Projecte de Sistemes Operatius (PROSO)

1. Conèixer de manera pràctica com funciona internament un SO.
2. Ser capaç d'implementar des de zero els components bàsics del nucli d'un SO.
3. Ser capaç de desenvolupar noves funcionalitats sobre un SO real.

Coneixements

1. Conèixer el funcionament d'un SO real, des de l'arranc de l'ordinador i l'inicialització del sistema, passant per la gestió dinàmica dels recursos, fins que s'apaga l'ordinador.
2. Conèixer els detalls d'implementació d'alguns dels components bàsics d'un SO real: codi d'inicialització, codi de gestió de memòria, codi de gestió de l'entrada/sortida, codi de gestió dels processos i codi de càrrega de fitxers executables.
3. Conèixer el mecanisme d'inserció dinàmica de codi sobre un SO real: mòduls a linux.
4. Conèixer el concepte de dispositiu especial a linux i el concepte de manegador de dispositiu (device driver).

Habilitats

1. Ser capaç d'implementar un programa complex i de molt baix nivell des de zero.
2. Ser capaç d'afegir codi de baix nivell que interaccioni amb un codi real complex i de molt baix nivell.
3. Domini de les eines i metodologies de desenvolupament i depuració de codi de baix nivell.

Competències

1. Capacitat per treballar efectivament en grups petits de persones per a la resolució d'un problema de dificultat gran.
2. Capacitat per dissenyar sistemes, components o processos que s'ajustin a unes necessitats, utilitzant els mètodes, tècniques i eines més adients en cada cas.
3. Capacitat d'abstracció. Capacitat d'enfrontar-se a problemes nous recorrent conscientment a estratègies que han estat útils en problemes resolts anteriorment.
4. Capacitat de resoldre problemes aplicant els mètodes de la ciència i l'enginyeria.
5. Capacitat i experiència en la programació de codi complex i de molt baix nivell.

Descripció

El projecte de sistemes operatius consta de dues parts:
Projecte 1: Implementació del nucli d'un sistema operatiu
Projecte 2: Implementació d'un device driver per Linux

Pla de desenvolupament

Cada projecte està organitzat en diverses parts. Per cada part, es farà un repàs dels conceptes teòrics associats i una descripció del projecte a realitzar.

En acabar cada una de les parts, es farà una entrega/seguiment parcial consistent en una entrevista i una demostració del funcionament del projecte.

A les classes de teoria es repassaran els conceptes bàsics de sistemes operatius que es necessiten pel projecte i es farà una descripció de l'enunciat del projecte.

A les classes de laboratori s'anirà implementant el projecte, generalment amb el suport del professor de laboratori. Tanmateix, l'alumne disposarà d'una quantitat d'hores de laboratori per continuar i acabar el projecte. Es obligatori assistir a aquestes classes amb suport de professor per tal de que el professor faci el seguiment del project.

Projecte 1: 70%
Projecte 2: 30%

Durant el curs es faran dues entregues parcials (de seguiment) pel projecte 1 i una entrega final per a cada projecte. Totes les entregues puntuen, tot i que cap és imprescindible (si no es fa una entrega determinada, es puntua amb un 0). Durant les classes de laboratori, el tutor farà un seguiment dels estudiants per avaluar l'evolució del projecte. Després de cada entrega, el tutor farà saber a cada estudiant els aspectes del seu projecte que són incorrectes i que s'han de corregir/millorar de cara a les properes entregues. Al final de cada entrega, l'estudiant haurà de validar el codi que ha entregat. Això ho farà responent al seu tutor una sèrie de preguntes sobre els conceptes que ha hagut d'aplicar per al seu desenvolupament. L'avaluació de cada projecte tindrà en compte tres components: la correcció del codi entregat, una valoració global de l'evolució de l'estudiant i una nota de seguiment del projecte (que inclou les respostes donades al seu tutor tant a les classes de laboratori com en el qüestionari final de cada entrega).

• Jonathan Corbet, Alessandro Rubini and Greg Kroah-Hartman Linux device drivers, O'Reilly, 2005.
• Daniel P. Bovet & Marco Cesati Understanding the Linux kernel, O'Reilly, 2005.
• Robert Love Linux kernel development, Novell Press, 2005.

• Brian W. Kernighan, Rob Pike The Practice of programming, Addison-Wesley, 1999.
• Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne Operating system concepts, John Wiley & sons, 2005.
• William Stallings Operating systems : internals and design principles, Pearson Education International, 2005.

1. http://www.xml.com/ldd/chapter/book/
   Linux device drivers



2. http://bochs.sourceforge.net/
   Bochs IA-32 Emulator Project



3. http://www.kernel.org/
   Linux source code

L'alumne ha de conèixer:
- Conceptes bàsics, estructures i algorismes d'un sistema operatiu: mecanismes d'entrada al sistema, gestió de processos, gestió d'entrada/sortida i gestió de memòria.
- L'ús a nivell d'usuari de les crides a sistema de Linux.
- Programació de baix nivell: Llenguatge C i ensamblador i386.
- Programació d'alt nivell: algorismes i estructures de dades.
- Eines bàsiques de desenvolupament de programes en C sobre Linux: Makefiles, compilador de C i depuradors.

Per tant, les assignatures que s'haurien de cursar abans d'aquesta són SO, EC2 i PRED.