistemas de tiempo real
1.5 Sistemas multiprocesadores
1.6 Aspectos hardware: mecanismos de protección y E/S

Tema 2: Estructura y funciones de los sistemas operativos
2.1 Funciones y componentes de los sistemas operativos
2.2 Solicitud de servicios: llamadas al sistema y paso de mensajes
2.3 Estructura de un sistema operativo
2.4 El sistema operativo LINUX

Bloque 2: Procesos

Tema 3: Descripción y control de procesos
3.1 ¿Qué es un proceso?
3.2 Vida de un proceso
3.3 Imagen de un proceso
3.4 Control de los procesos
3.5 Gestión de procesos
3.6 Hilos de ejecución
3.7 Procesos en LINUX

Tema 4: Planificación
4.1 Introducción
4.2 Niveles de planificación
4.4 Algoritmos de planificación de la CPU
4.5 Evaluación de algoritmos de planificación
4.6 Planificación en LINUX

Bloque 3: Procesos concurrentes

Tema 5: Sincronización y comunicación
5.1 Introducción
5.2 Recursos
5.3 Interacción entre procesos
5.4 Exclusión mutua
5.5 Semáforos
5.6 Monitores
5.7 Paso de mensajes
5.8 Mecanismos de concurrencia en LINUX

Tema 6: Interbloqueos
6.1 Introducción
6.2 Condiciones necesarias
6.3 Modelado del interbloqueo
6.4 Estrategias para tratar los interbloqueos: prevención, predicción y
detección

Programa de Prácticas: Uso del sistema operativo LINUX.

Práctica 1: La primera sesión con GNU/Linux
Práctica 2: Las órdenes y la obtención de ayuda en GNU/Linux
Práctica 3: El sistema de ficheros ext2
Práctica 4: Permisos
Práctica 5: Aspectos básicos del shell bash
Práctica 6: Redireccionamientos y filtros
Práctica 7: Expresiones regulares

Actividades

- Explicaciones del profesor
- Resolución de problemas en grupo e individualmente
- Debates sobre diferentes aspectos de la materia
- Realización de prácticas con ordenador
- Realización de cuestionarios de autoevaluación
- Evaluación de ejercicios realizados por compañeros
- Elaboración de un portafolio que contenga todos los trabajos realizados sobre
la asignatura

Metodología

La metodología que se va a utilizar tanto en las clases de teoría como en las de
prácticas va a estar apoyada en dos pilares fundamentales:
- Explicaciones del profesor de los aspectos más importantes y complejos de la
materia.
- Realización de problemas por parte de los alumnos. Se realizarán problemas en
grupo en las sesiones de clase e individuales en casa.

La combinación de ambas actividades permitirá a los alumnos alcanzar los
objetivos de aprendizaje y las competencias transversales indicadas
anteriormente.

Para poder seguir esta metodología se proporcionará al alumno antes de la
impartición de cada tema la información necesaria para abordar su estudio:
contenido, objetivos, apuntes, etc. Durante el transcurso del tema se irán
proporcionando los problemas adecuados que permitirán alcanzar los objetivos de
aprendizaje propuestos.

Las clases constarán de explicaciones del profesor que irán seguidas
de la realización de problemas en grupo por parte de los alumnos, que se
entregarán al final de la clase. El tiempo de clase se repartirá al 50% entre
ambos tipos de actividades.

El trabajo realizado en clase se deberá complementar con el trabajo individual
del alumno, que dispondrá de problemas específicos para desarrollar fuera de las
horas de clase y que también deberá entregar al profesor.

Los alumnos deberán elaborar un portafolio que debe contener todos los trabajos
que hayan realizado a lo largo del curso. El objetivo docente del portafolio es
dotar al alumno de la competencia sobre preparación y presentación de
documentación. El portafolio será solicitado por el profesor a final de curso
para su revisión y evaluación.

La asignatura dispondrá de un espacio en el campus virtual donde estará toda la
información de la misma. En él se habilitarán una serie de foros temáticos para
la participación de los alumnos y la resolución de dudas.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 112,5

• Clases Teóricas: 13  
• Clases Prácticas: 13  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 30  
  • Sin presencia del profesorado: 9,5  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 40  
  • Preparación de Trabajo Personal:  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 3  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

- Realización de problemas en grupo e individuales
- Participación en los foros de la asignatura
- Preparación de un portafolio de la asignatura
- Realización de ejercicios de autoevaluación
- Exámenes con coevaluación

Criterios y Sistemas de Evaluación

Se va a realizar una evaluación continua del trabajo del alumno en la
asignatura en la que se valorarán tanto los conocimientos específicos adquiridos
como las competencias transversales.

Los conocimientos específicos se evaluarán mediante exámenes, algunos de los
cuales pueden ser de tipo test.

