Corso di Sistemi Operativi per Informatica

AA. 2007-08

Risultati appello 23 09 08

Libro di testo: Silberschatz, Galvin, Gagne: Sistemi operativi. Settima edizione Pearson

In biblioteca e' disponibile la sesta edizione della Apogeo

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Dispense online di Eugenio Omodeo (Sincronizzazione)


TEORIA

Lezione 1, 080304:


Introduzione ai sistemi operativi. Modo utente e supervisore. evoluzione sistemi operativi: sistemi batch, multiprogrammati, time-sharing

Lezione 2, 080305:


Sistemi paralleli, reti di calcolatori, sistemi real-time, embedded. Gestione processi, memoria centrale, files.

Lezione 3, 080311:


Gestione i/o, protezione, interprete comandi Storia Unix. Sistemi monolitici, a livelli, modulari. Macchine virtuali. Gestione processi, process control block. Stato dei processi.

Lezione 4, 080312:


Creazione processi, fork e struttura ad albero. Terminazione. Thread. Modelli multithread (molti a uno, uno a uno, molti a molti).

Lezione 5, 080318:


Burst di cpu e curva di frequenza. Dispatcher. Criteri di scheduling (indici: utilizzo cpu, throughput, turnaround, waiting, response time). Algoritmi di scheduling: FCFS, SJF (esempi, media esponenziale, prova sketch ottimalita')

Lezione 6, 080319:


Scheduling a priorita', starvation e aging. Round robin, coda a piu' livelli, con retroazione e scheduling real time. Es scheduling linux. Comunicazione tra processi, memoria condivisa. Esempio produttore consumatore

Lezione 7, 080326:


Comunicazione: messaggi e mailbox. Modello diretto, indiretto. Sincronizzazione: produttore e consumatore con race condition. Definizione di sezione critica: mutua esclusione, progresso, attesa limitata. Realizzazione sezione critica: disabilitazione interruzioni.

Lezione 8, 080401:


Alternanza stretta. Algoritmo di Peterson per 2 processi. Algoritmo del panettiere (Baker). Test and set lock. Problema dell'inversione di priorita'.

Lezione 9, 080402:


Esempio di sleep e wakeup.Problema della sveglia. Semafori, definizione ed utilizzo per implementare mutex e produttore-consumatore. Monitor, principi. Problema dei 5 filosofi. Soluzione con semafori e deadlock. Soluzione senza deadlock ma con starvation. Soluzione senza stallo ne' starvation. Barbiere sonnolento.

Lezione 10, 080408:


Problema lettori e scrittori con precedenza a lettori. Il Deadlock: 4 condizioni necessarie (mutua esclusione, hold+wait, no preemption, attesa circolare). Il Deadlock: grafo allocazione risorse Holt. Gestione deadlock: prevenzione, rilevazione. Stato sicuro. Algoritmo del banchiere. Analisi cicli in grafo di attesa.

Lezione 11, 080409:


Risoluzione deadlock: interruzione, checkpoint, preemption. Gestione Memoria: indirizzi. Collegamento indirizzi e compilatori. Spazio di indirizzamento, caricamento e collegamento dinamico. Swap. Schemi di gestione della memoria: Partizione singola (base e limite), partizione multipla (fissa e dinamica).

Lezione 12, 080415:


Gestione memoria: gestione buchi, ricerca first best and worst fit. Frammentazione interna e esterna. Compattazione. Paginazione. Conversione indirizzo logico in fisico. Implementazione tabella pagine: registri dedicati, puntatori in memoria centrale, memorie associative. Costo medio accesso a memoria con tlb. Protezione e condivisione.

Lezione 13, 080422:


Paginazione a 2 livelli. Segmentazione. Implementazione con registri base+limite. Protezione e condivisione. Frammentazione. Segmentazione paginata, esempio x86. Memoria virtuale, paginazione su richiesta. Page fault, swap in e swap out. Problema del riavvio dell'istruzione.

Lezione 14, 080423:


Copia durante la scrittura. Multiprogrammazione e sovraallocazione: algoritmi di sostituzione pagine e allocazione frames. Dirty bit. Stringa di riferimento. Algoritmo di sostituzione fifo. Anomalia di Belady. Sostituzione ottimale e lru (contatori, stack, 1 o piu' bit di riferimento). Sostituzione con algoritmo seconda possibilita' (o chance, orologio). Sostituzione LFU e MFU. Allocazione frames: omogenea, proporzionale. Sostituzione globale o locale.

Lezione 15, 080429:


Thrashing. Principio localita'. Evitare thrashing con working set o frequenza page fault. Gestione periferiche di I/O. Controller, porte, I/O mappato in memoria. Handshaking. Interrupt vs polling. DMA.

Lezione 16, 080430:


Interfacce I/O e syscall. Servizi kernel: scheduling, buffering, caching, spooling, errori. Struttura delle memorie di massa. Tempo di accesso e banda.

Lezione 17, 080506:


Schedulazione disco (testina): fcfs, sstf, scan, c-scan, look, c-look. Configurazione disco, blocco di avvio, blocchi difettosi, swap. Raid, tempo medio al guasto. Ridondanza e data striping. Livelli 0,1,2,3,4,5,0+1,1+0.

Lezione 18, 080507:


File System: caratterizzazione. Struttura directory: singolo livello, 2 livelli, ad albero, a grafo aciclico, grafo generale. Montaggio file system. File system remoti. Semantica coerenza per file condivisi. Protezione: acl e stile unix.

Lezione 18, 080513:


Implementazione file system: livelli. Organizzazione su disco e in memoria. La creazione e apertura di un file. Virtual file system. Realizzazione directory. Metodi di allocazione. Contigua, collegata (linked): cluster e FAT.

Lezione 19, 080514:


Allocazione indicizzata, multilivello e schema combinato (unix file system). Gestione spazio libero: bitmap, lista collegata, raggruppamento, conteggio. Esercizi di ripasso.

Lezione 20, 080527:


Esercitazione

Lezione 21, 080528:


Esercitazione

LABORATORIO

Lezione 1, 080308


Introduzione: presentazione.txt

Come generare (in parte) la documentazione: latex.txt

Lucidi: Shell lezione 1

Lezione 2, 080315

Lucidi: Shell lezione 2

Lezione 3, 080403

Lucidi: Shell lezione 3

Lezione 4, 080410

Lucidi: Shell lezione 4

Lezione 5, 080417

Lucidi: System programming lezione 5

Esempio di fork e wait: esempiofork.c

File di configurazione per doxygen: Doxyfile

Esempio shell di R.Alfieri: mysh-0.1

Lezione 6, 080424

Lucidi: Pipe e IPC lezione 6

Esempio di pipe: pipe.c

Esempio di memoria condivisa: shmem.c

Esempio di semaforo: sem.c

Lezione 7, 080508

Lucidi: Threads Lezione 7

Esempio di creazione pthreads: exCreazioneThread.c

Esempio di mutex e threads: mutex.c

Esempio di semaforo e threads: semthread.c

Lezione 8, 080515

Esercitazione assistita

Lezione 9, 080529

Esercitazione assistita

Requisiti per poter sostenere l'esame di Laboratorio.



Progetti bash programming e C system programming.