STRUTTURE DEI SISTEMI DI CALCOLO

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "STRUTTURE DEI SISTEMI DI CALCOLO"

Transcript

1 STRUTTURE DEI SISTEMI DI CALCOLO 2.1 Strutture dei sistemi di calcolo Funzionamento Struttura dell I/O Struttura della memoria Gerarchia delle memorie Protezione Hardware Architettura di un generico sistema 2.2

2 Architettura di un calcolatore Programma di Bootstrap > Nucleo > Sistema operativo 2.3 Funzionamento di un calcolatore I dispositivi (device) di I/O e la CPU possono essere in esecuzione concorrentemente. Ogni controller si occupa di un particolare tipo di dispositivo. Esempio: Controller SCSI Ogni controller ha un buffer locale. La CPU guida lo spostamento dei dati dalla memoria ai buffer locali e viceversa. L I/O avviene dal dispositivo al buffer locale del controller. Il controller segnala che ha completato la sua operazione tramite un interrupt. 2.4

3 Gestione degli Interrupt I sistemi operativi sono guidati dagli interrupt (interrupt driven). Un interrupt trasferisce il controllo alla routine di servizio tramite il vettore di interrupt che contiene gli indirizzi delle routine di servizio dei diversi interrupt. La gestione dell interrupt deve salvare l indirizzo della istruzione interrotta. Durante la gestione di un interrupt altri interrupt in arrivo vengono disabilitati per evitare la perdita dell interrupt corrente. Un interrupt software generato da un errore o da una particolare richiesta degli utenti è detto trap. 2.5 Gestione degli Interrupt Il sistema operativo conserva lo stato della CPU a seguito di un interrupt memorizzando i valori dei registri e del program counter. Determina che tipo di interrupt si è verificato: polling sistema di interrupt vettorizzato Sistema di interrupt vettorizzato: segmenti separati di codice determinano quale azione delle essere svolta a seguito dell interrupt. 2.6

4 Diagramma temporale di interrupt Interrupt per un singolo processo che effettua output 2.7 Due Metodi di Gestione dell I/O Dopo l avvio di un operazione di I/O il controllo ritorna al programma utente solo dopo il completatamento dell I/O. istruzione wait che sospende la CPU fino ad un interrupt ciclo di attesa Al più una richiesta di I/O per volta Dopo l avvio di un operazione di I/O il controllo ritorna al programma utente senza attendere la fine dell I/O. System call richiesta al sistema operativo per attendere il completamento. Tabella di stato dei dispositivi contiene elementi per ogni dispositivo di I/O device che indica tipo, indirizzo e stato. Il sistema operativo accede alla Tabella per determinare lo stato del dispositivo e modificare la sua descrizione. 2.8

5 Due Metodi di I/O Sincrono Asincrono 2.9 Tabella di stato dei dispositivi 2.10

6 Direct Memory Access (DMA) Usato per dispositivi di I/O capaci di trasmette dati a velocità simili a quelle della memoria. Il controller del dispositivo trasferisce blocchi di dati direttamente alla memoria centrale senza l intervento della memoria centrale. Viene generato un singolo interrupt per blocco trasferito piuttosto che un interrupt per ogni byte trasferito Struttura della Memoria Memoria Centrale - celle di memoria accessibili direttamente dalla CPU (oltre ai registri). Memoria Secondaria - estensione della memoria centrale di grandi dimensioni e non volatile. Dischi Magnetici piatti di metallo coperti da materiale magnetico La superficie dei dischi è divisa logicamente in tracce suddivise in settori. Il controller del disco determina l interazione tra il dispositivo e la CPU. 2.12

7 Dischi 2.13 Gerarchia di memorie Le componenti della memoria di un computer possono essere organizzate in modo gerarchico in base a Velocità Costi Volatilità Altri tipi di memorie: cache, registri, nastri, disco RAM. Caching copia dei dati in memorie più veloci; la memoria centrale può essere vista come una cache per la memoria secondaria. 2.14

8 Gerarchia dei dispositivi di memoria 2.15 Cache Uso di memoria ad alta velocità per memorizzare i dati più frequentemente acceduti. Richiede una politica di cache management. Caching introduce un altro livello nella gerarchia delle memorie. Questo richiede che i dati memorizzati in diversi livelli di memoria siano consistenti. 2.16

9 Migrazione di A dal Disco a Registro 2.17 Protezione Hardware Un sistema operativo deve impedire che il cattivo funzionamento di un programma influenzi la corretta esecuzione del sistema operativo e di altri programmi. L hardware supporta meccanismi di protezione. Approcci alla protezione: Funzionamento Dual-Mode Protezione dell I/O Protezione della Memoria Protezione della CPU 2.18

10 Funzionamento Dual-Mode Fornisce un supporto hardware per differenziare tra due modalità principali di esecuzione delle operazioni: 1. Modo Utente esecuzione svolta per conto dell utente. 2. Modo Monitor (o kernel o system) esecuzione svolta per conto del sistema operativo. Nel modo utente non si possono eseguire istruzioni che possano creare malfunzionamenti Funzionamento Dual-Mode Si usa un Bit di modo per indicare il modo corrente: monitor (0) o user (1). Quando avviene un interrupt o una trap il sistema passa al modo monitor. Interrupt/trap monitor utente set modo utente Le istruzioni privilegiate possono essere eseguite solo nel modo monitor. 2.20

