VIII Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática Cáceres ...

Comunicación dedatos y redesHardware yArquitecturaSistemasConcurrentesSistemasOperativosSistemasDistribuidosLenguajes yProgramaciónProgramaciónConcurrenteSistemas deTiempo-RealBases de Datos:implementaciónFigura 1.- Visión general de los sistemas concurrentes, modificada de [3]unidades pilares de la asignatura, laimplementación de procesos y concurrencia:explicar cómo se lleva a cabo el cambio decontexto, la operación de bloqueo de procesos, lainvocación de una llamada al sistema, la gestión deinterrupciones y cómo el diseño realizado en lamayoría de los sistemas operativos esconde éstas alos procesos.A continuación, comentaré los contenidos másrelevantes de cada unidad.3.1 Introducción a los sistemas operativosLa experiencia ha ido mostrándome cómo losestudiantes tienden a ver en los primeros cursos dela carrera los sistemas operativos como algoaislado. Es interesante y enriquecedor para ellostener una visión más amplia, por ello es útil en elprimer tema dar una visión general de los sistemasconcurrentes (Figura 1) y cómo se materializanéstos en las asignaturas de su plan de estudios.Esto les permite crear relaciones entre asignaturasque de otra forma les parecerían compartimentosestancos.Otro elemento básico a tratar es la creación deabstracciones, ver [5], ya que de hecho el kernel esla implementación de la interfaz definida por lasllamadas al sistema. Razonar sobre la interfaz esimportante desde el punto de vista del diseño:conocer por qué las funciones de la interfaz tienenla estructura que tienen, por ejemplo, fork oread() de Unix frente a CreateProcess oReadFile() de Windows, o cómo la interfazdefine la complejidad de la máquina abstracta quetratamos de implementar. Es bueno ilustrar variasinterfaces de programación, por ejemplo, laPOSIX de Unix y la Win32 de Windows que sonactuales y siguen dos filosofías distintas, comorecoge la elogiable propuesta realizada en [6].El estudio de las llamadas al sistema nos llevaa vislumbrar los diferentes tipos de serviciossuministrados por el sistema operativo, lo que nosda pie a estructurar el sistema en grandes módulos,cada uno de los cuales suministra un tipo deservicio. Aquí es importante hacer ver al alumnode manera intuitiva que la dependencia entremódulos es compleja. Por ejemplo, para realizaruna actividad necesitamos crear un proceso, elcual necesita memoria y su programa ejecutableestá en un archivo al igual que los datos quemaneja. Esto da pie para introducirlos en el estudiode arquitecturas de sistemas operativos guiadospor el intento de dar respuesta a la cuestión decómo construir un sistema que sea fiable,extensible y eficiente. Este apartado esta centradoen las arquitecturas monolítica y microkernel, sibien se ven brevemente la estructura de capas y lade Máquina Virtual, por aparecer en muchossistemas actuales. Para analizar las arquitecturasanteriores es necesario introducir el concepto deespacio de direcciones, recordar el paradigma dellamada a procedimiento ampliándolo, aprocedimiento protegido -llamada al sistema- yavanzar el de paso de mensajes.Para finalizar el tema, se repasan losprincipales tipos o clases de sistemas operativos,evitando al máximo explicar sistemas en desuso.Se estudian los sistemas multiprogramados, porcontener los elementos básicos de un sistemaoperativo actual, posponiendo para el tema desincronización una justificación detallada de lamultiprogramación. Por supuesto se define ycaracterizan los sistemas de tiempo compartido,los sistemas paralelos y distribuido, los de tiemporealy los empotrados.