Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
SISTEMAS OPERATIVOS	ING. EN COMPUT.	28/12	2025	1° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
MOLINA, SILVIA MARTA	Prof. Responsable	P.Adj Exc	40 Hs
MIRANDA, NATALIA CAROLINA	Prof. Co-Responsable	P.Adj Exc	40 Hs
PALACIO, GABRIELA DEL VALLE	Responsable de Práctico	JTP Exc	40 Hs

Este curso se ubica en el 4to. año de la Ingeniería en Computación, se considera fundamental la articulación con Arquitectura del procesador I y Sistemas distribuidos y paralelos. Los ejes temáticos de la materia: el Sistema Operativo y sus diferentes tipos, llevando la práctica a casos particulares de actualidad como LINUX.

En la asignatura Sistemas Operativos se estudia a los Sistemas Operativos convencionales, teniendo por objetivos:
*Suministrar al estudiante conocimientos sólidos referidos a los Sistemas Operativos como administradores de recursos de la computadora, especialmente la administración del procesador y la memoria.
Los objetivos generales se resumen en, que el estudiante:
A) Comprenda las funciones de un sistema operativo en un sistema de computación bajo distintos entornos y configuraciones.
B) Desarrolle la capacidad de implementar distintas técnicas relativas al área, con los elementos al alcance del Departamento de Informática.
Como resultados derivados de los puntos A) y B) se espera desarrollar en el estudiante, luego de adquirida cierta experiencia en el área, las siguientes capacidades:
- Participación en el diseño e implementación de alguno de los módulos de un Sistema Operativo.
- Modificación de un Sistema Operativo acorde a las necesidades de su entorno.
- Administración de un Sistema Operativo LINUX.
Acorde con los objetivos y dentro de las restricciones del plan de estudios, durante el desarrollo de la materia se profundizará el estudio sólo en las áreas del administrador del procesador y del administrador de la memoria, dejando el tratamiento de administrador de la información y de los dispositivos de forma básica e introductoria, debido a la brevedad del curso y a la dependencia de una configuración particular. No obstante se espera que la introducción a los mismos, dada durante el curso sea suficiente para tratar estos aspectos en sdeituaciones futuras.

* UNIDAD TEMÁTICA 1: Introducción
Visiones de un Sistema Operativo: Como máquina extendida y como Administrador de recursos. Evolución de los Sistemas Operativos. Sistemas de procesamiento batch, Sistemas de tiempo compartido, Sistemas de tiempo real, Sistemas embebidos: definiciones, conceptos fundamentales y sus aplicaciones. Estructuras de Sistemas Operativos: Monolíticos, en capas, de máquina virtual, de redes, distribuidos, etc.

* UNIDAD TEMÁTICA 2: Administrador del Procesador
Procesos. Un modelo de operación. Multiplicidad de Procesos. Networking, multiprocesamiento, multiprogramación. Tareas básicas, multiplexado del Procesador, context switching. Diagrama de estados; Otras unidades computacionales; Hebras (lightweight processes). El problema de la coordinación de procesos: Sincronización, concurrencia, comunicación entre procesos (IPC). Semáforos, CR, CCR, monitores, pasajes de mensajes. Scheduling de Procesos: Mecanismos y Políticas. Deadlock; Condiciones necesarias. Prevención, Detección y Recuperación. Seguridad en el contexto de la administración de los procesos.

* UNIDAD TEMÁTICA 3: Administrador de la Memoria
Memoria Real. Organización y Administración: Asignación contigua y no contigua. Particionado fijo y variable. Swapping. Memoria Virtual. Organización; almacenamiento múltiple. Paginado y Segmentado. Administración; estrategias de reemplazo de página. Working Sets. Faltas de páginas. Trashing. Seguridad en el contexto de la administración de la memoria.

* UNIDAD TEMÁTICA 4: Administrador de la Información
Archivos: Estructuras, tipos, accesos y operaciones. Directorios. El sistema de Archivos; funciones, organización jerarquías. Control de acceso. Asignación de espacio. Seguridad y protección en el contexto de la administración de la Información. Políticas de protección. Sistemas de archivos distribuidos.

* UNIDAD TEMÁTICA 5: Administración de los Dispositivos.
Dispositivos de entrada/salida. Buffering. Acceso Directo a Memoria (DMA) y Buffering. Control dirigido por programa. Interrupciones. Sistemas de Interrupciones. Canales: Protocolos para transmisión de datos. Software de entrada/salida y dispositivos. Seguridad en el contexto de la administración de entrada/salida y dispositivos.