11 Protezione dell I/O Tutte le istruzioni di I/O sono istruzioni privilegiate. Bisogna assicurare che un programma utente non possa ottenere il controllo del computer in modo monitor. Questo potrebbe succedere se le operazioni di I/O venissero eseguite in modo utente. Le system call si usano a questo scopo Uso di una System Call per l I/O 2.22

12 Protezione della Memoria Occorre proteggere aree di memoria critiche come il vettore delle interruzioni e le routine di servizio degli interrupt. Per proteggere la memoria da usi non corretti si usano due registri per determinare l intervallo di valori corretto che un programma può accedere: Registro Base contiene l indirizzo iniziale della memoria che un programma può accedere. Registro Limite contiene la dimensione dell intervallo. La memoria al di fuori dell intervallo è protetta Uso di un Registro Base e un Registro Limite 2.24

13 Protezione degli Indirizzi Hardware 2.25 Protezione Hardware Quando il sistema operativo è in esecuzione in modo monitor può accedere tutte le celle di memoria. Le istruzioni di caricamento e modifica dei registri base e limite vengono eseguite dal sistema operativo in modalità monitor. 2.26

14 Protezione della CPU E fondamentale che un processo utente non usi indefinitamente la CPU. Soluzione: Timer per l invio di un interrupt dopo un dato intervallo di tempo. Timer è decrementato ad ogni tick del clock. Quando il timer avrà valore o viene generato l interrupt. Il Timer viene usato implementare il time sharing. Il caricamento del timer è una istruzione privilegiata Struttura di una Local Area Network (LAN) 2.28

15 Struttura di una Wide Area Network (WAN) 2.29 Domande Spiegare la motivazione e il funzionamento del DMA. Indicare le motivazioni per l uso delle memorie cache. Descrivere il funzionamento dual mode per la protezione del sistema operativo. Come la mancanza della protezione hardware sulla memoria può generare un comportamento non corretto del sistema operativo? 2.30

Architettura di un sistema di calcolo

Architettura di un sistema di calcolo Richiami sulla struttura dei sistemi di calcolo Gestione delle Interruzioni Gestione della comunicazione fra processore e dispositivi periferici Gerarchia di memoria Protezione. 2.1 Architettura di un

Dettagli

Lezione 2 Principi Fondamentali di SO Interrupt e Caching. Sommario

Lezione 2 Principi Fondamentali di SO Interrupt e Caching. Sommario Lezione 2 Principi Fondamentali di SO Interrupt e Caching Sommario Operazioni di un SO: principi fondamentali Una visione schematica di un calcolatore Interazione tra SO, Computer e Programmi Utente 1

Dettagli

Il sistema di I/O. Hardware di I/O Interfacce di I/O Software di I/O. Introduzione

Il sistema di I/O. Hardware di I/O Interfacce di I/O Software di I/O. Introduzione Il sistema di I/O Hardware di I/O Interfacce di I/O Software di I/O Introduzione 1 Sotto-sistema di I/O Insieme di metodi per controllare i dispositivi di I/O Obiettivo: Fornire ai processi utente un interfaccia

Dettagli

Input/Output. Moduli di Input/ Output. gestiscono quantità di dati differenti a velocità diverse in formati diversi. n Grande varietà di periferiche

Input/Output. Moduli di Input/ Output. gestiscono quantità di dati differenti a velocità diverse in formati diversi. n Grande varietà di periferiche Input/Output n Grande varietà di periferiche gestiscono quantità di dati differenti a velocità diverse in formati diversi n Tutti più lenti della CPU e della RAM n Necessità di avere moduli di I/O Moduli

Dettagli

Con il termine Sistema operativo si fa riferimento all insieme dei moduli software di un sistema di elaborazione dati dedicati alla sua gestione.

Con il termine Sistema operativo si fa riferimento all insieme dei moduli software di un sistema di elaborazione dati dedicati alla sua gestione. Con il termine Sistema operativo si fa riferimento all insieme dei moduli software di un sistema di elaborazione dati dedicati alla sua gestione. Compito fondamentale di un S.O. è infatti la gestione dell

Dettagli

Come funziona un sistema di elaborazione

Come funziona un sistema di elaborazione Introduzione Cosa è un Sistema Sste aoperativo? Come funziona un sistema di elaborazione Proprietà dei Sistemi Operativi Storia dei Sistemi di Elaborazione Sistemi Mainframe Sistemi Desktop Sistemi i Multiprocessori

Dettagli

Sistemi Operativi (modulo di Informatica II) Sottosistema di I/O

Sistemi Operativi (modulo di Informatica II) Sottosistema di I/O Sistemi Operativi (modulo di Informatica II) Sottosistema di I/O Patrizia Scandurra Università degli Studi di Bergamo a.a. 2009-10 Sommario L hardware di I/O Struttura Interazione tra computer e controllori

Dettagli

Strutture dei sistemi di calcolo

Strutture dei sistemi di calcolo Strutture dei sistemi di calcolo Funzionamento di un sistema di calcolo Struttura di I/O Struttura della memoria Gerarchia delle memorie Architetture di protezione Architettura di un sistema di calcolo

Dettagli

Struttura dei Sistemi di Calcolo

Struttura dei Sistemi di Calcolo Struttura dei Sistemi di Calcolo Operazioni dei sistemi di calcolo Struttura dell I/O Struttura della memoria Gerarchia delle memorie Protezione hardware Invocazione del Sistema Operativo 1 Architettura

