Conceptes Avançats de Sistemes Operatius

• Professorat
• Hores setmanals
• Competències
• Objectius
• Continguts
• Activitats
• Metodologia docent
• Mètode d'avaluació
• Bibliografia
• Capacitats prèvies

Professorat

Responsable

• Xavier Martorell Bofill ( )

Altres

• Jordi Fornes de Juan ( )

Hores setmanals

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Especialitat tecnologies de la informació

• CTI1 - Definir, planificar i gestionar la instal·lació de la infraestructura TIC de l'organització.
  • CTI1.4 - Seleccionar, dissenyar, desplegar, integrar, avaluar, construir, gestionar, explotar i mantenir les tecnologies de hardware, software i xarxes, dintre dels paràmetres de cost i qualitat adequats.
• CTI3 - Dissenyar solucions que integrin tecnologies de hardware, software i comunicacions (i capacitat de desenvolupar solucions específiques de software de sistemes) per a sistemes distribuïts i dispositius de computació ubiqua.
  • CTI3.4 - Dissenyar software de comunicacions.

Especialitat enginyeria de computadors

• CEC2 - Analitzar i avaluar arquitectures de computadors incloent plataformes paral·leles i distribuïdes, i desenvolupar i optimitzar software per a aquestes plataformes.
  • CEC2.1 - Analitzar, avaluar, seleccionar i configurar plataformes hardware per al desenvolupament i l'execució d'aplicacions i serveis informàtics.
  • CEC2.3 - Desenvolupar i analitzar software per a sistemes basats en microprocessadors i les seves interfícies amb usuaris i altres dispositius.
  • CEC2.4 - Dissenyar i implementar software de sistema i de comunicacions.
  • CEC2.5 - Dissenyar i implementar sistemes operatius.
• CEC3 - Desenvolupar i analitzar hardware i software per a sistemes encastats i/o de molt baix consum.
  • CEC3.1 - Analitzar, avaluar i seleccionar les plataformes hardware i software més adients per al suport d'aplicacions encastades i de temps real.
• CEC4 - Dissenyar, desplegar, administrar i gestionar xarxes de computadors, i gestionar la garantia i la seguretat dels sistemes informàtics.
  • CEC4.1 - Dissenyar, desplegar, administrar i gestionar xarxes de computadors.
  • CEC4.2 - Demostrar comprensió, aplicar i gestionar la garantia i la seguretat dels sistemes informàtics.

Competències Transversals

Aprenentatge autònom

• G7 [Avaluable] - Detectar carències en el coneixement propi i superar-les mitjançant la reflexió crítica i l'elecció de la millor actuació per ampliar aquest coneixement. Capacitat per a l'aprenentatge de nous mètodes i tecnologies, i versatilitat per a adaptar-se a noves situacions.
  • G7.3 - Aprenentatge autònom: capacitat de planificació i organització del treball personal. Aplicar els coneixements adquirits a la realització d'una tasca en funció de la pertinença i de la importància, decidir la manera de dur-la a terme i el temps que se li ha de dedicar, i seleccionar les fonts d'informació més adients. Identificar la importància d'establir i mantenir contactes amb els companys d'estudis, amb el professorat i amb els professionals (networking). Identificar fòrums d'informació sobre enginyeria TIC, els seus avenços i el seu impacte en la societat (IEEE, associacions, etc.).

