OPERATING SYSTEMS

Computer science OPERATING SYSTEMS

0512100006
COMPUTER SCIENCE
EQF6
COMPUTER SCIENCE
2022/2023

OBBLIGATORIO
YEAR OF COURSE 2
YEAR OF DIDACTIC SYSTEM 2017
AUTUMN SEMESTER
CFUHOURSACTIVITY
648LESSONS
324LAB


Objectives
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
•VISIONE STRUTTURATA ED ORGANICA DI UN MODERNO SISTEMA OPERATIVO
•COMPRENSIONE DELLE PRINCIPALI SCELTE IMPLEMENTATIVE E DEI MECCANISMI ALLA BASE DELLA GESTIONE DI UN SISTEMA INFORMATIVO
•DESCRIZIONE DELL’INTERFACCIA ED IMPLEMENTAZIONE DI UN FILE SYSTEM
•DEFINIZIONE DELLA STRUTTURA DEI PROCESSI, DEGLI ALGORITMI DI SCHEDULING PER OTTIMIZZARE L’USO DELLA CPU E DELLA SINCRONIZZAZIONE PER LA GESTIONE DELLE RISORSE CONDIVISE
•GESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE
•SISTEMA OPERATIVO LINUX (UNIX) CON LE PRINCIPALI SYSTEM CALL E COMANDI DELLA SHELL

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
•USARE, CONFIGURARE ED AMMINISTRARE UN SISTEMA OPERATIVO
•PROGETTARE ED IMPLEMENTARE SEMPLICI FUNZIONI DI SISTEMA
•VALUTARE, IN TERMINI DI RISORSE, IL COSTO DEI DIVERSI SERVIZI OFFERTI DAL SISTEMA OTTIMIZZANDO L’USO DELLE RISORSE DISPONIBILI
•INDIVIDUARE SOLUZIONI OTTIMALI VALUTANDONE AUTONOMAMENTE L’EFFICIENZA E LA CORRETTEZZA FORMALE
Prerequisites
LO STUDENTE DEVE CONOSCERE LA ARCHITETTURA DI UN SISTEMA DI ELABORAZIONE ED IL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE C.
Contents
IL CORSO È COSTITUITO DA 48 ORE DI LEZIONI FRONTALI E 24 ORE DI LABORATORIO. I CONTENUTI PREVISTI SONO DESCRITTI DI SEGUITO:
1.CONCETTI INTRODUTTIVI RIGUARDANTI L’ORGANIZZAZIONE, LA STRUTTURA E LE OPERAZIONI DI UN SISTEMA OPERATIVO, NONCHÉ LA GESTIONE DEI PROCESSI E DELLA MEMORIA (2 ORE FRONTALI)
2.ELEMENTI INTRODUTTIVI DEL SISTEMA OPERATIVO LINUX: INSTALLAZIONE, ELEMENTI DI COMPILAZIONE E DEBUGGING E UNA PRIMA INTRODUZIONE ALLA BASH (4 ORE LABORATORIO)
3.STRUTTURA DEI SISTEMI OPERATIVI: SERVIZI, INTERFACCIA UTENTE, CHIAMATE DI SISTEMA, TIPI DI CHIAMATE E PROGRAMMI DI SISTEMA (2 ORE FRONTALI)
4.INTERFACCIA DEL FILE SYSTEM: CONCETTO DI FILE, METODI DI ACCESSO, STRUTTURA DELLE DIRECTORY, MONTAGGIO DI UN FILE SYSTEM, METODI DI ALLOCAZIONE DEI BLOCCHI, GESTIONE DELLO SPAZIO LIBERO (8 ORE FRONTALI)
5.IMPLEMENTAZIONE DEL FILE SYSTEM: STRUTTURA DI UN FS, IMPLEMENTAZIONE DI UN FS E DI DIRECTORY (8 ORE FRONTALI)
6.I/O SU FILE: FILE DESCRIPTOR, STANDARD FILE, OPERAZIONI SU FILE, FILE TABLE, CONDIVISIONE DI FILE, OPERAZIONI ATOMICHE, I/O BUFFERIZZATO (4 ORE LABORATORIO)
7.FILE E DIRECTORY: TIPI DI FILE, STRUTTURA STAT, REAL ED EFFECTIVE USER ID, PERMESSI DI ACCESSO, LINK (6 ORE LABORATORIO)
8.PROCESSI: CONCETTO DI PROCESSO, ISOLAMENTO, SCHEDULING, OPERAZIONI SUI PROCESSI, PID, FORK, WAIT, EXIT, AMBIENTE E VARIABILI DI AMBIENTE, CONDIVISIONE DI FILE, FUNZIONI EXEC (4 ORE FRONTALI + 4 ORE LABORATORIO)
9.SCHEDULING: CONCETTI DI BASE, CRITERI, ALGORITMI DI SCHEDULING, ESEMPI (4 ORE FRONTALI)
10.COMUNICAZIONE TRA PROCESSI: LE PIPE() DI UNIX.(4 ORE LABORATORIO)
11.INTRODUZIONE DEL CONCETTO DI THREAD: THREAD A LIVELLO UTENTE E A LIVELLO KERNEL, LA LIBRERIA PTHREAD (2 ORE FRONTALI)
12.SINCRONIZZAZIONE TRA PROCESSI: IL PROBLEMA DELLA REGIONE CRITICA, L’ALGORITMO DI PETTERSON, SEMAFORI, MONITOR (6 ORE FRONTALI)
13.GESTIONE DELLA MEMORIA: BACKGROUND, SWAPPING, ALLOCAZIONE CONTIGUA, PAGINAZIONE, STRUTTURA DELLA TABELLA DELLE PAGINE (8 ORE FRONTALI)
14.MEMORIA VIRTUALE: BACKGROUND, PAGINAZIONE SU RICHIESTA, COPIA IN SCRITTURA, SOSTITUZIONE DELLE PAGINE, ALLOCAZIONE DEI FRAME, THRASHING (4 ORE FRONTALI)
15.SEGNALI: CONCETTO, TIPI ED USO DEI SEGNALI (2 ORE LABORATORIO)

