Tesina per l esame di Sistemi Operativi a cura di Giuseppe Montano. Prof. Aldo Franco Dragoni

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Tesina per l esame di Sistemi Operativi a cura di Giuseppe Montano. Prof. Aldo Franco Dragoni"

Transcript

1 Sistemi operativi real time basati su Linux: gestione delle risorse e dei processi. Tesina per l esame di Sistemi Operativi a cura di. Prof. Aldo Franco Dragoni Corso di laurea in Ingegneria Informatica e dell Automazione. Settembre

2 Gestione dei processi e scheduling Settembre

3 I processi in Linux Definizioni di Processo: istanza di un programma in esecuzione collezione di dati che descrive lo stato di esecuzione di un programma. fork() Processo Processo (Heavyweight) vfork() Processo Lightweight clone() Thread Process Descriptor Kernel Mode Process Stack 8 Kbyte Doubly Linked Lists PD PD PD PD Settembre

4 Vita dei processi in Linux Ogni processo ha una vita (nascita, sopravvivenza, morte) e una parentela (viene generato da un padre ed eventualmente genera uno o più figli). Avvio del sistema Creazione Processo 0 (Swapper Process) Creazione Processo 1 (INIT Process) Creazione altri processi State PID PROCESS DESCRIPTOR Possibili stati di un processo: TASK_RUNNING TASK_INTERRUPTIBLE TASK_STOPPED TASK_ZOMBIE Process IDentifier ( ) Settembre

5 Spazio degli indirizzi di un processo Definizione di Spazio degli indirizzi di un processo: insieme di tutti gli indirizzi lineari che tale processo e autorizzato ad utilizzare. Linux rappresenta intervalli di indirizzi lineari attraverso strutture chiamate Regioni di memoria (multiple delle Page Frames) Regione di memoria Indirizzo lineare Diritti di accesso Lunghezza Page Frames (4096 bytes ognuna) Allocazione tramite demand paging (heap) e Copy on Write! Le informazioni relative alle Regioni di memoria vengono mantenute dai Memory Descriptors ordinati in Doubly Linked Lists o Red-Black trees. Settembre

6 Il Process Switch Per poter controllare l esecuzione dei processi il kernel deve essere in grado di sospendere l esecuzione di un processo in corso di svolgimento e intraprendere l esecuzione di un altro processo (che magari era stato interrotto precedentemente). Questa attività prende il nome di process switch. In realtà un process switch non fa altro che cambiare lo stato delle cose tra una esecuzione ed un altra in modo da lasciare il sistema, ogni volta, in uno stato coerente: questo stato delle cose prende il nome di hardware context. Il process switch è uno dei rarissimi casi in cui Linux fa uso della segmentazione. L architettura 80x86 infatti fornisce un specifico segmento riservato al process switch: il TSS (Task State Segment). Prima del kernel 2.4 il process switch veniva implementato in hardware attraverso la funzione di CPU far jmp ; dal 2.4 in poi viene implementata in software in quanto i tempi sono identici ma con il nuovo metodo si può avere maggior controllo sulle operazioni. Settembre

7 Processi in real time Nel real time si fa un largo utilizzo dei thread perche sono molto piu leggeri da gestire dei processi ordinari (RTAI ha la specifica API per la creazione di thread rt_task_init() ). RT Thread Periodico Il task viene eseguito a intervalli regolari One-shot Il task viene eseguito un unica volta in un preciso istante In associazione alle tasklet si usano per eseguire le Deferred Service Routines E regola generale che tutte le operazioni di configurazione (creazione, distruzione,...) di un processo vengano eseguite prima dell esecuzione real time! Settembre

8 Spazio d esecuzione real time Ipotesi 1: ogni processo viene dotato della propria porzione di memoria fisica in modo da avere adeguata protezione e velocita d esecuzione. Errata perche utilizza eccessivamente il TLB e i cambi di livello invalidando i guadagni di cui sopra. Ipotesi 2: tutti i processi real time vengono eseguiti in un unico spazio di memoria riservato appositamente (in modo da evitare l eccessivo utilizzo del TLB e i continui cambi di livello). Errata perche un bug in un processo real time puo compromettere l esecuzione di tutti gli altri. Ipotesi 3: tutti i processi real time vengono eseguiti in Kernel Mode. Corretta. Settembre

