Cos è un sistema operativo

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1 Linux & Emacs 1

2 Il software può essere diviso in due grandi classi: Cos è un sistema operativo i programmi di sistema, che gestiscono le funzionalità del sistema di calcolo i programmi applicativi, che risolvono i problemi degli utenti L insieme dei programmi di sistema viene comunemente identificato con il nome di Sistema Operativo (SO) Definizione: Un sistema operativo è un programma che controlla l esecuzione dei programmi applicativi ed agisce come interfaccia fra le applicazioni e l hardware del calcolatore 2

3 Struttura del SO Servizi richiesti dagli utenti al SO Interfaccia nucleo verso l esterno nucleo File system Gestore I/O Gestore processi Gestore memoria Gestore processori hardware

4 Struttura di un SO Elementi principali di un SO: Shell (interfaccia SO e utente) Kernel (insieme di programmi che realizzano le funzioni di base di un calcolatore)

5 Sistema operativo: shell Shell (guscio): interfaccia tra SO e utenti E il programma che permette agli utenti di comunicare con il sistema e di avviare I programmi Di solito grafica (GUI Graphical User Interface), ma anche testuale

6 Sistema operativo: kernel Kernel (nucleo): programmi per le funzioni base del calcolatore Kernel suddiviso in moduli Ogni modulo ha una funzione diversa Funzioni piu importanti: gestione processi gestione processori gestione memoria (principale e secondaria) gestione dispositivi di I/O

7 Struttura del SO Servizi richiesti dagli utenti al SO Interfaccia nucleo verso l esterno nucleo File system Gestore I/O Gestore processi Gestore memoria Gestore processori hardware

8 Poiché la memoria principale è volatile e troppo piccola per contenere tutti i dati e tutti i programmi in modo permanente, il computer è dotato di memoria secondaria In generale, la memoria secondaria è data da hard disk e dischi ottici Il SO garantisce una visione logica uniforme del processo di memorizzazione: La gestione della memoria secondaria 1 Astrae dalle caratteristiche fisiche dei dispositivi per definire un unità di memorizzazione logica il file Ciascuna periferica viene controllata dal relativo device driver, che nasconde all utente le caratteristiche fisiche variabili dell hardware: modalità e velocità di accesso, capacità, velocità di trasferimento 8

9 La gestione della memoria secondaria 2 Il SO è responsabile delle seguenti attività riguardanti la gestione della memoria secondaria: Allocazione dello spazio Gestione dello spazio libero Ordinamento efficiente delle richieste di accesso al disco 9

10 Il file è l astrazione informatica di un archivio di dati La gestione del file system Il concetto di file è indipendente dal mezzo sul quale viene memorizzato (che ha caratteristiche proprie e propria organizzazione fisica) Un file system è composto da un insieme di file Il SO è responsabile delle seguenti attività riguardanti la gestione del file system: Creazione e cancellazione di file Creazione e cancellazione di directory Manipolazione di file e directory Codifica del file system sulla memoria secondaria 10

11 File Per ogni file vengono memorizzate varie ulteriori informazioni identificatore: nomefile.estensione data di creazione e ultima modifica dimensione posizione effettiva dei dati nella memoria di massa diritti di accesso etc

12 Estensioni dei file.exe : programma eseguibile.txt : file di testo.doc : file di Microsoft Word.xls : file di Microsoft Excel.jpg,.gif : file di immagini.wav,.mp3 : file di suoni.mpg,.avi : file di filmati.c,.cpp,.java : file di programmi C, C++, Java

13 Operazioni su file Creazione Apertura Chiusura Cancellazione Copia Rinomina Visualizzazione Lettura Scrittura Modifica

14 Organizzazione dei file I file sono organizzati logicamente in modo gerarchico. la organizzazione logica permette l'astrazione dalla loro organizzazione fisica nella memoria di massa. L'unità principale di raggruppamento si chiama directory: un insieme di file e altre directory.