Dettagli

Capitolo 2: Strutture dei sistemi di calcolo

Capitolo 2: Strutture dei sistemi di calcolo Capitolo 2: Strutture dei sistemi di calcolo Funzionamento di un sistema di calcolo Struttura di I/O Struttura della memoria Gerarchia delle memorie Architetture di protezione Struttura delle reti di calcolatori

Dettagli

Architettura hardware

Architettura hardware Architettura dell elaboratore Architettura hardware la parte che si può prendere a calci Sistema composto da un numero elevato di componenti, in cui ogni componente svolge una sua funzione elaborazione

Dettagli

DMA Accesso Diretto alla Memoria

DMA Accesso Diretto alla Memoria Testo di rif.to: [Congiu] - 8.1-8.3 (pg. 241 250) 08.a DMA Accesso Diretto alla Memoria Motivazioni Organizzazione dei trasferimenti DMA Arbitraggio del bus di memoria Trasferimento di un blocco di dati

Dettagli

Il Sistema Operativo. C. Marrocco. Università degli Studi di Cassino

Il Sistema Operativo. C. Marrocco. Università degli Studi di Cassino Il Sistema Operativo Il Sistema Operativo è uno strato software che: opera direttamente sull hardware; isola dai dettagli dell architettura hardware; fornisce un insieme di funzionalità di alto livello.

Dettagli

memoria virtuale protezione

memoria virtuale protezione Memoria Virtuale Le memorie cache forniscono un accesso veloce ai blocchi di memoria usati più di recente La memoria virtuale fornisce un accesso veloce ai dati sulle memorie di massa usati più di recente.

Dettagli

Architettura di un computer

Architettura di un computer Architettura di un computer Modulo di Informatica Dott.sa Sara Zuppiroli A.A. 2012-2013 Modulo di Informatica () Architettura A.A. 2012-2013 1 / 36 La tecnologia Cerchiamo di capire alcuni concetti su

Dettagli

Architettura dei calcolatori II parte Memorie

Architettura dei calcolatori II parte Memorie Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Ingegneria Informatica Informatica ed Elementi di Statistica 3 c.f.u. Anno Accademico 2010/2011 Docente: ing. Salvatore Sorce Architettura dei calcolatori

Dettagli

In un modello a strati il SO si pone come un guscio (shell) tra la macchina reale (HW) e le applicazioni 1 :

In un modello a strati il SO si pone come un guscio (shell) tra la macchina reale (HW) e le applicazioni 1 : Un Sistema Operativo è un insieme complesso di programmi che, interagendo tra loro, devono svolgere una serie di funzioni per gestire il comportamento del computer e per agire come intermediario consentendo

Dettagli

Il processore. Il processore. Il processore. Il processore. Architettura dell elaboratore

Il processore. Il processore. Il processore. Il processore. Architettura dell elaboratore Il processore Architettura dell elaboratore Il processore La esegue istruzioni in linguaggio macchina In modo sequenziale e ciclico (ciclo macchina o ciclo ) Effettuando operazioni di lettura delle istruzioni

Dettagli

Software relazione. Software di base Software applicativo. Hardware. Bios. Sistema operativo. Programmi applicativi

Software relazione. Software di base Software applicativo. Hardware. Bios. Sistema operativo. Programmi applicativi Software relazione Hardware Software di base Software applicativo Bios Sistema operativo Programmi applicativi Software di base Sistema operativo Bios Utility di sistema software Software applicativo Programmi

Dettagli

Sistemi Operativi IMPLEMENTAZIONE DEL FILE SYSTEM. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 9.1

Sistemi Operativi IMPLEMENTAZIONE DEL FILE SYSTEM. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 9.1 IMPLEMENTAZIONE DEL FILE SYSTEM 9.1 Implementazione del File System Struttura del File System Implementazione Implementazione delle Directory Metodi di Allocazione Gestione dello spazio libero Efficienza

Dettagli

= 0, 098 ms. Da cui si ricava t 2 medio

= 0, 098 ms. Da cui si ricava t 2 medio 1. Una macchina ha uno spazio degli indirizzi a 32 bit e una pagina di 8 KB. La tabella delle pagine è completamente nell hardware, con una parola a 32 bit per voce. Quando parte un processo, la tabella

Dettagli

Architettura dei computer

Architettura dei computer Architettura dei computer In un computer possiamo distinguere quattro unità funzionali: il processore (CPU) la memoria principale (RAM) la memoria secondaria i dispositivi di input/output Il processore

Dettagli

La memoria centrale (RAM)

La memoria centrale (RAM) La memoria centrale (RAM) Mantiene al proprio interno i dati e le istruzioni dei programmi in esecuzione Memoria ad accesso casuale Tecnologia elettronica: Veloce ma volatile e costosa Due eccezioni R.O.M.

Dettagli

Sistemi Operativi IMPLEMENTAZIONE DEL FILE SYSTEM. Implementazione del File System. Struttura del File System. Implementazione

Sistemi Operativi IMPLEMENTAZIONE DEL FILE SYSTEM. Implementazione del File System. Struttura del File System. Implementazione IMPLEMENTAZIONE DEL FILE SYSTEM 9.1 Implementazione del File System Struttura del File System Implementazione Implementazione delle Directory Metodi di Allocazione Gestione dello spazio libero Efficienza

Dettagli

Il Sistema Operativo

Il Sistema Operativo Il Sistema Operativo Il Sistema Operativo Il Sistema Operativo (S.O.) è un insieme di programmi interagenti che consente agli utenti e ai programmi applicativi di utilizzare al meglio le risorse del Sistema

Dettagli

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A. 2015-16. Pietro Frasca.