9 Lo Scheduling L insieme delle regole usate per determinare quando e come selezionare un processo per assegnargli la CPU forma la politica di scheduling di un sistema operativo. Bisogna distinguere tra: Scheduling Dispatching Determina l ordine e il timing con cui un processo viene lanciato. avvia e interrompe ogni task (implementa lo scheduling) Settembre

10 Scheduling in Linux Lo scheduling di Linux si basa sulla divisione di tempo (time sharing): i processi vengono eseguiti in multiplazione di tempo perche ogni epoca viene divisa in quanti. Prima dell inizio di ogni epoca l algoritmo calcola il base time quantum che poi viene variato in base a calcoli sulle priorita (che in Linux sono dinamiche). crediti = crediti/2 + priorità Epoca task 1 task 2 task 3 task 4 quanti La funzione schedule() implementa lo scheduling. La nice() viene utilizzata per cambiare il livello di priorita di un processo. Array dei processi che hanno usato il quanto Fine epoca Scambio dei puntatori Array dei processi che NON hanno usato il quanto Array dei processi che NON hanno usato il quanto Array dei processi che hanno usato il quanto Settembre

11 Scheduling real time Caratteristiche di uno scheduler real time: deve essere basato sulle priorita nel caso in cui le priorita siano dinamiche, la priorita dei processi real time non deve diminuire col trascorrere del tempo la latenza di dispatch deve essere piu esigua possibile Soluzione preferita Soluzioni possibili Kernel preemptable Punti di prelazione possibilmente deve essere dotato del Protocollo di ereditarietà delle priorità. Settembre

12 Inversione di priorita nel Mars PathFinder Sezione non critica Sezione critica Lock Unlock J1: bs_dist Lock J2: processo a priorita media Unlock J3: ASI/MET t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 Settembre

13 Soluzione al problema Il problema di inversione delle priorità fu risolto applicando il Protocollo di ereditarietà delle priorità. Sezione non critica Lock Sezione critica unlock J1: bs_dist Lock J2: any medium priority process unlock J3: ASI/MET t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 Settembre

14 Algoritmi di scheduling di RTAI Algoritmi supportati da RTAI Static Priority Based FIFO Round Robin (RR) Rate Monotonic (RM) Earliest Deadline First (EDF) Scelta di default di RTAI. Le priorità sono statiche e i task seguono la legge FIFO, la CPU viene assegnata al task che arriva per primo. Priorità variabile basato sulla divisione di tempo. Detto circolare. E dotato di capacità di prelazione per la commutazione dei processi. La priorità di un task aumenta in maniera proporzionale al numero di volte che deve essere riattivato prima che termini propria esecuzione. La priorità di un task aumenta man mano che si avvicina alla sua terminazione (deadline). In caso di presenza contemporanea di processi che usano diversi algoritmi, RTAI da la precedenza ai task che utilizzano l EDF. La scelta dell algoritmo è compito del programmatore! Inseriti appositamente per gestire i processi real time! Settembre

Sistemi Operativi. Scheduling dei processi

Sistemi Operativi. Scheduling dei processi Sistemi Operativi Scheduling dei processi Scheduling dei processi Se più processi sono eseguibili in un certo istante il sistema deve decidere quale eseguire per primo La parte del sistema operativo che

Dettagli

Lezione R14. Sistemi embedded e real-time

Lezione R14. Sistemi embedded e real-time Lezione R14 Sistemi embedded e 22 gennaio 2013 Dipartimento di Ingegneria Civile e Ingegneria Informatica Università degli Studi di Roma Tor Vergata SERT 13 R14.1 Di cosa parliamo in questa lezione? In

Dettagli

Scheduling della CPU

Scheduling della CPU Scheduling della CPU Sistemi multiprocessori e real time Metodi di valutazione Esempi: Solaris 2 Windows 2000 Linux 6.1 Sistemi multiprocessori simmetrici Fin qui si sono trattati i problemi di scheduling

