Curso de Sistemas operativos

Lo que aprenderás en 9 unidades

1. 1

   Procesos y llamadas al sistema

   Empieza aquí

   Explica cómo un sistema operativo virtualiza la CPU mediante procesos, llamadas al sistema y cambios de contexto, y crea procesos con fork, exec y wait.

   5 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Explica qué hace un sistema operativo
   2. 2.Describe los procesos y los estados por los que pasan
   3. 3.Crea y controla procesos con fork, exec y wait
   4. 4.Explica el modo usuario, el modo núcleo y las llamadas al sistema
   5. 5.Explica cómo el sistema operativo comparte la CPU mediante la ejecución directa limitada
2. 2

   Planificación de CPU

   Compara políticas de planificación como FIFO, primero el trabajo más corto, por turnos y colas multinivel con realimentación mediante los tiempos de retorno y respuesta.

   6 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Describe qué hace un planificador de CPU y cómo evaluar su funcionamiento
   2. 2.Compara la planificación FIFO, primero el trabajo más corto, por turnos y por prioridades
   3. 3.Planifica sin conocer los tiempos de ejecución mediante colas multinivel con realimentación
   4. 4.Reparte la CPU proporcionalmente mediante boletos, pasos y tiempo de ejecución virtual
   5. 5.Planifica el trabajo en varias CPU
   6. 6.Explica y utiliza los planificadores de sistemas operativos reales
3. 3

   Traducción de direcciones

   Explica cómo el sistema operativo proporciona a cada proceso su propio espacio de direcciones mediante base y límite, segmentación y gestión del espacio libre.

   5 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Explica cómo el sistema operativo proporciona a cada proceso su propia memoria
   2. 2.Usa la API de memoria y examina cómo le da soporte el sistema operativo
   3. 3.Traduce direcciones mediante base y límite
   4. 4.Traduce direcciones mediante segmentación
   5. 5.Gestiona el espacio libre y la fragmentación
4. 4

   Paginación y memoria virtual

   Traduce direcciones con tablas de páginas y la TLB, compara las tablas de páginas multinivel y evalúa las políticas de reemplazo de páginas cuando la memoria está llena.

   5 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Traduce direcciones virtuales mediante paginación
   2. 2.Acelera la traducción con la TLB
   3. 3.Reduce el tamaño de las tablas de páginas
   4. 4.Supera la capacidad de la memoria física mediante el intercambio
   5. 5.Elige políticas de reemplazo de páginas y evita la hiperpaginación
5. 5

   Hilos y cerrojos

   Crea hilos, identifica condiciones de carrera y secciones críticas y protege los datos compartidos con cerrojos.

   5 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Explica qué son los hilos y créalos con hilos POSIX
   2. 2.Identifica condiciones de carrera y secciones críticas en código concurrente
   3. 3.Protege los datos compartidos con cerrojos y mutex
   4. 4.Explica cómo se construyen cerrojos a partir del soporte del hardware
   5. 5.Diseña estructuras de datos concurrentes basadas en cerrojos
6. 6

   Semáforos e interbloqueo

   Coordina hilos mediante variables de condición y semáforos, resuelve los problemas del productor-consumidor y de lectores-escritores, y prevén el interbloqueo y otros errores de concurrencia.

   5 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Coordina hilos mediante variables de condición
   2. 2.Usa semáforos para garantizar la exclusión mutua, ordenar los hilos y limitar su concurrencia
   3. 3.Reconoce y corrige errores de concurrencia distintos del interbloqueo
   4. 4.Prevén, evita y detecta interbloqueos
   5. 5.Construye programas concurrentes con eventos en lugar de hilos
7. 7

   Dispositivos de entrada/salida

   Explica cómo se comunica el sistema operativo con los dispositivos mediante interrupciones, DMA y controladores, y compara los discos duros, las unidades SSD y los niveles de RAID según su rendimiento y fiabilidad.

   5 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Explica cómo se comunica el sistema operativo con los dispositivos
   2. 2.Modela el rendimiento de los discos duros y planifica las solicitudes de disco
   3. 3.Explica cómo funcionan las unidades SSD de memoria flash y cómo se comparan con los discos duros
   4. 4.Usa RAID para equilibrar capacidad, rendimiento y fiabilidad
   5. 5.Detecta y repara errores de almacenamiento mediante sumas de comprobación
8. 8

   Sistemas de archivos

   Usa la interfaz de archivos y directorios, explica cómo los sistemas de archivos almacenan los datos con inodos y estructuras de asignación y compara los enfoques de registro por diario y estructurados como registro para mantener la consistencia ante fallos.

   6 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Usa la interfaz de archivos y directorios
   2. 2.Explica cómo un sistema de archivos sencillo almacena y localiza los datos
   3. 3.Explica cómo Fast File System aprovecha la localidad para mejorar la velocidad
   4. 4.Mantén la consistencia de un sistema de archivos ante fallos
   5. 5.Explica cómo un sistema de archivos estructurado como registro escribe y recupera espacio
   6. 6.Compara cómo los sistemas de archivos distribuidos comparten archivos a través de una red
9. 9

   Protección del sistema operativo

   Explica cómo los sistemas operativos autentican a los usuarios, controlan el acceso a los recursos y aíslan las cargas de trabajo mediante máquinas virtuales y contenedores.

   5 objetivos de aprendizaje

   Lo que aprenderás

   1. 1.Explica cómo el hardware y el núcleo protegen el sistema
   2. 2.Autentica a los usuarios y asigna una identidad a los procesos
   3. 3.Controla el acceso a los archivos y a otros recursos
   4. 4.Ejecuta sistemas operativos dentro de máquinas virtuales
   5. 5.Aísla aplicaciones mediante contenedores