* UNIDAD TEMÁTICA 6: Estudio de un Sistema operativo actual.
Generalidades. Objetivos. Interfases. Login. Shell. Directorios y archivos. Programas utilitarios. Conceptos fundamentales: procesos. Llamadas al sistema para la administración de la Memoria. Llamadas al sistema para la administración de archivos directorios. Llamadas al sistema para la administración de entrada/salida. Aplicación de Ingeniería Inversa para caracterizar el Sistema de Archivos. Seguridad.

Las clases actividades están divididas en: Prácticos de Aula y Laboratorio. Los prácticos de Aula consistirán de la resolución de ejercicios en lápiz y papel, algunos de los cuales se definen estratégicamente con el fin de guiar al estudiante por el material bibliográfico con el fin de adquirir los conceptos necesarios para los ejercicios siguientes o en su defecto para los trabajos de laboratorio. Las prácticas de laboratorio, se plantean de modo tal que el estudiante deba utilizar herramientas informáticas donde se verán los conceptos teóricos desarrollados, ya sea realizando un análisis de los mismos o a través del desarrollo de sistemas.

Objetivos generales de los trabajos prácticos:

La cátedra se propone desarrollar en el estudiante diferentes capacidades durante el desarrollo del cursado, en forma progresiva y para el abordaje de cada temática. Ellas son: Capacidad de búsqueda y apropiación de conocimiento. Capacidad de análisis de situación y definición de herramientas y/o conceptos para aplicar en la resolución. Capacidad de resolución de problemas. Capacidad de análisis y síntesis. Comunicación oral y escrita. Capacidad de trabajo en equipo. Capacidad de razonamiento crítico. Capacidad de crítica y autocrítica.
Capacidad para aplicar la teoría a la práctica. Capacidad de generar nuevas ideas. Capacidad de abstracción, concreción, razonamiento, creatividad, síntesis y precisión.

TRABAJOS PRÁCTICOS DE AULA

* Práctico 1: Procesos.

Objetivo:

Introducir al estudiantado en el concepto de proceso y cómo influyen en el sistema los diferentes tipos del mismo. Describir
los procesos y sus estructuras de control desde el punto de vista de los sistemas operativos. Estudiar y analizar distintos modelos de ciclo de vida de los procesos. Analizar las ventajas y dificultades que introducen las interrupciones, en la administración de los procesos. Guiar al estudiantado en la lectura de la bibliografía propuesta desarrollando así la capacidad de búsqueda y apropiación de conocimiento.

Temas:
Procesos. Multiprocesamiento, multiprogramación. Tareas básicas, multiplexado del Procesador, context switching. Diagrama de estados.

Metodología:
El práctico presentará en forma progresiva cada concepto a incorporar por el estudiantado, analizando y evaluando las diver sas situaciones desarrollando el razonamiento crítico para aportar una o varias soluciones.

*Práctico 2: Planificación del Procesador.

Objetivo:
Introducir al estudiantado en la problemática de la planificación de la CPU entre procesos, poniendo énfasis en que el tipo de Sistema Operativo se manifiesta claramente en este administrador, considerando la importancia del impacto que produce la definición de este Administrador. Analizar el impacto transversal en la performance del sistema, de una buena planificación de la CPU.

Temas:
Planificación de Procesos. Políticas y algoritmos de planificación. Métricas de evaluación.

Metodología:

El práctico presentará en forma progresiva cada concepto a incorporar por el estudiantado, solicitando la resolución de alguna situación en la cual el estudiantado deba aportar soluciones con la aplicación de alguna metodología, política, etc., definiendo un criterio, desarrollando así la capacidad de análisis de situación y definición de herramientas y/o conceptos para aplicar en la resolución.

*Práctico 3: Hebras

Objetivo:

Introducir al estudiantado en el concepto de hebras, poniendo énfasis en las diferencias principales entre proceso y hebra, no
solo a nivel de definición y uso de recursos sino también a nivel de ciclo de vida y en las distintas operaciones. Estudiar y analizar las distintas implementaciones de las hebras, ya sea a nivel de usuario, de kernel o la combinación de ambas. Guiar al estudiantado en la lectura de la bibliografía propuesta desarrollando así la capacidad de búsqueda y apropiación de conocimiento.