Dettagli

Il Concetto di Processo

Il Concetto di Processo Processi e Thread Il Concetto di Processo Il processo è un programma in esecuzione. È l unità di esecuzione all interno del S.O. Solitamente, l esecuzione di un processo è sequenziale (le istruzioni vengono

Dettagli

Schedulazione in RTAI

Schedulazione in RTAI Schedulazione in RTAI RTAI: modulo kernel rt_hello_km.c #include #include Thread real-time... Ciclo infinito RT_TASK task; Periodico... void task_routine() { while(1) { /* Codice

Dettagli

Concetti di base. Scheduling della CPU. Diagramma della durata dei CPU-burst. Sequenza Alternata di CPU Burst e I/O Burst

Concetti di base. Scheduling della CPU. Diagramma della durata dei CPU-burst. Sequenza Alternata di CPU Burst e I/O Burst Impossibile visualizzare l'immagine. Scheduling della CPU Concetti di base La multiprogrammazione cerca di ottenere la massima utilizzazione della CPU. L esecuzione di un processo consiste in cicli d esecuzione

Dettagli

GENERAZIONE PROCESSO FIGLIO (padre attende terminazione del figlio)

GENERAZIONE PROCESSO FIGLIO (padre attende terminazione del figlio) GENERAZIONE PROCESSO FIGLIO (padre attende terminazione del figlio) #include void main (int argc, char *argv[]) { pid = fork(); /* genera nuovo processo */ if (pid < 0) { /* errore */ fprintf(stderr,

Dettagli

RTAI e scheduling. Andrea Sambi

RTAI e scheduling. Andrea Sambi RTAI e scheduling Andrea Sambi Scheduling Linux Due politiche di scheduling priority-driven possibili. FIFO priorità uguali Processo 1 iniziato Processo 1: iterazione 1 Processo 1: iterazione 2 Processo

Dettagli

1.5: Gestione dei Processi e della CPU

1.5: Gestione dei Processi e della CPU 1.5: Gestione dei Processi e della CPU Concetto di Processo Multitasking Operazioni sui processi Stati di un processo Eventi e risorse Context switch Scheduling dei processi A breve termine A medio/lungo

Dettagli

Algoritmi di scheduling

Algoritmi di scheduling Capitolo 3 Algoritmi di scheduling Come caso particolare di studio, di seguito è discussa in dettaglio la politica di scheduling del sistema operativo LINUX (kernel precedente alla versione 2.6). Sono

Dettagli

Scheduling della CPU. Contenuti delle lezioni del 23 e del 26 Marzo 2009. Sequenza alternata di CPU burst e di I/O burst.

Scheduling della CPU. Contenuti delle lezioni del 23 e del 26 Marzo 2009. Sequenza alternata di CPU burst e di I/O burst. Contenuti delle lezioni del 23 e del 26 Marzo 2009 Scheduling della CPU Introduzione allo scheduling della CPU Descrizione di vari algoritmi di scheduling della CPU Analisi dei criteri di valutazione nella

Dettagli

Sistemi Operativi. Rappresentazione e gestione delle attività e della computazione: processi e thread

Sistemi Operativi. Rappresentazione e gestione delle attività e della computazione: processi e thread Modulo di Sistemi Operativi per il corso di Master RISS: Ricerca e Innovazione nelle Scienze della Salute Unisa, 17-26 Luglio 2012 Sistemi Operativi Rappresentazione e gestione delle attività e della computazione:

Dettagli

Lo scheduling. Tipici schedulatori

Lo scheduling. Tipici schedulatori Lo scheduling Un processo durante la sua evoluzione è o running o in attesa di un evento. Nel secondo caso trattasi della disponibilità di una risorsa (CPU, I/O, struttura dati, ecc.) di cui il processo

Dettagli

Diagramma delle durate dei CPU burst. Lo scheduler della CPU. Criteri di scheduling. Dispatcher

Diagramma delle durate dei CPU burst. Lo scheduler della CPU. Criteri di scheduling. Dispatcher Schedulazione della CPU Scheduling della CPU Introduzione allo scheduling della CPU Descrizione di vari algorimi di scheduling della CPU Analisi dei criteri di valutazione nella scelta di un algoritmo