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A. 2015-16. Pietro Frasca. Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A. 2015-16 Pietro Frasca Lezione 15 Martedì 24-11-2015 Struttura logica del sottosistema di I/O Processi

Dettagli

Materiali per il modulo 1 ECDL. Autore: M. Lanino

Materiali per il modulo 1 ECDL. Autore: M. Lanino Materiali per il modulo 1 ECDL Autore: M. Lanino RAM, l'acronimo per "random access memory", ovvero "memoria ad acceso casuale", è la memoria in cui vengono caricati i dati che devono essere utilizzati

Dettagli

Memoria secondaria. Architettura dell elaboratore. Memoria secondaria. Memoria secondaria. Memoria secondaria

Memoria secondaria. Architettura dell elaboratore. Memoria secondaria. Memoria secondaria. Memoria secondaria Architettura dell elaboratore Capacità di memorizzazione dei dispositivi di memoria: Memoria centrale attualmente si arriva ad alcuni GB centinaia di GB o TB Memoria principale e registri: volatilità,

Dettagli

Sistemi Operativi STRUTTURA DEI SISTEMI OPERATIVI 3.1. Sistemi Operativi. D. Talia - UNICAL

Sistemi Operativi STRUTTURA DEI SISTEMI OPERATIVI 3.1. Sistemi Operativi. D. Talia - UNICAL STRUTTURA DEI SISTEMI OPERATIVI 3.1 Struttura dei Componenti Servizi di un sistema operativo System Call Programmi di sistema Struttura del sistema operativo Macchine virtuali Progettazione e Realizzazione

Dettagli

Architettura hardware

Architettura hardware Ricapitolando Architettura hardware la parte che si può prendere a calci Il funzionamento di un elaboratore dipende da due fattori principali 1) dalla capacità di memorizzare i programmi e i dati 2) dalla

Dettagli

La gestione di un calcolatore. Sistemi Operativi primo modulo Introduzione. Sistema operativo (2) Sistema operativo (1)

La gestione di un calcolatore. Sistemi Operativi primo modulo Introduzione. Sistema operativo (2) Sistema operativo (1) La gestione di un calcolatore Sistemi Operativi primo modulo Introduzione Augusto Celentano Università Ca Foscari Venezia Corso di Laurea in Informatica Un calcolatore (sistema di elaborazione) è un sistema

Dettagli

Hardware di un Computer

Hardware di un Computer Hardware di un Computer Monitor Mouse Tastiera Printer Disk CPU Graphics Adapter USB Controller Parallel Port Disk Controller BUS Memoria RAM Memoria ROM (BIOS) DMA CPU esegue istruzioni, effettua calcoli,

Dettagli

Sistemi Operativi MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 13.1

Sistemi Operativi MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 13.1 MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE 13.1 Protezione Obiettivi della Protezione Dominio di Protezione Matrice di Accesso Implementazione della Matrice di Accesso Revoca dei Diritti di Accesso Sistemi basati

Dettagli

MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE 13.1

MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE 13.1 MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE 13.1 Protezione Obiettivi della Protezione Dominio di Protezione Matrice di Accesso Implementazione della Matrice di Accesso Revoca dei Diritti di Accesso Sistemi basati

Dettagli

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni Sistemi Operativi Francesco Fontanella Complessità del Software Software applicativo Software di sistema Sistema Operativo Hardware 2 La struttura del

Dettagli

Sistema Operativo. Fondamenti di Informatica 1. Il Sistema Operativo

Sistema Operativo. Fondamenti di Informatica 1. Il Sistema Operativo Sistema Operativo Fondamenti di Informatica 1 Il Sistema Operativo Il Sistema Operativo (S.O.) è un insieme di programmi interagenti che consente agli utenti e ai programmi applicativi di utilizzare al

Dettagli

Sistemi Operativi GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 11.1

Sistemi Operativi GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 11.1 GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA 11.1 Memoria Secondaria Struttura del disco Scheduling del disco Gestione del disco Gestione dello spazio di swap Struttura RAID Affidabilità Implementazione della memoria

Dettagli

Sistemi Operativi. Memoria Secondaria GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA. Struttura del disco. Scheduling del disco. Gestione del disco

Sistemi Operativi. Memoria Secondaria GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA. Struttura del disco. Scheduling del disco. Gestione del disco GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA 11.1 Memoria Secondaria Struttura del disco Scheduling del disco Gestione del disco Gestione dello spazio di swap Struttura RAID Affidabilità Implementazione della memoria

Dettagli

All interno del computer si possono individuare 5 componenti principali: SCHEDA MADRE. MICROPROCESSORE che contiene la CPU MEMORIA RAM MEMORIA ROM

All interno del computer si possono individuare 5 componenti principali: SCHEDA MADRE. MICROPROCESSORE che contiene la CPU MEMORIA RAM MEMORIA ROM Il computer è un apparecchio elettronico che riceve dati di ingresso (input), li memorizza e gli elabora e fornisce in uscita i risultati (output). Il computer è quindi un sistema per elaborare informazioni

