Curso de programación para gestión de sistemas

UNIDAD FORMATIVA 1. DESARROLLO Y OPTIMIZACIÓN DE COMPONENTES SOFTWARE PARA TAREAS ADMINISTRATIVAS DE SISTEMAS

1. DESCRIPCIÓN DE LOS SERVICIOS, ESTRUCTURA Y ADMINISTRACIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS.

• Definición y conceptos básicos sobre Sistemas Operativos:
  • Descripción de los servicios básicos ofrecidos por un Sistema Operativo
  • Gestión de memoria. Memoria virtual
  • Ejecución de programas y gestión de procesos
  • Gestión del almacenamiento. Sistemas de Archivos
  • Gestión de dispositivos de entrada/salida
  • Gestión de red
  • Gestión de errores
  • Gestión de la seguridad
  • Auditoría (logs del sistema)
  • Procesos de arranque (boot) y finalización del sistema (shutdown)
• Características estructurales de los Sistemas Operativos:
  • Sistemas monolíticos
  • Microkernels
  • Sistemas modulares y por capas
  • Máquinas virtuales
  • Sistemas distribuidos
• Herramientas administrativas de uso común en Sistemas Operativos:
  • Interfaces de usuario gráficos
  • Intérpretes de comandos

2. PROGRAMACIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS. LENGUAJES Y LIBRERÍAS DE USO COMÚN.

• Las llamadas al sistema (System Calls):
  • Definición
  • Uso directo y mediante Application Programming Interfaces (APIs)
  • Principales tipos de llamadas al sistema:
• * Control de procesos
• * Gestión de ficheros
• * Gestión de dispositivos
• * Información del sistema
• * Comunicaciones
  • Descripción y uso de las APIs estándar de uso común para llamadas a sistema:
• * Win32 API (Sistemas Windows)
• * POSIX API (Sistemas Unix, Linux, Mac)
• * Java API (Multiplataforma)
• Programas de utilidades y comandos del sistema:
  • Principales tipos:
• * Operaciones con ficheros y directorios
• * Funciones de estado
• Edición y manipulación de ficheros
• * Soporte para lenguajes de programación (compiladores, enlazadores, ensambladores, intérpretes, etc.)
• * Ejecución de programas
• * Comunicaciones, mensajería, intercambio remoto de archivos, etc.
  • Uso de utilidades y comandos mediante lenguajes de script de uso común
• * Windows scripting
• * Linux/Unix scripting

3. EL CICLO DE VIDA DEL SOFTWARE DE GESTIÓN DE SISTEMAS.

• Modelos del ciclo de vida del software.
  • En cascada (waterfall)
  • Iterativo
  • Incremental
  • En V
  • Basado en componentes (CBSE)
  • Desarrollo rápido (RAD)
  • Ventajas e inconvenientes. Pautas para la selección de la metodología más adecuada.
• Descripción de las fases en el ciclo de vida del software:
  • Análisis y especificación de requisitos
• * Tipos de requisitos : funcionales/ no funcionales, de usuario, de interfaz, de seguridad y de rendimiento
• * Modelos para el análisis de requisitos
• * Documentación de requisitos
• * Validación de requisitos
• * Gestión de requisitos
  • Diseño:
• * Modelos para el diseño de sistemas : contexto y arquitectura, procesos, datos, objetos, interfaces de usuario ,componentes y despliegues
• * Diagramas de diseño: diagramas de entidad-relación, diagramas de flujo, diagramas de contexto y UML. Diagramas UML de uso común en diseño de sistemas
• * Documentación: herramientas de generación de documentación y documentación el código
  • Implementación. Conceptos generales de desarrollo de software:
• * Principios básicos del desarrollo de software
• * Técnicas de desarrollo de software : basadas en prototipos, basadas en componentes, métodos de desarrollo rápido y otras técnicas de desarrollo
  • Validación, verificación y pruebas:
• * Validación y verificación de sistemas: planificación, métodos formales de verificación y métodos automatizados de análisis
• * Pruebas de software: tipos, diseño de pruebas, ámbito de aplicación, automatización de pruebas, herramientas y estándares sobre pruebas de software.
• Calidad del software:
  • Principios de calidad del software
  • Métricas y calidad del software:
• * Concepto de métrica y su importancia en la medición de la calidad
• * Principales métricas en las fases del ciclo de vida software
  • Estándares para la descripción de los factores de Calidad:
• * ISO-9126
• * Otros estándares. Comparativa