Dettagli

SISTEMI OPERATIVI. Gestione dei processi. Domande di verifica. Luca Orrù Centro Multimediale Montiferru 13/05/2007

SISTEMI OPERATIVI. Gestione dei processi. Domande di verifica. Luca Orrù Centro Multimediale Montiferru 13/05/2007 2007 SISTEMI OPERATIVI Gestione dei processi Domande di verifica Luca Orrù Centro Multimediale Montiferru 13/05/2007 Gestione dei processi 1. Qual è la differenza tra un programma e un processo? Un programma

Dettagli

Esercitazione E1 Scheduling, deadlock, monitor

Esercitazione E1 Scheduling, deadlock, monitor Esercitazione E1 Scheduling, deadlock, monitor Sistemi Operativi - prof. Silvio Salza - a.a. 2008-2009 E1-1 Scheduling I cinque processi A,B,C,D,E richieste di CPU si presentano nell ordine. Le loro richieste

Dettagli

Pag. 1. Introduzione allo scheduling. Concetti fondamentali. Scheduling della CPU. Concetti fondamentali. Concetti fondamentali. Algoritmi.

Pag. 1. Introduzione allo scheduling. Concetti fondamentali. Scheduling della CPU. Concetti fondamentali. Concetti fondamentali. Algoritmi. Concetti fondamentali Scheduling della CU Introduzione allo scheduling Uno degli obbiettivi della multiprogrammazione è quello di massimizzare l utilizzo delle risorse e in particolare della CU er raggiungere

Dettagli

Lezione 6. Sistemi operativi. Marco Cesati System Programming Research Group Università degli Studi di Roma Tor Vergata.

Lezione 6. Sistemi operativi. Marco Cesati System Programming Research Group Università degli Studi di Roma Tor Vergata. Lezione 6 Sistemi operativi 31 marzo 2015 System Programming Research Group Università degli Studi di Roma Tor Vergata SO 15 6.1 Di cosa parliamo in questa lezione? La schedulazione 1 e caratteristiche

Dettagli

scheduling Riedizione modifi cata delle slide della Prof. DI Stefano

scheduling Riedizione modifi cata delle slide della Prof. DI Stefano scheduling Riedizione modifi cata delle slide della Prof. DI Stefano 1 Scheduling Alternanza di CPU burst e periodi di I/O wait a) processo CPU-bound b) processo I/O bound 2 CPU Scheduler Seleziona uno

Dettagli

Scheduling. Scheduling 14/12/2003 1/7

Scheduling. Scheduling 14/12/2003 1/7 Scheduling In un computer multiprogrammato più processi competono per l'uso della CPU. La parte di sistema operativo che decide quale processo mandare in esecuzione è lo scheduler. Batch OS: scheduling

Dettagli

SISTEMI OPERATIVI. Schedulazione della CPU. Prof. Luca Gherardi Prof.ssa Patrizia Scandurra (anni precedenti) (MODULO DI INFORMATICA II)

SISTEMI OPERATIVI. Schedulazione della CPU. Prof. Luca Gherardi Prof.ssa Patrizia Scandurra (anni precedenti) (MODULO DI INFORMATICA II) SISTEMI OPERATIVI (MODULO DI INFORMATICA II) Schedulazione della CPU Prof. Luca Gherardi Prof.ssa Patrizia Scandurra (anni precedenti) Università degli Studi di Bergamo a.a. 2012-13 Sommario Concetti base

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

Scheduling. Sistemi Operativi e Distribuiti A.A. 2004-2005 Bellettini - Maggiorini. Concetti di base

Scheduling. Sistemi Operativi e Distribuiti A.A. 2004-2005 Bellettini - Maggiorini. Concetti di base Scheduling Sistemi Operativi e Distribuiti A.A. 2-25 Bellettini - Maggiorini Concetti di base Il massimo utilizzo della CPU si ottiene mediante la multiprogrammazione Ogni processo si alterna su due fasi

Dettagli

Sistemi Operativi. Processi GESTIONE DEI PROCESSI. Concetto di Processo. Scheduling di Processi. Operazioni su Processi. Processi Cooperanti