15 Organizzazione ad albero I dischi fissi sono divisi in partizioni. Ogni partizione e' organizzata gerarchicamente come un albero rovesciato (come quello genealogico). Ogni nodo dell'albero è file o directory. I nodi sono organizzati per livelli e legati con relazioni del tipo padre-figlio. Un figlio ha un solo padre. Un padre potrebbe avere più figli. Directory: un nodo che può avere figli. File: un nodo senza figli. Il padre più in alto = radice directory file

16 Linux: Organizzazione dei file A / a radice /a b B c C /A/c d e D E /A/C/D/f directory file F f g h /A/C/E/h path (percorso): la sequenza di nodi dalla radice / fino ad un certo nodo

17 Percorso relativo e assoluto Percorso assoluto: un percorso che specifica la posizione di un file a partire dalla radice: Esempio: percorso assoluto del file d: /A/B/d (inizia per / ) Percorso relativo: la posizione di un file a partire da una posizione all' interno dell'albero dei file (solitamente da una directory corrente ) Esempio: direttory corrente: /A percorso relativo del file d: B/d (inizia senza / )

18 Vari sistemi operativi Unix La sua storia inizia nel 1969 Sistema portabile scritto in linguaggio C SO multi-utente, multi-tasking, time-sharing Dos Progettato da Microsoft nel 1980 per IBM SO mono-utente,mono-tasking Interfaccia a linea di comando Windows Progettato da Microsoft nel 1985 SO multi-utente,multi-tasking, time-sharing Interfaccia grafica a finestre Mac OS Progettato dalla Apple a partire dal 1984 è il sistema operativo per i computer Macintosh

19 Linux: permessi sui file Ogni file ha una serie di permessi associati che indicano chi puo eseguire operazioni sui file e che tipo di operazioni Garantisce la sicurezza delle attivita degli utenti e del sistema stesso Tipi di permesso Lettura, scrittura, esecuzione Destinatari Proprietario, gruppo di utenti, altri

20 I permessi rwx-xr-x Linux: permessi sui file I permessi sono (fino a) 9 caratteri, raggruppati per 3, che indicano rispettivamente i permessi per l'owner, per il gruppo e per gli altri utenti.

21 Linux: permessi sui file --- nessuna autorizzazione --x esecuzione -w- scrittura -wx scrittura, esecuzione r-- lettura r-x lettura,esecuzione rw- lettura, scrittura rwx lettura, scrittura, esecuzione

22 Linux: interfaccia grafica e shell Interfaccia grafica permette di lavorare graficamente con l utilizzo di finestre Per essere piu intuitivo e semplice da usare Ricorda l interfaccia di Windows Barra delle applicazioni Menu di avvio Visualizzazione del file system attraverso icone Shell l interfaccia testuale tramite la quale l utente puo operare con il sistema

23 Linux: interfaccia grafica Per aprire una shell: Cliccare su Applicazioni nel menu di avvio dove si trovano tutti gli applicativi del sistema Cliccare su Terminale

24 Linux: comandi Sintassi generale di un comando (dalla shell) nome_comando [opzioni] [argomento1 argomenton] Tra parentesi quadre vengono poste le stringhe che non sono necessariamente usate Le stringhe vanno separate da spazi I nomi dei comandi vanno specificate con lettere minuscole (Linux e case sensitive)

25 Linux: comando pwd Indica la posizione attuale nel file system con il percorso completo pwd Esempio: pwd /home/aceccato Esercizio: visualizzare la posizione all avvio della shell

26 Linux: comando ls Visualizza il contenuto di una cartella o i file ls [opzione] [nome_directory] [nome_file] Opzioni: -a elenca tutti i file compresi quelli nascosti - l per ogni elemento della lista fornisce informazioni aggiuntive -R discende ricorsivamente anche tutte le sottodirectory -t Elenca gli elementi in ordine temporale Esercizio: visualizzare il contenuto della home con l ausilio delle varie opzioni

27 Linux: comando cd Utilizzato per spostarsi tra directory all interno del file system cd [nome-directory] Entra nella directory specificata Esempio: cd documenti cd.. cd Si sale di un livello nell albero, posizionandosi nella directory del livello immediatamente superiore Si ritorna all propria home Esercizio: spostarsi nella cartella Desktop visualizzarne il contenuto e poi ritornare alla home

28 Linux: comando mkdir Utilizzato per creare directory mkdir [opzioni] nome_directory Nomi utilizzabili Caratteri alfabetici e numerici, _, -,. Esempio mkdir intro1112 Esercizio: creare una directory programmi e una directory documenti nella propria home crerare una directory programmi2 nella directory programmi posizionarsi nella directory documenti

29 Linux: comando touch Crea un file vuoto touch nome_file Esempio Touch file.txt Esercizio: creare un file vuoto prova.txt nella directory documenti creare un file vuoto prog1.txt nella directory programmi