Temas:

Hebras. Diferencia entre proceso. Ciclo de vida. Operaciones con hebras. Distintos tipos de implementaciones de hebras

Metodología:

El práctico se introduce en forma progresiva para que el alumnado apropie los conocimientos del tema, logrando tener razonamiento crítico con respecto a las diferencias sutiles entre proceso y hebra. Desarrollar la habilidad de solucionar problemas ante las diversas situaciones problemáticas sobre el tema presentado.

*Practico 4: Sincronización de Procesos y Bloqueo Mutuo.

Objetivo:

Introducir al estudiantado en la comprensión de la complejidad de la sincronización de procesos. visualizar y comprender cuáles son los problemas derivados de la ejecución de los procesos en forma concurrente y cuáles son los diversos mecanismos, ya sean por software, por hardware o de alto nivel, que permiten solucionar dichos problemas, es muy importante para el alumnado. Además, En un entorno de multiprogramación los procesos comparten recursos. Por lo tanto, un problema a tener en cuenta en tales sistemas es el bloqueo mutuo. Detectar las condiciones necesarias que conducen al bloqueo mutuo, analizar las formas de ataque del problema desde el punto de vista del sistema operativo y de los procesos, así como estudiar las distintas alternativas y sus respectivas soluciones para evitar, prevenir, detectar y recuperarse de un bloqueo mutuo son conceptos claves en el aprendizaje de este complejo administrador.

Temas:

Sincronización, concurrencia, comunicación entre procesos (IPC). Semáforos, CR, monitores, pasajes de mensajes. Deadlock. Condiciones necesarias. Prevención, Detección y Recuperación.

Metodología:

El práctico presentará en forma progresiva cada concepto a incorporar por el estudiantado, solicitando la resolución de diversas situaciones problemáticas logrando de esta manera no solo la apropiación de conocimiento sino también tener razonamiento crítico para llegar a la mejor solución del problema propuesto.

* Práctico 5: Administrador de la Memoria.

Objetivo:


Introducir al estudiante en la problemática de la utilización de la memoria, poniendo énfasis en que este recurso resulta realmente limitante y definitorio para todo tipo de Sistema Operativo. En este práctico se pretende que el estudiante realice una valoración con respecto a compartir la memoria entre procesos y su impacto en la performance del sistema operativo. Estudiar y analizar distintos modelos de organización y administración de la memoria. Conducir al alumno en la lectura de la bibliografía propuesta.

Temas:

Memoria Real. Organización y Administración: Asignación contigua y no contigua. Particionado fijo y variable. Swapping. Memoria Virtual. Organización; almacenamiento múltiple. Paginado y Segmentado. Administración; estrategias de reemplazo de página. Working Sets. Faltas de páginas. Trashing.

Metodología:

El práctico presentará en forma progresiva cada concepto a incorporar por el estudiante, solicitando la resolución de alguna situación y posteriormente el aporte del alumno a través de un análisis pormenorizado de la aplicación de alguna metodología, política, etc., definiendo un criterio.

* Práctico 6: Administrador de la Información.

Objetivo:

Introducir al estudiante en la existencia de información y su representación dentro del sistema operativo, poniendo la importancia que todo Sistema Operativo en definitiva maneja información. En este práctico se pretende que el estudiante obtenga una conclusión con respecto a una buena administración de la información, es decir, obtener un criterio adecuado para el manejo de archivos y de la información. Conducir al estudiante en la lectura de la bibliografía propuesta.

Temas:

Archivos: Estructuras, tipos, accesos y operaciones. Directorios. El sistema de Archivos; funciones, organización, jerarquías. Control de acceso. Asignación de espacio. Seguridad y protección.
Políticas de protección. Sistemas de archivos distribuidos.

Metodología:

El práctico presentará en forma progresiva cada concepto a incorporar por el estudiante, solicitando la resolución de alguna situación y posteriormente el aporte del estudiante a través de un análisis detallado de la aplicación de alguna metodología, política, etc., definiendo un criterio.

* Práctico 7: Administrador de los Dispositivos.