Sistemi Operativi. Processi GESTIONE DEI PROCESSI. Concetto di Processo. Scheduling di Processi. Operazioni su Processi. Processi Cooperanti GESTIONE DEI PROCESSI 4.1 Processi Concetto di Processo Scheduling di Processi Operazioni su Processi Processi Cooperanti Concetto di Thread Modelli Multithread I thread in diversi S.O. 4.2 Concetto di

Dettagli

Sistemi Real-Time Ing. Rigutini Leonardo

Sistemi Real-Time Ing. Rigutini Leonardo Sistemi Real-Time Ing. Rigutini Leonardo Dipartimento di Ingegneria dell informazione Università di Siena Sistema Real-Time Sistema in cui la correttezza non dipende solamente dai valori di output ma anche

Dettagli

Scheduling della CPU. Concetti base. Criteri di Scheduling. Algoritmi di Scheduling

Scheduling della CPU. Concetti base. Criteri di Scheduling. Algoritmi di Scheduling Scheduling della CPU Concetti base Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling 1 Scheduling di processi Obbiettivo della multiprogrammazione: esecuzione contemporanea di alcuni processi in modo da massimizzare

Dettagli

Scheduling della CPU. Sistemi multiprocessori e real time Metodi di valutazione Esempi: Solaris 2 Windows 2000 Linux

Scheduling della CPU. Sistemi multiprocessori e real time Metodi di valutazione Esempi: Solaris 2 Windows 2000 Linux Scheduling della CPU Sistemi multiprocessori e real time Metodi di valutazione Esempi: Solaris 2 Windows 2000 Linux Sistemi multiprocessori Fin qui si sono trattati i problemi di scheduling su singola

Dettagli

Scheduling della CPU

Scheduling della CPU Scheduling della CPU Scheduling della CPU Concetti fondamentali Criteri di scheduling Algoritmi di scheduling Scheduling dei thread Scheduling multiprocessore Scheduling real time Scheduling in Linux Valutazione

Dettagli

Scheduling della CPU

Scheduling della CPU Scheduling della CPU Scheduling della CPU Concetti fondamentali Criteri di scheduling Algoritmi di scheduling Scheduling dei thread Scheduling multiprocessore Scheduling real time Scheduling in Linux Valutazione

Dettagli

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A. 2013-14. Pietro Frasca.

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A. 2013-14. Pietro Frasca. Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A. 2013-14 Pietro Frasca Lezione 3 Martedì 15-10-2013 1 Struttura ed organizzazione software dei sistemi

Dettagli

Sistemi Operativi. Schedulazione della CPU

Sistemi Operativi. Schedulazione della CPU Sistemi Operativi (modulo di Informatica II) Schedulazione della CPU Patrizia Scandurra Università degli Studi di Bergamo a.a. 2008-09 Sommario Concetti di base Come si realizza il multi-tasking Come si

Dettagli

Definizione di processo. Un processo è un programma (o una parte di una programma) in corso di esecuzione

Definizione di processo. Un processo è un programma (o una parte di una programma) in corso di esecuzione SISTEMI OPERATIVI (parte prima - gestione dei processi) Tra i compiti di un sistema operativo sicuramente troviamo i seguenti: Gestione dei processi Gestione della memoria Gestione del file-system Ci occuperemo

Dettagli

Scheduling della CPU:

Scheduling della CPU: Coda dei processi pronti (ready( queue): Scheduling della CPU primo ultimo PCB i PCB j PCB k contiene i descrittori ( process control block, PCB) dei processi pronti. la strategia di gestione della ready

Dettagli

Lo scheduler di UNIX (1)

Lo scheduler di UNIX (1) Lo scheduler di UNIX (1) Lo scheduling a basso livello è basato su una coda a più livelli di priorità 1 Lo scheduler di UNIX (2) Si esegue il primo processo della prima coda non vuota per massimo 1 quanto

Dettagli

Tesina per l esame di Sistemi Operativi a cura di Giuseppe Montano. Prof. Aldo Franco Dragoni

Tesina per l esame di Sistemi Operativi a cura di Giuseppe Montano. Prof. Aldo Franco Dragoni Sistemi operativi real time basati su Linux: gestione delle risorse e dei processi. Tesina per l esame di Sistemi Operativi a cura di. Prof. Aldo Franco Dragoni Corso di laurea in Ingegneria Informatica

Dettagli

Gestione dei processi. Marco Cesati. Schema della lezione. Blocco di controllo 2. Sezioni e segmenti. Gestione dei processi. Job.