30 Linux: comando cp Copia il file nella directory indicata cp [opzioni] file_origine nome_directory nel file di destinazione cp [opzioni] file_origine file_destinazione Esempio: cp file1.txt file2.txt Esercizio 1: copiare il file prova.txt che si trova nella directory documenti nel file prova2.txt Esercizio 2: copiare il file prova2.txt nella directory programmi

31 Linux: comando rm Cancella i file specificati (non le directory) rm [opzioni] nome_file Esempio: rm file1.txt Esercizio: creare un sottodirectory corso nella directory programmi copiare nella directory corso il file prova2.txt presente nella directory programmi rimuovere il file prova2.txt dalla directory programmi

32 Linux: comando rmdir Cancella una directory se e vuota rmdir nome_directory Esempio: rmdir programmi Esercizio: creare il file vuoto nuovo.txt nella directory corso e poi rimuovere la directory corso

33 Linux: comando pico Semplice editor di testo dalla shell Permette di creare, leggere o modificare file di testo pico nome_file Comandi principali Ctrl O salva file Ctrl X esce Esercizio: aprire con pico il file prova.txt, che si trova nella directory documenti, scrivere Ciao, salvare il file e uscire

34 Linux: comando man Guida per i comandi di Linux man nome_comando Indica Come si usa il comando Tutte le opzioni permesse per i varia comandi Si naviga attraverso le frecce Tasto q per chiudere il manuale Esempio: man mkdir, man ls

35 Linux: comando more Il comando: >> more nome_file stampa a schermo il contenuto del file nome_file, una videata alla volta. Per scorrere alla prossima pagina si usa la barra spaziatrice, per terminare la visualizzazione si usa il tasto q

36 Linux: comando less Il comando: >> less nome_file stampa a schermo il contenuto del file nome_file e permette di scorrere la visualizzazione per riga utilizzando i tasti freccia in alto e freccia in basso. Per terminare la visualizzazione si usa il tasto q (quando finisce esce comunque da solo) Il contenuto viene visualizzato una videata alla volta. Per scorrere alla prossima pagina si usa la barra spaziatrice, per terminare la visualizzazione si usa il tasto q

37 Linux: comando top top [opzioni] Top produce un output a monitor diviso in una parte alta, che contiene informazioni generali sul sistema, e in una parte sottostante, che mostra i processi e il loro utilizzo di CPU Opzioni: - k + numero processo, termina il processo in questione. - r + numero processo, modifica il valore nice di un processo; cioè la sua priorità, da -20 (massima priorità) a 19 (minima priorità). Quindi un valore nice negativo migliora le prestazioni di esecuzione di un processo rispetto ad uno positivo. Uscite da 'top' premendo il tasto q.

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39 EMACS E' un editor di testo ma anche un ambiente di sviluppo integrato, cioè è possibile utilizzarlo sia per scrivere un programma che per compilare quest'ultimo ed eseguirlo rimanendo all'interno di Emacs. Inoltre è altamente personalizzabile ed è presente in tutte le installazioni di Linux.

40 EMACS Emacs fa un uso di combinazioni di più tasti. I tasti di cui Emacs fa maggiore uso sono normalmente abbreviati nella documentazione come C (per Control o Ctrl) e M per (Meta) (Alt). Mentre le più moderne tastiere di PC hanno uno o più tasti etichettati come Ctrl, poche ne hanno uno etichettato come Meta. Ingenerale il tasto Alt corrsiponde al tasto Meta.

41 Tasti di controllo C-x f, significa premere control-x e poi, dopo aver rilasciato control, premere f. C-x Cs, significa premere control-x e poi, senza rilasciare control, premere s. M-x shell significa premere alt-x e digitare la parola shell.

42 Buffer e file A differenza di alcuni editor, quando aprite un file in Emacs questo non sta ``aperto'' tutto il tempo in cui lavorate con esso. Al contrario, Emacs legge il file in un buffer in memoria. Mentre state editando il buffer e lavorando con i dati, niente è cambiato sul disco. Solo quando di fatto salvate il buffer, allora il file sul disco viene aggiornato. Buffer significa ``una copia del file che si trova attualmente in memoria''. Un buffer non deve sempre essere riferito ad uno specifico file sul disco. Spesso Emacs creerà dei buffer come risultato dei comandi che lancerete. Questi buffer potranno contenere il risultato dei comandi, una lista di selezioni da cui scegliere e così via.