Teaching Methods
IL CORSO DI SISTEMI OPERATIVI PREVEDE:
•UNA PARTE DI LEZIONI DI CARATTERE TEORICO (48 ORE) PER IL TRASFERIMENTO DELLE CONOSCENZE RELATIVE ALLA STRUTTURA DI UN SISTEMA OPERATIVO IN GENERALE ED A QUELLA DI SISTEMA LINUX (EREDE DI UNIX) IN PARTICOLARE
•IN PARALLELO SARANNO CONDOTTE ATTIVITÀ PRATICHE (24 ORE IN LABORATORIO PER ESERCIZI DI PROGRAMMAZIONE) DURANTE LE QUALI LO STUDENTE APPRENDERÀ L’UTILIZZO DELLE PRINCIPALI SYSTEM CALL DEL SISTEMA LINUX SCRIVENDO SEMPLICI APPLICAZIONI SOFTWARE DIMOSTRATIVE UTILIZZANDO IL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE C
Verification of learning
L’ESAME CHE CIASCUNO STUDENTE DOVRÀ SOSTENERE POTRÀ SEGUIRE DUE MODALITÀ ALTERNATIVE:
1.UNA PROVA SCRITTA E, PREVIA IL SUPERAMENTO DELLA STESSA, UNA PROVA ORALE CON CONTESTUALE VERIFICA DELLE COMPETENZE ACQUISITE.
LA PROVA SCRITTA PREVEDRÀ UN INSIEME DI DOMANDE ATTE A VERIFICARE LA CONOSCENZA DEI PRINCIPALI MODULI DI UN SISTEMA OPERATIVO E L’ORGANIZZAZIONE DEGLI STESSI. AL FINE DI VERIFICARE LA CONOSCENZA DELLE FUNZIONI DEL SISTEMA OPERATIVO ED IL LORO CORRETTO UTILIZZO PER LA SOLUZIONE DI UN PROBLEMA CONCRETO, ALMENO UNO DEI QUESITI DELLA PROVA SCRITTA RICHIEDERÀ LA SCRITTURA DI UN PROGRAMMA IN LINGUAGGIO C BASATO SULL’UTILIZZO DELLE SYSTEM CALL DEL SISTEMA LINUX.
2.OPPURE DUE O PIÙ VERIFICHE INTERCORSO CIASCUNA CONSISTENTE DI UNA PROVA SVOLTA CON MODALITÀ ANALOGHE ALLA PROVA SCRITTA MA RELATIVA AD ARGOMENTI AFFRONTATI NEL PERIODO DI CORSO CORRISPONDENTE.
GLI STUDENTI POTRANNO SCEGLIERE SE EFFETTUARE TUTTE LE VERIFICHE INTERCORSO E REGISTRARE IL VOTO FINALE O SOSTENERE L’ESAME TRADIZIONALE. GLI STUDENTI CHE NON HANNO SUPERATO LE VERIFICHE INTERCORSO POTRANNO COMUNQUE SOSTENERE L’ESAME TRADIZIONALE.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE DELLE PROVE TIENE CONTO DELLA COMPLETEZZA ED ESATTEZZA DELLE RISPOSTE, NONCHÉ DELLA CHIAREZZA NELLA PRESENTAZIONE.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA INCERTEZZE NELL’APPLICAZIONE DEI METODI STUDIATI E HA UNA LIMITATA CONOSCENZA DELLA STRUTTURA E DELLA ORGANIZZAZIONE DI UN SISTEMA OPERATIVO.
IL LIVELLO MASSIMO (30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI CONCETTI E DEI DIVERSI MODULI DI UN SISTEMA OPERATIVO. INOLTRE È IN GRADO DI RISOLVERE I PROBLEMI PROPOSTI PERVENENDO IN MODO EFFICIENTE ED ACCURATO ALLA SOLUZIONE E MOSTRA UNA NOTEVOLE CAPACITÀ DI COLLEGARE TRA LORO CONCETTI DIVERSI.
LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DAL DOCENTE.
SE, A CAUSA DELLA PANDEMIA DI COVIDI-19, FOSSE NECESSARIO EROGARE LEZIONI ED ESAMI IN SMART WORKING, ALLORA CI SI RISERVA LA POSSIBILITA' DI NON EFFETTUARE LE PROVE INTERCORSO E/O DI EFFETTUARE ESAMI SOLO ORALI.
Texts
A. SILBERSCHATZ, P.B. GALVIN, G.GAGNE: SISTEMI OPERATIVI: CONCETTI ED ESEMPI. 9A EDIZIONE. PEARSON EDUCATION ITALIA, 2014, ISBN: 9788865183717

