SISTEMI OPERATIVI

(A.A. 2010/11)

Corso di Studi in Informatica - Universita' degli Studi di Napoli Federico II

Orario:  Lunedi 8.30-10.30,   Mercoledi 16.30 - 18.30  

Programma :

Cos’e’ un sistema operativo, Sistemi di calcolo, evoluzione e funzionalita' dei sistemi operativi. Funzionamento di un sistema di calcolo, e interazione con i sistemi operativi. Supporto hardware per i sistemi operativi. Componenti e servizi dei sistemi operativi. Progettazione e struttura dei sistemi operativi.

I processi: concetto e sua realizzazione. operazioni sui processi, comunicazione tra processi. I threads. Modelli di implementazione di threads. Esempi di realizzazione di processi e threads nei sistemi operativi. Scheduling dei processi. Algoritmi di scheduling: FCFS, SJF, RR, con priorita'. Scheduling per sistemi in tempo reale.

Programmazione concorrente: il problema della sincronizzazione e della sezione critica. Supporto hardware per  sincronizzazione. I semafori. Problemi significativi di sincronizzazione dei processi

Lo stallo dei processi. La prevenzione dello stallo, il concetto di stato sicuro. L'algoritmo del banchiere. Il ripristino dopo uno stallo.

La gestione della memoria: avvicendamento dei processi. Assegnazione contigua. Assegnazione non contigua: paginazione e segmentazione. La gestione della memoria virtuale: paginazione su richiesta, creazione dei processi, assegnazione della memoria, paginazione. Esempi di gestione della memoria nei sistemi operativi.

Il file system: file e directory. metodi di accesso. Montaggio dei file system, condivisione e protezione. Realizzazione e gestione del file system. Gestione dello spazio libero.

La memoria secondaria: struttura e caratteristiche. Gli algoritmi di scheduling del disco. I sistemi RAID.

Due  casi di studio: Linux e Windows.

I sistemi di I/O: architettura, dispositivi, interfaccia e sottosistema per l'I/O.

Un esempio di sistema operativo special purpose: i sistemi multimediali. Scheduling dei processi, organizzazione del file system e gestione della memoria secondaria

Cenni ai sistemi operativi per sistemi distribuiti. organizzazione hardware e software, gestione dei processi e della memoria, sincronizzazione e coordinamento distribuito, file system distribuiti.

Libri di testo consigliati:

• Silberschatz, Galvin, Gauge Sistemi Operativi – VIII ed.-  Pearson ed.- Addison Wesley

• Deitel, Deitel, Choffnes - Sistemi operativi, 3a ed. - Addison Wesley

• Ancillotti, Boari, Ciampolini, Lipari - Sistemi Operativi , II ed. - McGraw Hill

• Tanenbaum - I moderni sistemi operativi - 3a ed. - Pearson ed

nota: uno qualunque dei quattro  libri va bene, nel senso che, con le ovvie differenze, tutti gli argomenti del corso sono coperti. comunque:

• Silberschatz e’ un  testo classico che  dice tutto cio’ che riguarda il funzionamento e le componenti di un s.o. ma non sempre ne spiega le motivazioni e come  si e’ giunti a quella particolare soluzione. Molto migliorato nell'VIII edizione.

• Deitel bilancia bene aspetti metodologici e profesisonali. Uno degli autori ha partecipato alla stesura di numerosi s.o. del passato. Sono presenti molti spunti di riflessione e viene prima posto il problema e poi viene mostrato come si e’ arrivati alla  soluzione. contiene moltissimi spunti storici e di curiosita’. Manca di alcune parti del programma.

• Uno dei pochi libri scritti da autori italiani all'altezza dei piu' famosi testi stranieri. E' un libro prevalentemente di tipo didattico, scritto da docenti universitari italiani ed ha il vantaggio di essere pensato e strutturato per la riforma universitaria italiana e quindi risulta di dimensioni ridotte e piu' economico rispetto agli altri. Piu' completa e  migliorata la seconda edizione ma mancano alcune parti del programma.

• Tanenbaum e’ quello piu’ tecnico. Poiche’ l’autore ha sviluppato per intero un s.o. entra spesso nel dettaglio (riferimenti a particolarita’ dell’hw e assembler). La profonda comprensione dei s.o. da parte dell' autore fa si  che e'  un buon libro non solo dal punto di vista didattico, ma fornisce anche spunti relativi alla progettazione dei s.o.

Materiale didattico A.A. 2009/2010

Le copie dei lucidi non sostituiscono i libri di testo. Essi hanno lo scopo primario di tenere traccia delle lezioni, in maniera da fornire alla fine del corso una panoramica completa degli argomenti da studiare con relativi esercizi. I lucidi riportati di seguito si riferiscono alle lezioni tenute negli anni precedenti e pertanto possono differire da quelli effettivamente proiettati a lezione.

 

lezione 1	introduzione ai S.O.
lezione 2	funzioni, servizi e struttura  dei S.O.
lezione 3	interazione tra hardware e S.O.
lezione 4	il sottosistema di I/O
lezione 5	i processi
lezione 6	i threads
esercitazione 1	esercizi su processi e trheads
lezione 7	scheduling dei processi
esercitazione 2	esercizi su scheduling dei processi
lezione 8	la sincronizzazione dei processi
esercitazione 3	esercizi su sincronizzazione dei processi
lezione 9	gestione della memoria
esercitazione 4	esercizi sulla memoria
lezione 10	la memoria virtuale
esercitazione 5	esercizi sulla memoria virtuale
lezione 11	la memoria secondaria
esercitazione 6	esercizi su memoria secondaria
lezione 12	il file system
esercitazione 7	esercizi sul file system
lezione 13	Case study 1: Linux
lezione 14	Case study 2: Windows
esercitazione 8	esercizi su windows e linux
lezione 15	lo stallo dei processi
esercitazione 9	esercizi sullo stallo dei processi
lezione 16	sistemi operativi multimediali
esercitazione 10	esercizi su sistemi multimediali
lezione 17	introduzione ai s.o. distribuiti
lezione 18	lo scheduling dei processi e la gestione della memoria nei s.o. distribuiti
lezione 19	coordinazione distribuita
lezione 20	file system distribuiti
lezione 21	cenni alla sicurezza

NEW!!!  Sul sito del progetto di E-learning dell'Universita di Napoli Federico II  http://www.federica.unina.it/corsi/sistemi-operativi-2/ sono presenti le lezioni registrate in formato  mp4 (audio e video) da scaricare in podcast !!! Utile per studenti lavoratori, per chi intende ripetere la lezione  o per chi OCCASIONALMENTE salta la lezione.

ESAMI

modalita':  DA DEFINIRE

prossime date appelli:  controllare il sito del corso di laurea

mettiti alla prova! un esempio di compito scritto (dell'A.A. 2005/06 !! ) per l'esame puoi trovarlo qui