43 Avviare EMACS Il modo comune per avviare Emacs è tramite il comando di shell >>emacs E' utile avviare Emacs in modalita' background, ovvero in una finestra diversa dalla shell, utilizzando il comando >>emacs & In questo modo, non si tiene occupata la shell ed essa può quindi essere usata per avviare altri comandi. Appena si seleziona la finestra di Emacs è possibile iniziare a digitare comandi.

44 Avviare EMACS Un'altro modo di avviare Emacs e' tramite il comando >> emacs nomefile & che avvia Emacs visualizzando il file che ha il nome nomefile, se esiste, o visualizzando un nuovo file vuoto denominato nomefile se questo non esiste. Ad esempio, per creare il file vuoto prova utilizzeremo il comando >> emacs prova &

45 Uscire da EMACS Esistono due comandi per uscire da Emacs, poiché vi sono due tipi di uscita, che consistono nel sospendere Emacs e nel chiuderlo. Sospendere significa fermare temporaneamente Emacs e ridare il controllo al processo che lo ha avviato (solitamente la shell), permettendo in seguito di riprendere il lavoro nella stessa sessione di Emacs con gli stessi buffer, la stessa lista degli appunti, le stesse informazioni sulle modifiche, etc. C-z Sospende Emacs

46 Uscire da EMACS Chiudere Emacs significa terminare definitivamente il programma. È possibile riavviarlo nuovamente in seguito, ma si otterrà un Emacs nuovo: non c'e` modo di ripristinare esattamente la stessa sessione dopo che esso è stato chiuso. C-x C-c Chiude Emacs Alla chiusura Emacs offre la possibilità di salvare tutti i buffer modificati che contengono dei file. Ogni modifica non salvata verrà persa definitivamente.

47 RIGA DI STATO L'ultima riga di ogni finestra di testo è chiamata riga di stato, e descrive brevemente lo stato della finestra Stessa. -cs:ch buffer (modalita')--linea--posizione Ch Se il buffer è stato modificato, ch contiene due asterischi **, altrimenti contiene --. Se il buffer è a sola lettura, ch contiene %* se esso è stato modificato, %% altrimenti. buffer è il nome del buffer associato alla finestra. Nella maggior parte dei casi, è lo stesso nome del file su cui si sta lavorando. Il buffer visualizzato nella finestra selezionata (la finestra in cui si trova il cursore) è anche il buffer selezionato, ovvero quello in cui è possibile effettuare modifiche. Quando si parla delle modifiche che un comando apporta al buffer, ci si riferisce al buffer correntemente selezionato.

48 RIGA DI STATO linea è una L seguita dal numero di riga ove si trova il cursore. La posizione informa se vi è altro testo che precede o che segue quello visualizzato nella finestra. Se il buffer è piccolo ed è completamente visibile nella finestra, posizione appare come All. In caso contrario, è Top se si sta guardando l'inizio del buffer, Bot se si sta guardando la fine, oppure n%, dove n è la percentuale del buffer che si trova prima del testo attualmente visualizzato in finestra.

49 Area dei messaggi La riga in fondo alla finestra (subito sotto alla riga di stato) viene chiamata area messaggi: essa viene usata per mostrare brevi messaggi testuali. Se un comando non può essere eseguito, esso può produrre un messaggio d'errore nell'area messaggi. I messaggi d'errore sono accompagnati da un suono o da un lampeggio dello schermo. Alcuni comandi mostrano nell'area messaggi delle informazioni: il messaggio contiene informazioni sulle modifiche che il comando ha prodotto, specie se esse non sono evidenti guardando il testo su cui si sta lavorando (es. wrote file se avete salvato un certo file).

50 Area Messaggi I messaggi che compaiono nell'area messaggi sono conservati in un buffer chiamato *Messages*. Se si è perso qualche messaggio che è comparso brevemente sullo schermo, è possibile passare al buffer *Messages* per rivederlo. L'area messaggi viene inoltre usata per mostrare il minibuffer, una finestra che serve per introdurre gli argomenti da passare ai comandi, come ad esempio il nome di un file da aprire. Quando il minibuffer è in uso, l'area messaggi presenta del testo che solitamente finisce con due punti (:), ed in essa compare il cursore (visto che in quel momento il minibuffer è anche la finestra selezionata). È sempre possibile uscire dal minibuffer (e da ogni esecuzione di un comando) digitando C-g.