W.R. STEVENS, S.A. RAGO, “ADVANCED PROGRAMMING IN THE UNIX ENVIRONMENT”, ADDISON-WESLEY, ISBN: 9780321637734

TESTI CONSIGLIATI
C. NEWHAM, B. ROSENBLATT, “LEARNING THE BASH SHELL”, O'REILLY, ISBN: 0-596-00965-8

SOFTWARE / HARDWARE:
SISTEMA OPERATIVO: LINUX
PC CON COLLEGAMENTO IN RETE
More Information
LA FREQUENZA DEL CORSO, SEPPURE NON OBBLIGATORIA, È VIVAMENTE CONSIGLIATA SIA PER LE LEZIONI FRONTALI CHE PER LE ESERCITAZIONI IN LABORATORIO. PER LE CARATTERISTICHE DEL CORSO È NECESSARIO ACQUISIRE UNA SUFFICIENTE ABILITÀ CON LA PROGRAMMAZIONE DI SISTEMA IN LINGUAGGIO C (SCRITTURA DEL CODICE, COMPILAZIONE, DEBUGGING ED ESECUZIONE). PERTANTO È AUSPICABILE CHE LO STUDENTE TRASCORRA IL NUMERO NECESSARIO DI ORE NEI LABORATORI DIDATTICI NON ASSISTITI AL FINE DI EVIDENZIARE E COLMARE EVENTUALI DEFICIT FORMATIVI.

E-MAILS:
•CATTANEO@UNISA.IT
•BC@DIA.UNISA.IT
•ARESCIGNO@UNISA.IT - ABATE@UNISA.IT
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