Dettagli

Laboratorio di Informatica

Laboratorio di Informatica per chimica industriale e chimica applicata e ambientale LEZIONE 4 - parte II La memoria 1 La memoriaparametri di caratterizzazione Un dato dispositivo di memoria è caratterizzato da : velocità di accesso,

Dettagli

Struttura del calcolatore

Struttura del calcolatore Struttura del calcolatore Proprietà: Flessibilità: la stessa macchina può essere utilizzata per compiti differenti, nessuno dei quali è predefinito al momento della costruzione Velocità di elaborazione

Dettagli

Il Sistema Operativo (1)

Il Sistema Operativo (1) E il software fondamentale del computer, gestisce tutto il suo funzionamento e crea un interfaccia con l utente. Le sue funzioni principali sono: Il Sistema Operativo (1) La gestione dell unità centrale

Dettagli

Cos e` un Sistema Operativo? Cos è un sistema operativo?

Cos e` un Sistema Operativo? Cos è un sistema operativo? Cos e` un Sistema Operativo? È un programma (o un insieme di programmi) che agisce come intermediario tra l utente e l hardware del computer: fornisce un ambiente di sviluppo e di esecuzione per i programmi

Dettagli

Lezione 4 La Struttura dei Sistemi Operativi. Introduzione

Lezione 4 La Struttura dei Sistemi Operativi. Introduzione Lezione 4 La Struttura dei Sistemi Operativi Introduzione Funzionamento di un SO La Struttura di un SO Sistemi Operativi con Struttura Monolitica Progettazione a Livelli di un SO 4.2 1 Introduzione (cont.)

Dettagli

ARCHITETTURA DEL CALCOLATORE

ARCHITETTURA DEL CALCOLATORE Orologio di sistema (Clock) UNITÀ UNITÀ DI DI INGRESSO Schema a blocchi di un calcolatore REGISTRI CONTROLLO BUS DEL SISTEMA MEMORIA DI DI MASSA Hard Hard Disk Disk MEMORIA CENTRALE Ram Ram ALU CPU UNITÀ

Dettagli

Varie tipologie di memoria

Varie tipologie di memoria Varie tipologie di memoria velocita` capacita` registri CPU memoria cache memoria secondaria (Hard Disk) Gestione della memoria Una parte della viene riservata per il SO I programmi per poter essere eseguiti

Dettagli

Sistemi Operativi Kernel

Sistemi Operativi Kernel Approfondimento Sistemi Operativi Kernel Kernel del Sistema Operativo Kernel (nocciolo, nucleo) Contiene i programmi per la gestione delle funzioni base del calcolatore Kernel suddiviso in moduli. Ogni

Dettagli

La memoria - generalità

La memoria - generalità Calcolatori Elettronici La memoria gerarchica Introduzione La memoria - generalità n Funzioni: Supporto alla CPU: deve fornire dati ed istruzioni il più rapidamente possibile Archiviazione: deve consentire

Dettagli

Organizzazione della memoria

Organizzazione della memoria Memorizzazione dati La fase di codifica permette di esprimere qualsiasi informazione (numeri, testo, immagini, ecc) come stringhe di bit: Es: di immagine 00001001100110010010001100110010011001010010100010

Dettagli

Approccio stratificato

Approccio stratificato Approccio stratificato Il sistema operativo è suddiviso in strati (livelli), ciascuno costruito sopra quelli inferiori. Il livello più basso (strato 0) è l hardware, il più alto (strato N) è l interfaccia

Dettagli

Esame di INFORMATICA

Esame di INFORMATICA Università di L Aquila Facoltà di Biotecnologie Esame di INFORMATICA Lezione 4 MACCHINA DI VON NEUMANN Anni 40 i dati e i programmi che descrivono come elaborare i dati possono essere codificati nello

Dettagli

SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI

SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI Prof. Andrea Borghesan venus.unive.it/borg borg@unive.it Ricevimento: martedì, 12.00-13.00. Dip. Di Matematica Modalità esame: scritto + tesina facoltativa 1

Dettagli

1.4b: Hardware. (Memoria Centrale)

1.4b: Hardware. (Memoria Centrale) 1.4b: Hardware (Memoria Centrale) Bibliografia Curtin, Foley, Sen, Morin Informatica di base, Mc Graw Hill Ediz. Fino alla III : cap. 3.11, 3.13 IV ediz.: cap. 2.8, 2.9 Questi lucidi Memoria Centrale Un

Dettagli

C. P. U. MEMORIA CENTRALE

C. P. U. MEMORIA CENTRALE C. P. U. INGRESSO MEMORIA CENTRALE USCITA UNITA DI MEMORIA DI MASSA La macchina di Von Neumann Negli anni 40 lo scienziato ungherese Von Neumann realizzò il primo calcolatore digitale con programma memorizzato

Dettagli

Informatica - A.A. 2010/11

Informatica - A.A. 2010/11 Ripasso lezione precedente Facoltà di Medicina Veterinaria Corso di laurea in Tutela e benessere animale Corso Integrato: Matematica, Statistica e Informatica Modulo: Informatica Esercizio: Convertire

Dettagli

Architettura del calcolatore

Architettura del calcolatore Architettura del calcolatore La prima decomposizione di un calcolatore è relativa a due macro-componenti: Hardware Software Architettura del calcolatore L architettura dell hardware di un calcolatore reale