51 BARRA MENU' Ogni finestra di Emacs ha (in prossimità del margine superiore) una barra dei menù che può essere usata per effettuare una serie di operazioni piuttosto comuni. E' possible usare il mouse per scegliere un comando dalla barra dei menù. Alcuni dei comandi nella barra dei menù sono associati a delle sequenze di tasti

52 Alcune combinazioni di tasti TASTI FUNZIONE DESCRIZIONE C-x C-s Save Buffer Salva il buffer corrente sul disco C-x u oppure C-x _ Undo Annulla l'ultima operazione C-c C-f Find file Apre un file dal disco C-s isearch-forward Cerca una stringa in avanti in modo incrementale C-r isearch-backward Cerca una strina in dietro C-h t Help with tutorial Usa la guida interattiva C-h x Describe key Mostra cosa fa una sequenza di caratteri

53 Ricerca di stringhe Emacs puo' effettuare la ricerca di stringhe in posizione sia successiva (C-s) che precedente (C-r) alla posizione del cursore. Cercare una stringa e' un comando che provoca lo spostamento del cursore: lo porta dove la stringa compare. Il comando di ricerca di Emacs e' "incrementale : La ricerca avviene proprio mentre si scrive la stringa da cercare. Premendo C-s (o C-r) compare il messaggio "I-search" nell'area messaggi (l ultima riga della finestra Emacs).

54 Ricerca di stringhe Durante una ricerca incrementale Emacs va al punto successivo in cui compare la stringa scritta fino a quel momento. Per raggiungere il punto successivo (precedente) in cui compare di nuovo la parola basta premere C-s (C-r) di nuovo. Se durante una ricerca incrementale si preme il tasto <Delete> l'ultimo carattere della stringa da cercare scompare e la ricerca torna all'ultimo risultato trovato prima che questo carattere fosse scritto.

55 Sostituzione di stringhe Emacs vi permette anche di sostituire tutte le ripetizioni di una stringa con qualche altra stringa. Per farlo, richiamate il sottomenu' replace dal menu' edit. Ad esempio se volete sostituire tutte le ricorrenze di hello con ciao, nell'area messaggi, dopo le parole Query replace'' digitate hello e premete invio; vi viene richiesto nuovamente dell'input, e dovete inserire ciao. Emacs quindi scorrerà il testo, si fermerà ad ogni ricorrenza della parola hello, e vi chiederà se volete sostituirla con ciao. Premete y o n ogni volta, per yes o no.

56 Salvare il file C-x C-s Salva il file Questo copia il testo contenuto in Emacs nel file su disco. La prima volta che si effettua questa operazione Emacs dà un nuovo nome al file originale in modo da conservarlo. Il nuovo nome è ottenuto aggiungendo un carattere "~" alla fine del nome originale. Quando il salvataggio è terminato Emacs mostra il nome del file appena scritto, con il messaggio "Wrote...nomefile" nella parte bassa dello schermo.

57 Salvare il file C-x C-s Salva il file Se si apportano delle modifiche ad un file ma questo non e ancora stato salvato, queste modifiche potrebbero essere perse se il sistema si bloccasse. Quindi Emacs scrive periodicamente un file di salvataggio automatico per ogni file che viene modificato. Il nome del file di salvataggio automatico ha un carattere # all' inizio e alla fine: ad esempio se il file si chiama "pippo.txt" il nome del file di salvataggio automatico sarà "#pippo.txt#". Quando poi il file viene salvato nel modo consueto Emacs cancella il file di salvataggio automatico.

58 Compilatori in Linux

59 Compilatori in Linux

60 Editor in Linux

61 Editor in Linux

62 Editor in Linux

63 Compilatori in Windows

64 Compilatori in Windows

65 Compilatori in Windows

66 Compilatori in Windows

67 Editor in Windows

68 Compilatori in Mac

69 Per iniziare L'accoppiata migliore per iniziare è formata da: un editor a scelta tra jedit e Emacs perché tali editor sono disponibili per tutti i sistemi operativi (inoltre se passate da un sistema all altro i vostri file sono portabili) GCC come compilatore perché in questo modo si imparano a compilare i programmi da console, con l'enorme vantaggio di esperienza rispetto all'utilizzo di sistemi automatici (IDE) come Dev-C++ o Kdevelop.

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71 CYGWIN

72 MINGW

73 EMACS

74 EMACS

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76 EMACS