UPCDAC

Disseny de Sistemes Operatius    FIB - DAC - UPC

Quadrimestre de primavera 2004

FIB

Notificacions


                                                                                          

Professors

            Despatx: D6-216
            Horari de consultes: dimarts de 10:00 a 12:00 i divendres, de 10:00 a 12:00 hores

Es convenient enviar un mail abans, avisant que vindreu.
Podem concertar altres hores via mail, i també resoldre consultes.

            Despatx: D6-212
            Horari de consultes: dimarts de 10:00-12:00 hores i dijous de 10:00 a 12:00 hores

Informació general del curs

Crèdits: 6.0 (1.5 T 1.5 P 3.0 L)

Tipus d'assignatura

Optativa per la EI
Assignatura no impartida durant el quadrimestre de tardor

Requisits de l'assignatura

CASOPre-correquisit per la EI

 

EISOPre-correquisit per la EI

 


Objectius docents

L'objectiu del curs consisteix en donar a l'alumne una visió dels paràmetres de disseny dels sistemes operatius, basant-se en els coneixements de les assignatures anteriors. S'aprofundirà en la gestió d'arquitectures multiprocessador i sistemes microkernel.
L'assignatura fomentarà la discussió sobre els aspectes de disseny del sistema operatiu, com són la gestió dels fluxos, la memòria i l'entrada/sortida, tenint en compte la modularitat i l'eficiència del funcionament intern i el suport als entorns de treball, als models de programació i a les aplicacions d'usuari.

Programa de l’assignatura

  1. Introducció
    1. Evolució del disseny de sistemes operatius
    2. Estructuració dels sistemes operatius 
    3. Models de programació
  2. Sistemes microkernel
  1. Abstraccions i interfície
  2. Disseny i implementació de servidors
  3. Fluxos lleugers i nivells de planificacióSincronitzacions i comunicacions eficients
  1. Planificació de fluxos en sistemes multiprocesadors
    1.  Planificació especial
    2. Planificació temporal
    3. Tècniques eficients de planificació de fluxos
    4. Planificació per temps real
  2. Subsistemes i emulació de sistemes
    1. Coexistència de personalitats
    2. Compatibilitat entre sistemes
    3. Avaluació de l'emulació
  3. Gestió de la memòria
    1. Memòria Compartida Distribuïda
    2. Gestors externs de memòria
    3. Planificació tenint en compte la memòria
  4. Noves tendències en el disseny de sistemes operatius
    1. Estructuració de les funcionalitats de sistema
    2. Sistemes operatius extensibles
    3. Exokernels
  5. Casos pràctics:
    1. Exemples de sistemes operatius i característiques principals del disseny del sistema i de l'entorn de programació

Avaluació

Per assegurar una bona avaluació continuada dels alumnes, la qualificació de cada alumne/a constarà de dues parts:

-         La qualificació de l'examen final (25%)

-         La nota provinent de la participació en les classes de problemes, i de disseny, implementació i defensa de les pràctiques (75%)

Per a aprovar l'assignatura és imprescindible obtenir un mínim de 3 punts a cadascuna de les dues parts.

Bibliografia


          Links

 The L4 µ-Kernel Family

            Mach

Bibliografia bàsica

- TANENBAUM, A.S Distributed Operating Systems Prentice-Hall International Editions, 1995
- BOYKIN, J.; KIRSCHEN, A.; LANGERMAN, A.; LoVERSO, S Programming under Mach Addison-Wesley Publishing Company, 1993
- Recull d'articles, manuals i bibliografia suplementària. ,

Bibliografia complementària

- Black, D.L. Scheduling and Resource Management Techniques for Multiprocessors Carnegie Mellon University CMU-CS-90-152, 1990
- Loepere, K. OSF Mach Kernel Principles Open Software Foundation (Manual), 1993

Informació complementària : classes de problemes i laboratori

CLASSES DE PROBLEMES

A les classes de problemes es plantejaran discussions interactives sobre casos concrets llegits i preparats abans de cada sessió. Previament a la classe de problemes s’avisarà dels articles que discutirem. La participació en aquestes discussions es tindrà en compte per la nota. També es recolliran comentaris escrits d’alguns dels articles comentats. A continuació teniu una llista d’alguns dels articles que comentarem (encara no està completa).

A Dynamic Processor Allocation Policy for Multiprogrammed Shared-Memory Multiprocessors
Theory and Practice in Parallel Job Scheduling
Packing Schemes for Gang Scheduling
The EASY -- LoadLeveler API Projcet
A Case for User-Level Dynamic Page Migration
Performance Evaluation of Memory Allocation Schemes on CC-NUMA Multiprocessors  
Data Movement in Kernelized Systems
Exokernel: An Operating System Architecture for Application-Level Resource Management
Mach: A system software kernel                  
CHORUS/MiX, a Distributed UNIX, on Multicomputers

             Towards Scalable Multiprocessor Virtual Machines

C threads
The Globus Project: A Status Report
What is the Grid? A Three Point Checklist
The Physiology of the Grid: An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems Integration

 

CLASSES DE LABORATORI

A les classes de laboratori es faran pràctiques de disseny i implementació de parts del sistema operatiu, de servidors i llibreries de suport als models de programació. Es treballarà amb sistemes basats en microkernel sobre arquitectures. Les pràctiques es faran en grups de 3 ó 4 alumnes. Els grups poden ser de qualsevol subgrup.

Hi ha dues pràctiques de laboratori. L’objectiu de la primera es familiaritzarse amb l’entorn de programació d’aplicacions que utilitzen directament el sistema operatiu o el microkernel. Es tracta d’utilitzar les abstraccions bàsiques de Solaris, Linux i Mach, llibreries de threads i crides al sistema, comprendre que objectes representen i com funcionen, i, realitzar les proves necessàries per desenvolupar aplicacions i servidors sobre aquests sistemes. La data d’entrega de la primera pràctica es, com a màxim el dia 16 d’abril

·        Enunciat P1

 

Durant les primeres setmanes de curs heu de decidir que fareu exactament a la segona pràctica. L’objectiu de la segona pràctica és analitzar i criticar experimentalment, sempre que sigui possible, l’estat de l’art del disseny de sistemes operatius actuals. Es tracta d’entendre l’evolució i la situació actual de les abstraccions que ofereix un sistema operatiu, les llibreries de threads, la interfície dels (micro)kernels, els objectes interns i externs i la seva funcionalitat, el desenvolupament d’aplicacions i servidors directament sobre les noves interfícies, el pas de missatges, la gestió de recursos, etc.

Per decidir que fareu heu de parlar amb el professor/a i presentar-li (per correu electrònic o per escrit) el tema del treball i una breu descripció dels punts que voleu treballar. Aquests punts han d’estar decidit abans de setmana santa. La data d’entrega màxima de la segona pràctica serà el dia de l’examen final (22 juny).

·        Enunciat P2

                                                                                

Horari de classes

 

 

Dilluns

Dimarts

Dimecres

Dijous

Divendres

8:00-9:00

 

 

 

 

 

9:00-10:00

 

 

 

 

 

10:00-11:00

 

 

 

 

 

11:00-12:00

 

 

 

 

 

12:00-13:00

 

DSO 10 (A6002)

 

l dso 11 (A5102)

l dso 12 (C6S302)

13:00-14:00

 

p dso 10 (A6002)

 

l dso 11 (A5S102)

l dso 12 (C6S302)


Guia Docent de la FIB

 

Darrera modificació: 23-feb-04