Dettagli

Un sistema operativo è un insieme di programmi che consentono ad un utente di

Un sistema operativo è un insieme di programmi che consentono ad un utente di INTRODUZIONE AI SISTEMI OPERATIVI 1 Alcune definizioni 1 Sistema dedicato: 1 Sistema batch o a lotti: 2 Sistemi time sharing: 2 Sistema multiprogrammato: 3 Processo e programma 3 Risorse: 3 Spazio degli

Dettagli

Tipi classici di memoria. Obiettivo. Principi di localita. Gerarchia di memoria. Fornire illimitata memoria veloce. Static RAM. Problemi: Dynamic RAM

Tipi classici di memoria. Obiettivo. Principi di localita. Gerarchia di memoria. Fornire illimitata memoria veloce. Static RAM. Problemi: Dynamic RAM Obiettivo Tipi classici di memoria Fornire illimitata memoria veloce Problemi: costo tecnologia Soluzioni: utilizzare diversi tipi di memoria... Static RAM access times are 2-25ns at cost of $100 to $250

Dettagli

Il memory manager. Gestione della memoria centrale

Il memory manager. Gestione della memoria centrale Il memory manager Gestione della memoria centrale La memoria La memoria RAM è un vettore molto grande di WORD cioè celle elementari a 16bit, 32bit, 64bit (2Byte, 4Byte, 8Byte) o altre misure a seconda

Dettagli

Sistemi Operativi GESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 6.1

Sistemi Operativi GESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 6.1 GESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE 6.1 Gestione della Memoria Background Spazio di indirizzi Swapping Allocazione Contigua Paginazione 6.2 Background Per essere eseguito un programma deve trovarsi (almeno

Dettagli

Sistema di protezione (1)

Sistema di protezione (1) Sistema di protezione (1) - Un processo potrebbe tentare di modificare il programma o i dati di un altro processo o di parte del S.O. stesso. - Protezione: politiche (cosa) e meccanismi (come) per controllare

Dettagli

Sistema di protezione (2) Protezione (1)

Sistema di protezione (2) Protezione (1) Sistema di protezione (1) Sistema di protezione (2) Sistema di protezione (3) - Un processo potrebbe tentare di modificare il programma o i dati di un altro processo o di parte del S.O. stesso. - Protezione:

Dettagli

Organizzazione Monolitica

Organizzazione Monolitica Principali componenti di un sistema Applicazioni utente Interprete di comandi (shell) Interfaccia grafica (desktop) Gestore del processore / Scheduler(s) Gestore della memoria Gestore delle periferiche/

Dettagli

comuni ai moderni SO sui quali il corso è incentrato Definizione di sistema operativo

comuni ai moderni SO sui quali il corso è incentrato Definizione di sistema operativo Il Sistema Operativo (SO) è una parte essenziale di un sistema di calcolo In generale un SO è un insieme di programmi che agisce come intermediario tra utenti e hardware di un computer. Esiste un insieme

Dettagli

Trasparenze del Corso di Sistemi Operativi

Trasparenze del Corso di Sistemi Operativi Università di Udine Facoltà di Scienze MM.FF.NN. Laurea in Informatica A.A. 2018/19 Trasparenze del Corso di Sistemi Operativi Marina Lenisa Università di Udine Copyright c 2000-04 Marino Miculan (miculan@dimi.uniud.it)

Dettagli

Il sistema di I/O. Calcolatori Elettronici 1. Architettura a bus singolo. Memoria. Unità di I/O. Interfaccia. Unità di I/O.

Il sistema di I/O. Calcolatori Elettronici 1. Architettura a bus singolo. Memoria. Unità di I/O. Interfaccia. Unità di I/O. Il sistema di I/O Calcolatori Elettronici 1 Architettura a bus singolo Memoria CPU Interfaccia Unità di I/O Interfaccia Unità di I/O Calcolatori Elettronici 2 1 Interfaccia Svolge la funzione di adattamento

Dettagli

La Gestione delle risorse Renato Agati

La Gestione delle risorse Renato Agati Renato Agati delle risorse La Gestione Schedulazione dei processi Gestione delle periferiche File system Schedulazione dei processi Mono programmazione Multi programmazione Gestione delle periferiche File

Dettagli

HARDWARE. Relazione di Informatica

HARDWARE. Relazione di Informatica Michele Venditti 2 D 05/12/11 Relazione di Informatica HARDWARE Con Hardware s intende l insieme delle parti solide o ( materiali ) del computer, per esempio : monitor, tastiera, mouse, scheda madre. -

Dettagli

Il sistema operativo. Sistema operativo. Multiprogrammazione. Il sistema operativo. Gestione della CPU

Il sistema operativo. Sistema operativo. Multiprogrammazione. Il sistema operativo. Gestione della CPU Il sistema operativo Sistema operativo Gestione della CPU Primi elaboratori: Monoprogrammati: un solo programma in memoria centrale Privi di sistema operativo Gestione dell hardware da parte degli utenti

Dettagli

12. Implementazione di un File System. 12.1.1 Struttura a livelli. 12.2.1 Allocazione contigua

12. Implementazione di un File System. 12.1.1 Struttura a livelli. 12.2.1 Allocazione contigua 12. Implementazione di un File System 1 Struttura del file system Metodi di allocazione Gestione dello spazio libero Implementazione delle directory Prestazioni ed efficienza 2 Utente 12.1.1 Struttura