Objectius

1. Treballar amb les abstraccions del sistema operatiu
   Competències relacionades: CEC2.3, CEC2.4, G7.3, CTI1.4,
   Subcompetences:
   • Gestió de memòria
   • Gestió de processos i fluxos
   • Accés a fitxers
   • Gestió de les comunicacions
2. Analisi i avaluacio de les abstraccions del sistema operatiu
   Competències relacionades: CEC2.1, CEC3.1, G7.3, CTI1.4,
3. Usar les eines de desenvolupament de sistemes operatius
   Competències relacionades: CEC2.3, G7.3,
   Subcompetences:
   • Compiladors, enllaçadors i altres eines de suport
4. Saber usar en cada moment les eines de suport del maquinari al sistema operatiu
   Competències relacionades: CEC2.1, CEC2.4, CEC3.1, CTI1.4,
   Subcompetences:
   • Gestió de la memòria, TLB i taules de pàgines
   • Eines de sincronitzacio
5. Utilitzar les tecniques d'avaluacio del rendiment de sistemes operatius
   Competències relacionades: CEC2.1, CEC3.1, G7.3, CTI1.4,
   Subcompetences:
   • Avaluacio de la sobrecarrega que introdueixen els serveis de sistema
6. Suport del sistema operatiu als sistemes de fitxers
   Competències relacionades: CEC2.3, CEC2.5, CEC2.4, G7.3,
   Subcompetences:
   • Eines de suport a la integritat de dades: journaling
7. Coneixer, saber usar i implementar gestors de dispositius dins el sistema operatiu
   Competències relacionades: CTI3.4, CEC2.5, CEC2.4, G7.3,
   Subcompetences:
   • Dispositius d'emmagatzament
   • Dispositius d'interaccio amb l'usuari
   • Dispositius de comunicacions
8. Implementar i avaluar support per temps real
   Competències relacionades: CEC2.1, CEC3.1, G7.3, CTI1.4,
9. Implementar i avaluar suport de virtualitzacio
   Competències relacionades: CEC2.3, CEC2.5, CEC2.4, G7.3, CTI1.4,
10. Usar el suport del sistema operatiu per a dispositius mobils
    Competències relacionades: CTI3.4, CEC2.1, CEC4.1, CEC3.1, G7.3, CTI1.4,
    Subcompetences:
    • Suport per a comunicacions mobils
    • Us dels recursos en entorns mobils
11. Gestionar instal.lacions informatiques
    Competències relacionades: CEC4.1, CEC4.2, CTI1.4,

Continguts

1. Abstraccions del Sistema Operatiu
   En aquest tema, es presenten les abstracccions que els sistemes operatius ofereixen al nivell usuari i a les aplicacions: processos i fluxos, regions de memòria, magatzems de dades i entrada/sortida, gestió de dispositius. Es fan comparacions entre diferents abstraccions que s'ofereixen com a equivalents i es determina quines són més apropiades
2. Eines de desenvolupament dels sistemes operatius
   Es presenten les eines necessàries per al desenvolupament dels sistemes operatius:compilador i enllaçador, gestors de protocols, etc.
3. Eines del maquinari de suport al sistema operatiu
   Eines bàsiques que ofereix el maquinari per tal de poder implementar els sistemes operatius.
4. Eines de sincronitzacio
   Ús de les eines de sincronització que ofereix el maquinari en el sistema operatiu i com s'ofereixen eficientment al nivell de les aplicacions.
5. Avaluació del rendiment del sistema operatiu
   Determinar la sobrecàrrega que introdueix l'ús de cada abstracció del sistema operatiu i avaluació del rendiment del sistema
6. Sistemes de fitxers
   Gestió de dades en els sistemes de fitxers i eines de suport a la seva integritat
7. Gestió de dispositius
   Representació dels dispositius dins els sistemes operatius, tractament dels diferents dispositius: disc, xarxa, interacció amb l'usuari.
8. Desenvolupament de gestors de dispositius
   Introducció de nous gestors de dispositius en el sistema operatiu
9. Suport del sistema operatiu per aplicacions per temps real
   Eines i llibreries de suport a aplicacions que donin resposta en temps real
10. Suport del sistema operatiu als entorns virtualitzats
    Implementació de màquines virtuals amb/sense suport del maquinari. Opcions d'implementació de màquines virtuals nadiues i no-nadiues (en entorns físicament diferents).
11. Suport del sistema operatiu per dispositius mòbils
    Es presenten les diferències entre un sistema sobretaula/portàtil i el sistema operatiu que dóna suport a dispositius mòbils
12. Gestio d'una instal.lacio informatica
    Gestionar una instal.lacio informatica des de la seva planificacio i compra, instal.lacio, posada en marxa, i manteniment

Activitats

Activitat Acte avaluatiu

Metodologia docent

Mètode d'avaluació

Bibliografia

Bàsica:

• Operating system concepts - Silberschatz, A.; Galvin, P.B.; Gagne, G, John Wiley & Sons, 2019. ISBN: 9781119454083
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004148389706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Operating systems: internals and design principles - Stallings, W, Pearson Education Limited, 2017. ISBN: 9781292214306
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001576049706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Capacitats prèvies