Objetivo:

Introducir al estudiante en la diversidad de dispositivos de entrada salida, poniendo énfasis en que este recurso resulta limitante en cuanto a los tiempos de un sistema operativo. En este práctico se pretende que el estudiante analice los diferentes modos de atención de la entrada salida y sus características según la tecnología disponible para el sistema operativo. Estudiar y analizar distintos modelos de atención de entrada salida. Conducir al estudiante en la lectura de la bibliografía propuesta.

Temas:

Dispositivos de entrada/salida. Buffering. Acceso Directo a Memoria (DMA) y Buffering. Control dirigido por programa. interrupciones. Sistemas de Interrupciones. Canales: Protocolos para transmisión de datos. Software de entrada/salida y dispositivos.

Metodología:

El práctico presentará en forma progresiva cada concepto a incorporar por el estudiante, solicitando el estudio teórico de alguna situación y posteriormente el aporte del estudiante a través de un análisis pormenorizado de la aplicación de algún modelo de atención de entrada salida, definiendo un criterio.

* Práctico 8: Caso de estudio

Objetivo:

En este práctico la cátedra se propone, que el estudiante, a partir del conocimiento adquirido previamente, realice el análisis, caracterización y categorización de cada uno de los módulos del sistema operativo a estudiar.

Metodología:

Presentación de un informe escrito, en forma grupal con el análisis del sistema propuesto al grupo.

TRABAJOS DE LABORATORIO
* Práctico 1: Procesos y comunicación entre procesos

Objetivo:

Se pretende que el estudiante internalice los conceptos abstractos aprendidos en la materia, mediante la realización de prácticos de máquina.

Temas: Procesos, estados de los procesos, llamadas a sistema y comunicación entre procesos.

Metodología:

Realización de aplicaciones en entorno de programación POSIX y uso del intérprete de comandos.

* Práctico 2:

Planificación de Procesos.

Objetivo:

Lograr que el estudiante, analice los distintos algoritmos de planificación.

Temas:

Planificación de procesos. Diagramas de estados. Políticas de asignación de procesos. Métricas, comparación. Context Switching.

Metodología:

Realización de diferentes simulaciones, aplicando distintos algoritmos de planificación. Presentación de un informe escrito con el análisis realizado teniendo en cuenta las medidas de la performance del sistema operativo.

* Práctico 3:

Hebras y Sincronización de Procesos.

Objetivos:
Permitir que el estudiante asimile, a través del desarrollo de aplicaciones, la problemática que presentan los Deadlocks, y las formas de evitarlos.

Temas:

Hebras (leightweight processes), coordinación de procesos: sincronización, concurrencia, Semáforos, CR, CCR, monitores, pasajes de mensajes.

Metodología:

Realización de aplicaciones en entorno de programación POSIX y utilización del intérprete de comandos.

RÉGIMEN DE REGULARIZACIÓN
Para regularizar la materia los estudiantes deberán cumplir con las siguientes condiciones:
* Aprobar los trabajos prácticos de aula y laboratorio.
Se entiende por trabajo práctico de aula a todo trabajo práctico que la cátedra fije para cada unidad, a realizar o entregar
en el aula y/o repositorio digital.

* Contar con una asistencia del
- 70% a las clases teóricas.
- 70% a las clases prácticas en aula y en laboratorio.

* Aprobar los trabajos prácticos de laboratorio.
Cada trabajo práctico se deberá entregar y aprobar en la fecha fijada por la cátedra.

* Aprobar la evaluación parcial.
La cátedra establece una evaluación parcial a realizarse durante su dictado. Los estudiantes deberán aprobar tal evaluación parcial para regularizar, pudiendo recuperar a lo sumo dos veces, tal como se considera en las ordenanzas de la Universidad Nacional de San Luis.

RÉGIMEN DE PROMOCIÓN

Los estudiantes deberán cumplir con los requisitos para regularizar la materia, salvo que con una asistencia del 80% a las clases teóricas y del 80% a las clases prácticas en aula y en laboratorio. Además deberán aprobar la evaluación parcial de primera instancia o en cualquiera de las permitidas, según la reglamentación vigente, con una calificación igual o mayor a siete, para poder acceder a la instancia integradora final la cual también debe ser aprobada con nota de al menos 7 puntos.

EXAMEN FINAL

El estudiante regular, para aprobar la materia, deberá rendir un examen final que será escrito u oral, pudiendo
incluir uno o varios temas teóricos y/o prácticos.

EXAMEN LIBRE

No se admiten estudiantes libres.