Dettagli

SOMMARIO. La CPU I dispositivi iti i di memorizzazione Le periferiche di Input/Output. a Montagn Maria

SOMMARIO. La CPU I dispositivi iti i di memorizzazione Le periferiche di Input/Output. a Montagn Maria Parte 4: HARDWARE SOMMARIO La CPU I dispositivi iti i di memorizzazione i Le periferiche di Input/Output na a Montagn Maria LA CPU CPU: Central Processing Unit. L unità centrale di processo si occupa dell

Dettagli

Il problema del produttore e del consumatore. Cooperazione tra processi

Il problema del produttore e del consumatore. Cooperazione tra processi Il problema del produttore e del consumatore Cooperazione tra processi Risorsa consumabile I processi disgiunti possono interferire tra loro a causa dell'uso di risorse permanenti, ma ognuno di essi ignora

Dettagli

Le Infrastrutture Software ed il Sistema Operativo

Le Infrastrutture Software ed il Sistema Operativo Le Infrastrutture Software ed il Sistema Operativo Corso di Informatica CdL: Chimica Claudia d'amato claudia.damato@di.uniba.it Il Sistema Operativo (S0) (Inf.) E' l'insieme dei programmi che consentono

Dettagli

Introduzione ai sistemi operativi

Introduzione ai sistemi operativi Introduzione ai sistemi operativi Che cos è un S.O.? Shell Utente Utente 1 2 Utente N Window Compilatori Assembler Editor.. DB SOFTWARE APPLICATIVO System calls SISTEMA OPERATIVO HARDWARE Funzioni di un

Dettagli

Sistemi Operativi II Corso di Laurea in Ingegneria Informatica

Sistemi Operativi II Corso di Laurea in Ingegneria Informatica www.dis.uniroma1.it/~midlab Sistemi Operativi II Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Prof. Roberto Baldoni Complementi: Buffer I/O Gestione dei buffer e I/O scheduling: 1. Richiami sulle tecniche

Dettagli

Implementazione del File System

Implementazione del File System Implementazione del file system Implementazione del File System Struttura del file system. Realizzazione del file system. Implementazione delle directory. Metodi di allocazione. Gestione dello spazio libero.

Dettagli

Calcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009

Calcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009 Calcolatori Elettronici A a.a. 2008/2009 PRESTAZIONI DEL CALCOLATORE Massimiliano Giacomin Due dimensioni Tempo di risposta (o tempo di esecuzione): il tempo totale impiegato per eseguire un task (include

Dettagli

Collegamento al sistema

Collegamento al sistema Collegamento al sistema Chi comanda il movimento della testina? Chi comanda la generazione del raggio laser? Chi si occupa di trasferire i dati letti in memoria centrale? Chi comanda la rotazione dei dischi?

Dettagli

Il Sistema Operativo. Funzionalità. Sistema operativo. Sistema Operativo (Software di base)

Il Sistema Operativo. Funzionalità. Sistema operativo. Sistema Operativo (Software di base) Sistema Operativo (Software di base) Il Sistema Operativo Il sistema operativo è un insieme di programmi che opera sul livello macchina e offre funzionalità di alto livello Es.organizzazione dei dati attraverso

Dettagli

Dispensa di Fondamenti di Informatica. Architettura di un calcolatore

Dispensa di Fondamenti di Informatica. Architettura di un calcolatore Dispensa di Fondamenti di Informatica Architettura di un calcolatore Hardware e software La prima decomposizione di un calcolatore è relativa ai seguenti macro-componenti hardware la struttura fisica del

Dettagli

TITLE Sistemi Operativi 1

TITLE Sistemi Operativi 1 TITLE Sistemi Operativi 1 Cos'è un sistema operativo Definizione: Un sistema operativo è un programma che controlla l'esecuzione di programmi applicativi e agisce come interfaccia tra le applicazioni e

Dettagli

1.2 SISTEMI BATCH SEMPLICI

1.2 SISTEMI BATCH SEMPLICI PARTE PRIMA: GENERALITÀ 1 1. INTRODUZIONE Un SO è un programma che agisce come intermediario tra l utente e l hardware di un computer. Lo scopo di un SO è di fornire un ambiente nel quale un utente sia

Dettagli

Sistema Operativo e Applicativi

Sistema Operativo e Applicativi Sistema Operativo e Applicativi Modulo di Informatica Dott.sa Sara Zuppiroli A.A. 2012-2013 Modulo di Informatica () Software A.A. 2012-2013 1 / 36 Software Conosciamo due classi di software: Programmi

Dettagli

Appunti di informatica. Lezione 6 anno accademico 2015-2016 Mario Verdicchio

Appunti di informatica. Lezione 6 anno accademico 2015-2016 Mario Verdicchio Appunti di informatica Lezione 6 anno accademico 2015-2016 Mario Verdicchio RAM disco La RAM è basata su dispositivi elettronici, che funzionano con tempi molto rapidi, ma che necessitano di alimentazione

Dettagli

Esempio: aggiungere j

Esempio: aggiungere j Esempio: aggiungere j Eccezioni e interruzioni Il progetto del controllo del processore si complica a causa della necessità di considerare, durante l esecuzione delle istruzioni, il verificarsi di eventi

