Docente responsável pela disciplina

Francisco Soares de Moura

Docente responsável pelas aulas teóricas

Francisco Soares de Moura

Docentes responsáveis pelas aulas teorico-práticas

Carlos Baquero Moreno

José Orlando Pereira

Rui Carlos Oliveira

Victor Francisco Fonte

Aulas teóricas

3ª-feira, 11H00-13H00

Aulas teórico-práticas

2ª-feira, 14H00-17H00

2ª-feira, 17H00-20H00

3ª-feira, 08H00-11H00

3ª-feira, 16H00-19H00

Atendimento

Francisco Soares de Moura: 3ª-feira, 09H30-10H30, ou a combinar por e-mail.

Victor Francisco Fonte: 3ª-feira, 11H00-13H30, ou a combinar por e-mail.

Exame final (90%) + miniteste (10%)

• Introdução
• Gestão de ficheiros: objectivos, concretização, sistemas de ficheiros distribuídos
• Programação concorrente: modelos baseados em memória partilhada, mensagens, cliente-servidor.
• Programação em sistemas distribuídos: motivação, problemas, mecanismos de comunicação

• Introdução
  • Concorrência e distribuição nos sistemas operativos e aplicações
• Gestão de ficheiros
  • Objectivos, compromissos
  • Concretização em Unix, Windows, etc.
  • RAID e sistemas de ficheiros baseados em "diário".
  • Sistemas de ficheiros distribuídos: NFS
• Programação concorrente
  • Modelos baseados em memória partilhada, mensagens, e operações remotas
  • Modelo cliente-servidor
  • Resolução de exercícios
• Programação em sistemas distribuídos
  • Motivação, problemas a resolver
  • Mecanismos de comunicação
  • Exercícios

• A. S. Tanenbaum, Modern Operating System,Prentice Hall, 1992.
• David R. Butenhof, Programming with POSIX Threads.
• W. Richard Steven, UNIX Network Programming - Volume 1; Networking APIs: Sockets and XTI, 1990.

• Get to Know Raid
• Raid primer
• Linux Magazine: Journaling File Systems
• The design and implementation of a log-structured file system
• Linux Links: File Systems
• Unix File Systems: Evolution, Design, and Implementation
• POSIX Threads Programming
• R. Stevens, Advanced Programming in the Unix Environment,Addison Wesley, 1990
• U. Vahalia, Unix Internals,Prentice Hall, 1996
• Windows Services for UNIX

Esta disciplina surgiu pela primeira vez no ano lectivo de 1995/96, como consequência da restruturação das Licenciaturas em Engenharia de Sistemas e Informática e Matemática e Ciências da Computação. O seu programa é em parte coincidente com o do segundo semestre da antiga disciplina de Sistemas Operativos, embora tenham sido feitas actualizações consideráveis de modo a acompanhar a evolução dos sistemas operativos (e linguagens) actuais, sobretudo no que diz respeito ao suporte a aplicações distribuídas.

Nesta disciplina aprofundam-se os conhecimentos de programação concorrente adquiridos no primeiro semestre em Sistemas Operativos I e entra-se já no desenvolvimento de aplicações distribuídas baseadas no modelo cliente-servidor. Tira-se partido da mudança da componente de gestão de ficheiros do primeiro para o segundo semestre para ilustrar o modelo cliente-servidor e os sistemas de ficheiros para ambientes distribuídos (NFS). Usam-se ainda ficheiros para recordar a necessidade de exclusão mútua no acesso simultâneo a recursos, passando-se depois aos algoritmos clássicos de sincronização tipo "leitores-escritores" com prioridades, que são resolvidos com semáforos, mutexes, mensagens, etc, em sistemas operativos como o Linux, Solaris ou Windows XP. Capitaliza-se nos conhecimentos de processos, threads e mecanismos de comunicação para desenvolver servidores (acesso a bases de dados, impressoras, etc), que posteriormente são distribuídos de uma forma natural à custa da utilização de sockets. A disciplina termina com o desenvolvimento de pequenas aplicações distribuídas em Java.

Esta é uma disciplina cuja componente dita "teórica" é muito reduzida. Cobre essencialmente aspectos de gestão avançada de ficheiros, incluindo a percepção das vantagens da utilização de discos RAID e de sistemas de ficheiros baseados em "diário" (Log-strutured File Systems), descendo ainda ao escalonamento de pedidos de transferência de disco. Por este motivo, procura-se que uma parte das aulas teóricas seja de diálogo e síntese de conceitos, e dedica-se o resto das aulas à discussão de problemas de programação concorrente e distribuída, e à resolução de exames de anos anteriores. Pelo mesmo motivo, a cotação do exame final assenta essencialmente nos exercícios práticos.

Aulas teóricas

21 Fev 2006

Apresentação da disciplina. Inscrição nos turnos práticos.

07 Mar 2006

Gestão de Ficheiros: visão operacional.

17 Mar 2006

Gestão de Ficheiros: Objectivos, questões a resolver. Persistência, eficiência, rapidez, segurança, etc. Exemplos.

24 Mar 2006

Gestão de ficheiros: Estratégias de escalonamento de pedidos de transferência (FIFO, SSTF, SCAN/Elevator, C-SCAN). Caso prático: esboço de algoritmo FIFO. RAID: objectivos, RAID tipo 0, 1 e 5.

28 Mar 2006

Estudo de casos de sistemas de ficheiros: FAT, i-nodes, coerência de sistemas de ficheiros. Log-structured file systems.

04 Abr 2006

Programação Concorrente: Concorrência vs. paralelismo, Interacção (cooperação e competição), Sincronização, Comunicação. Modelos de concorrência, processos e threads. Exemplos de competição por recursos partilhados, tentativas de implementação de mecanismos de exclusão mútua.

11 Abr 2006

Operações sobre semáforos, resolução de problemas de sincronização, exclusão mútua e capacidade.