La nota de los exámenes tipo test se obtendrá mediante la siguiente fórmula:

Nota=(10/Nº preguntas) × (Aciertos-Errores/(Nº respuestas-1) - Blancos*0,1)

Algunos exámenes tendrán asociada una coevaluación, donde los alumnos deberán
calificar, bajo la supervisión del profesor, los ejercicios de compañeros
elegidos al azar. Para ello, el profesor presentará una solución canónica y los
criterios de corrección a emplear. Si tras revisar el resultado de una
coevaluación los profesores detectan negligencia o fraude, el ejercicio del
alumno corrector se calificará con 0.

La nota obtenida en estos exámenes se obtendrá mediante la siguiente fórmula:

Nota= 0.9 * Nota examen + Coevaluación

El componente Coevaluación tendrá en cuenta la desviación entre la nota otorgada
por el alumno al examen de su compañero y la dada por el profesor. Si la
desviación es superior a 0,5 puntos se obtendrá un 0, si está entre 0 y 0,5 se
obtendrá 0,5 puntos, si ambas notas coindiciden se obtendrá un 1.

La evaluación de las competencias transversales se llevará a cabo valorando la
participación de los alumnos en las clases y en los foros de la asignatura, la
entrega de los problemas propuestos y el portafolio.

La nota final se obtendrá mediante la siguiente fórmula:

Nota final = 0.4 * Teoría + 0.4 * Práctica + 0.2 * Actividades

donde:

Teoría: Nota media obtenida en los exámenes de teoría
Práctica: Nota media obtenida en los exámenes de práctica
Actividades: Nota de otras actividades académicas desarrolladas a lo largo del
curso. Estas actividades valorarán los siguientes aspectos:
* Portafolio: 5%
* Realización de problemas y autoevaluaciones: 15%

Además se valorará la participación de los alumnos en los foros de dudas de la
asignatura con hasta 0,5 puntos.

Para poder aplicar esta fórmula se deberá obtener una nota mínima de 4
puntos(sobre 10) en los componentes Teoría y Práctica. Aquellos alumnos
que no alcancen esta nota tendrán la posibilidad a final de curso de realizar un
examen global de la parte (Teoría y/o Práctica) que no hayan superado
inicialmente.

Los componentes Teoría y Práctica serán los únicos que podrán
recuperarse en las convocatorias oficiales establecidas por la Universidad. Estos
componentes se recuperarán mediante un examen final, cuyo contenido versará sobre
el temario correspondiente de esa parte de la asignatura.

Recursos Bibliográficos

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Bibliografía de Teoría básica
-----------------------------

Silberschatz, A.; Galvin, P. B. & Gagne, G.
Operating System Concepts, 8th Edition
John Wiley & Sons, Inc., 2008

Stallings, W.
Operating Systems. Internals and Design Principles, 6th ed.
Pearson, 2008.
Página web con recursos para estudiantes:
http://williamstallings.com/OS/OS6e.html

Carretero, J.; García, F.; De Miguel, P. & Pérez, F.
Sistemas Operativos. Una visión aplicada. 2ª ed.
McGraw Hill, 2007.

Estero, A. & Domínguez, J.J.
Sistemas Operativos. Conceptos fundamentales.
Servicio de Publicaciones de la Universidad de Cádiz, 2002.

Deitel, H.M.; Deitel, P.J. & Choffnes, D.R.
Operating Systems, 3ª ed.
Pearson, 2004.

Tanenbaum, A.S.
Modern Operating Systems, 2ª ed.
Prentice Hall, 2001.

----------------------------------
Bibliografía de Teoría de consulta
----------------------------------

Ben-Ari, M.
Principles of Concurrent and Distributed Programming.
Prentice Hall, 1990.

Nutt, G.
Sistemas Operativos, 3º ed.
Addison Wesley, 2004.

Editado por Purcell, J. & Robinson A.
LINUX. The complete reference, 4ª ed.
Linux Systems Lab, 1996.

Rusling, D.A.
The LINUX Kernel.
http://www.tldp.org/LDP/tlk/tlk.html

Tanenbaum, A. S. & Woodhull A. S.
Sistemas Operativos: Diseño e Implementación. 2ª ed.
Prentice Hall Hispanoamericana, 1998.

--------------------------------
Bibliografía de Prácticas básica
--------------------------------

Domínguez, J.J. & Estero, A.
Introducción al sistema operativo GNU/LINUX.
Servicio de publicaciones del Dpto. de Lenguajes y Sistemas
Informáticos, 2004.

Machtelt Garrels
Introduction to Linux - A Hands on Guide, 2008
http://tldp.org/guides.html

Gareth Anderson
GNU/Linux Command-Line Tools Summary, 2006
http://tldp.org/guides.html



-------------------------------------
Bibliografía de Prácticas de consulta
-------------------------------------

Andréasson T. & Skansholm, J.
Getting Started with UNIX and X.
Addison Wesley, 1993.

Cornes, P.
The Linux A-Z.
Prentice Hall, 1997.

Newham, C. & Rosenblatt, B.
Learning the bash shell.
O'Reilly Assoc., 1995.

Editado por Purcell, J. & Robinson A.
LINUX. The complete reference, 4ª ed.
Linux Systems Lab, 1996.

Wood, P.H. & Kochan, S.G.
UNIX System Security.
Hayden Books, 1990.