Dettagli

Architettura dei calcolatori I parte Introduzione, CPU

Architettura dei calcolatori I parte Introduzione, CPU Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Ingegneria Informatica C.I. 1 Informatica ed Elementi di Statistica 2 c.f.u. Anno Accademico 2009/2010 Docente: ing. Salvatore Sorce Architettura dei calcolatori

Dettagli

Gerarchia delle memorie

Gerarchia delle memorie Memorie Gerarchia delle memorie Cache CPU Centrale Massa Distanza Capacità Tempi di accesso Costo 2 1 Le memorie centrali Nella macchina di Von Neumann, le istruzioni e i dati sono contenute in una memoria

Dettagli

Il Sistema Operativo. Introduzione di programmi di utilità. Elementi di Informatica Docente: Giorgio Fumera

Il Sistema Operativo. Introduzione di programmi di utilità. Elementi di Informatica Docente: Giorgio Fumera CPU Memoria principale Il Sistema Operativo Elementi di Informatica Docente: Giorgio Fumera Corso di Laurea in Edilizia Facoltà di Architettura A.A. 2009/2010 ALU Unità di controllo Registri A indirizzi

Dettagli

SISTEMI OPERATIVI DISTRIBUITI

SISTEMI OPERATIVI DISTRIBUITI SISTEMI OPERATIVI DISTRIBUITI E FILE SYSTEM DISTRIBUITI 12.1 Sistemi Distribuiti Sistemi operativi di rete Sistemi operativi distribuiti Robustezza File system distribuiti Naming e Trasparenza Caching

Dettagli

PARTE 4 La Macchina Software

PARTE 4 La Macchina Software PARTE 4 La Macchina Software 94 Macchina Hardware e Macchina Software applicativi sistema operativo macchina hardware Agli albori dell'informatica, si programmava in binario, cioe` in linguaggio macchina,

Dettagli

Definizione Parte del software che gestisce I programmi applicativi L interfaccia tra il calcolatore e i programmi applicativi Le funzionalità di base

Definizione Parte del software che gestisce I programmi applicativi L interfaccia tra il calcolatore e i programmi applicativi Le funzionalità di base Sistema operativo Definizione Parte del software che gestisce I programmi applicativi L interfaccia tra il calcolatore e i programmi applicativi Le funzionalità di base Architettura a strati di un calcolatore

Dettagli

Input e Output. Input / Output. Performance. Misure di banda e tempi di trasferimento

Input e Output. Input / Output. Performance. Misure di banda e tempi di trasferimento Input e Output INPUT Input / Output Salvatore Orlando OUTPUT I dati trasferiti durante le operazioni di I/O possono passare (o meno) dal processore programmed I/O vs. DMA Arch. Elab. - S. Orlando 1 La

Dettagli

Sistemi Operativi. Struttura astratta della memoria. Gerarchia dei dispositivi di. Memoria centrale. Memoria secondaria (di massa)

Sistemi Operativi. Struttura astratta della memoria. Gerarchia dei dispositivi di. Memoria centrale. Memoria secondaria (di massa) Struttura astratta della memoria Memoria centrale il solo dispositivo di memoria al quale la CPU puo accedere direttamente Memoria secondaria (di massa) Estensione della memoria centrale che fornisce grande

Dettagli

Processi e Thread. Scheduling (Schedulazione)

Processi e Thread. Scheduling (Schedulazione) Processi e Thread Scheduling (Schedulazione) 1 Scheduling Introduzione al problema dello Scheduling (1) Lo scheduler si occupa di decidere quale fra i processi pronti può essere mandato in esecuzione L

Dettagli

Le virtual machine e la memoria virtuale

Le virtual machine e la memoria virtuale Le virtual machine e la memoria virtuale Prof. Alberto Borghese Dipartimento di Scienze dell Informazione alberto.borghese@unimi.it Università degli Studi di Milano Riferimento Patterson 5: 5.6, 5.7. 1/29

Dettagli

Calcolo numerico e programmazione Architettura dei calcolatori

Calcolo numerico e programmazione Architettura dei calcolatori Calcolo numerico e programmazione Architettura dei calcolatori Tullio Facchinetti 30 marzo 2012 08:57 http://robot.unipv.it/toolleeo Il calcolatore tre funzionalità essenziali:

Dettagli

Coordinazione Distribuita

Coordinazione Distribuita Coordinazione Distribuita Ordinamento degli eventi Mutua esclusione Atomicità Controllo della Concorrenza 21.1 Introduzione Tutte le questioni relative alla concorrenza che si incontrano in sistemi centralizzati,

Dettagli

Introduzione alle tecnologie informatiche. Strumenti mentali per il futuro

Introduzione alle tecnologie informatiche. Strumenti mentali per il futuro Introduzione alle tecnologie informatiche Strumenti mentali per il futuro Panoramica Affronteremo i seguenti argomenti. I vari tipi di computer e il loro uso Il funzionamento dei computer Il futuro delle

Dettagli

Gestione della Memoria

Gestione della Memoria Gestione della Memoria Idealmente la memoria dovrebbe essere grande veloce non volatile Gerarchia di memorie Disco: capiente, lento, non volatile ed economico Memoria principale: volatile, mediamente grande,

Dettagli

Sistemi Operativi. 5 Gestione della memoria

Sistemi Operativi. 5 Gestione della memoria Gestione della memoria Compiti del gestore della memoria: Tenere traccia di quali parti della memoria sono libere e quali occupate. Allocare memoria ai processi che ne hanno bisogno. Deallocare la memoria

Dettagli