4. DESARROLLO DEL SOFTWARE DE GESTIÓN DE SISTEMAS

• Análisis de especificaciones para el desarrollo de software de gestión de sistemas:
  • Identificación de los componentes necesarios según las especificaciones
  • Análisis de los componentes reutilizables
  • Análisis de la integración de los componentes en la arquitectura del sistema
  • Identificación de los modelos funcionales y de datos de los componentes
• Técnicas de programación presentes en lenguajes de uso común aplicables al desarrollo de software de gestión de sistemas:
  • Programación estructurada:
• * Tipos primitivos y estructurados
• * Variables. Ámbito de utilización
• * Operadores aritméticos y lógicos
• * Estructuras de control. Bucles, condicionales y selectores
• * Funciones y procedimientos. Parámetros por valor y referencia.
• * Recursividad
• * Programación de elementos básicos: cadenas, fechas y ficheros.
• * Conversiones de tipos
• * Manejo de errores (excepciones)
• * Lenguajes estructurados de uso común
  • Programación orientada a objetos:
• * Clases y objetos
• * Herencia, polimorfismo y sobrecarga dinámica de métodos
• * Propiedades: selectores (get), modificadores (set) y referencias (let)
• * Lenguajes orientados a objetos de uso común
• Técnicas de programación de software de gestión de sistemas:
  • Reutilización de código.
• * Uso de librerías del sistema
• * Llamadas a utilidades y aplicaciones del sistema
  • Técnicas específicas aplicables a los servicios básicos del sistema:
• * Programación de la gestión de los procesos: multitarea, control de bloqueos(deadlock) y comunicación entre procesos
• * Programación de la gestión de memoria: jerarquías de memoria, paginación de memoria, segmentación de memoria, intercambio(swapping), compartición de memoria, seguridad y memoria virtual
• * Programación de los sistemas de archivos: acceso a archivos y directorios, atributos y mecanismos de protección
• * Programación de los sistemas de entrada y salida: gestión de interrupciones, acceso directo a memoria (DMA) , puertos de entrada/salida y asignación de memoria
• * Programación de la seguridad: control de variables, control de desbordamiento de búferes , aserciones, precondiciones y post-condiciones.
  • Técnicas de optimización
• Control de calidad del desarrollo del software de gestión de sistemas:
  • Métricas aplicables
  • Verificación de requisitos
  • Proceso de mejora continua
• Herramientas de uso común para el desarrollo de software de sistemas:
  • Editores orientados a lenguajes de programación
  • Compiladores y enlazadores
  • Generadores de programas
  • Depuradores
  • De prueba y validación de software
  • Optimizadores de código
  • Empaquetadores
  • Generadores de documentación de software
  • Despliegue de software:
• * Gestores y repositorios de paquetes. Versionado y control de dependencias
• * Distribución de software
• * Gestores de actualización de software
  • De control de versiones
  • Entornos integrados de desarrollo (IDE) de uso común:
• * Específicos de sistemas Windows
• * Específicos de sistemas Unix
• * Multiplataforma

UNIDAD FORMATIVA 2. DESARROLLO DE COMPONENTES SOFTWARE PARA EL MANEJO DE DISPOSITIVOS (DRIVES)

1. EL NÚCLEO DEL SISTEMA OPERATIVO

• Arquitectura general del núcleo
• Subsistemas del núcleo:
  • Gestión de procesos
  • Gestión de memoria
  • Sistemas de ficheros
  • Control de dispositivos
  • Comunicaciones
• Aspectos de seguridad sobre el desarrollo de elementos del núcleo
• Consideraciones sobre compatibilidad de versiones del núcleo

2. PROGRAMACIÓN DE CONTROLADORES DE DISPOSITIVO

• Funcionamiento general de un controlador de dispositivo
• Principales tipos de controladores de dispositivo:
  • Carácter
  • Bloque
  • Paquete
• Técnicas básicas de programación de controladores de dispositivos
  • Estructuras básicas de datos de dispositivos
  • Gestión de errores de dispositivos
  • Gestión de memoria de dispositivos
  • Control de interrupciones
  • Gestión de puertos de entrada y salida
  • Uso de Acceso directo a memoria (DMA) y buses
• Técnicas de depuración y prueba:
  • Impresión de trazas
  • Monitorización de errores
  • Técnicas específicas de depuración de controladores en sistemas operativos de uso común:
• * Windows
• * Unix
  • Aplicación de estándares de calidad del software al desarrollo de controladores de dispositivos
• Compilación y carga de controladores de dispositivos
• Distribución de controladores de dispositivo
• Particularidades en el desarrollo de dispositivos en sistemas operativos de uso común:
  • Sistemas Windows
  • Sistemas Unix
  • Modos de instalación de controladores de dispositivo en sistemas operativos de uso común. Dispositivos Plug & Play:
• * Instalación de dispositivos en Windows
• * Instalación de dispositivos en Sistemas Unix
• Herramientas:
  • Entornos de desarrollo de controladores de dispositivo en sistemas operativos de uso común
  • Herramientas de depuración y verificación de controladores de dispositivos
• Documentación de manejadores de dispositivo:
  • Elaboración de especificaciones técnicas siguiendo directrices específicas de sistemas operativos de uso común
  • Elaboración de manual de instalación
  • Elaboración de manual de uso