[1] Operating Systems - Harvey M. Deitel - Addison-Wesley- 2004 - ISBN: 0131828274.
[2] El núcleo LINUX. Review, versión 0.8-2 - RUSLING DAVID A. (1996-1998) Trabajo en preparación disponible en Internet.
[3] Operating Systems Design: the XINU Approach - Douglas E. Comer - Prentice Hall - 1984 - ISBN: 0-13-637539-1.
[4] Linux Kernel Internal - Second Edition - Michael Beck, Harald Bohme, Mirko Dziadzka, Ulrich Kunitz, Robert Magnums, Dirk Verworner - Addison-Wesley - 1998 - ISBN: 0-201-33143.8.
[5] Modern Operating Systems - Andrew S. Tanenbaum - Prentice Hall - 1992 - ISBN: 0-13-588187-0.
[6] The Design of the UNIX Operating System - Maurice J. Bach - Prentice Hall - 1986 - ISBN: 0-13-201799-7 025.
[7] Operating system concepts - Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne.- 10th ed. - Wiley - 2018 - ISBN: 978-1-119-32091-3.
[8] Modern Operating System - Andrew S. Tanembaum, Hebert Bos - 5th ed.- Pearson - 2023 - ISBN-13: 978-0-13-761887-3.
[9] Operating Systems: Internals and design Principles - William Stalling - 9th ed. - Pearson - 2018 - ISBN 13: 978-1-292-21429-0.
[10] Concurrencia y sistemas distribuidos - Francisco Daniel Muñoz Escoí, Estefanía Argente Villaplana, Agustín Rafael Espinosa Minguet, Pablo Galdámez Saiz, Ana García-Fornes, Rubén de Juan Marín, Juan Salvador Sendra Roig - Editorial: Universidad Politécnica de Valencia - 2013 - ISBN: 978-84-9048-002-1.

[1] UNIX for Programmers and Users A Complete Guide - Graham Glass - Prentice Hall - 1993 - ISBN: 0-13-061771-7.

Son objetivos de la materia Sistemas Operativos los siguientes:
a) Estudio teórico de Sistemas Operativos a fin de capacitar al estudiante en la comprensión de las funciones de un sistema
operativo y el alcance de su impacto en un sistema de computación
b) Desarrollar en el estudiante la capacidad de implementar distintas técnicas relativas al área, con los elementos al alcance del Departamento de Informática.
c) Como resultados derivados de los puntos A) y B) se espera desarrollar en el estudiante, luego de adquirida cierta experiencia en el área, las siguientes capacidades:
Participar en el diseño e implementación de Sistemas Operativos.
Modificar un Sistema Operativo acorde a las necesidades de su entorno.
Mantener un Sistema Operativo según las comunicaciones con el proveedor de equipo.
Utilizar en otras áreas de aplicaciones los conocimientos a fin de producir software de mejor calidad.
Un manejo aceptable en la plaza del Sistema Operativo LINUX.
Acorde con los objetivos y dentro de las restricciones del plan de estudios, el desarrollo de la materia profundizará en las
áreas del administrador del procesador y del administrador de la memoria.
Los administradores de la información y de los dispositivos no serán tratados al mismo nivel de detalle debido a la brevedad
del curso y a la dependencia de una configuración particular.
No obstante se espera que la introducción a los mismos, dada durante el curso sea suficiente para encarar estos aspectos en
situaciones futuras.

Historia, evolución y filosofía. Métodos de estructuración: modelos de capas y cliente-servidor de objetos. Tareas y
procesos:definición, bloques de control, listas ready, dispatching, context switch. Coordinación y sincronización de
procesos.Deadlocks: causas, condiciones, prevención; modelos y mecanismos. Scheduling and dispatching. Administrador de
memoria. Administrador de dispositivos. Sistema de Archivos. Seguridad. Protección. Un caso de estudio.


Laboratorios sugeridos:

Realización de diferentes simulaciones, aplicando distintos algoritmos de planificación. Presentación de un informe escrito con el analisis realizado teniendo en cuenta las medidas de la performance del sistema operativo.

Realización de aplicaciones en entorno de programación POSIX y utilización del intérprete de comandos.

El plan de trabajo es adecuado para realizar el desarrollo por medio de un repositorio digital. La cátedra cuenta con un sitio web además del mencionado repositorio, desde los cuales se dispone la educación apoyada por TIC.