Gestione dei processi. Marco Cesati. Schema della lezione. Blocco di controllo 2. Sezioni e segmenti. Gestione dei processi. Job. Di cosa parliamo in questa lezione? Lezione 4 Cosa è un processo e come viene gestito dal SO 1 e job 2 Il blocco di controllo Sistemi operativi 3 Struttura di un file eseguibile 4 La schedulazione dei

Dettagli

Obiettivo della multiprogrammazione: massimizzazione dell utilizzo CPU. Scheduling della CPU: commuta l uso della CPU tra i vari processi

Obiettivo della multiprogrammazione: massimizzazione dell utilizzo CPU. Scheduling della CPU: commuta l uso della CPU tra i vari processi Scheduling della CPU Scheduling della CPU Obiettivo della multiprogrammazione: massimizzazione dell utilizzo CPU Scheduling della CPU: commuta l uso della CPU tra i vari processi Scheduler della CPU (a

Dettagli

Scheduling della CPU. Concetti fondamentali. Concetti fondamentali. Concetti fondamentali. Dispatcher. Scheduler della CPU

Scheduling della CPU. Concetti fondamentali. Concetti fondamentali. Concetti fondamentali. Dispatcher. Scheduler della CPU Scheduling della CPU Concetti fondamentali Criteri di scheduling Algoritmi di scheduling Concetti fondamentali L obiettivo della multiprogrammazione è di avere processi sempre in esecuzione al fine di

Dettagli

Real-time EDF scheduling per il kernel FreeBSD: analisi, implementazione e risultati sperimentali

Real-time EDF scheduling per il kernel FreeBSD: analisi, implementazione e risultati sperimentali Real-time EDF scheduling per il kernel FreeBSD: analisi, implementazione e risultati sperimentali Marco Trentini m.trentini@campus.unimib.it Relatore: Dott. Sergio Ruocco Correlatore: Prof. Francesco Tisato

Dettagli

Capitolo 6: CPU scheduling

Capitolo 6: CPU scheduling Capitolo 6: CPU scheduling Concetti di base. Criteri di schedulazione. Gli algoritmi di schedulazione. Schedulazione per sistemi multiprocessore. Schedulazione per sistemi in tempo reale. Schedulazione

Dettagli

Processi. Laboratorio Software 2008-2009 C. Brandolese

Processi. Laboratorio Software 2008-2009 C. Brandolese Processi Laboratorio Software 2008-2009 Introduzione I calcolatori svolgono operazioni simultaneamente Esempio Compilazione di un programma Invio di un file ad una stampante Visualizzazione di una pagina

Dettagli

Sistemi Operativi. ugoerr+so@dia.unisa.it 5 LEZIONE SCHEDULING DELLA CPU CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INFORMATICA. Sistemi Operativi 2007/08

Sistemi Operativi. ugoerr+so@dia.unisa.it 5 LEZIONE SCHEDULING DELLA CPU CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INFORMATICA. Sistemi Operativi 2007/08 Sistemi Operativi Docente: Ugo Erra ugoerr+so@dia.unisa.it 5 LEZIONE SCHEDULING DELLA CPU CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INFORMATICA UNIVERSITA DEGLI STUDI DELLA BASILICATA Sommario della lezione Introduzione

Dettagli

Scheduling della CPU Simulazione in linguaggio Java

Scheduling della CPU Simulazione in linguaggio Java Scheduling della CPU Simulazione in linguaggio Java Realizzato da: Amelio Francesco 556/001699 Di Matteo Antonio 556/000067 Viola Antonio 556/000387 Progetto di Sistemi Operativi Docente Giancarlo Nota

Dettagli

Sistemi Operativi: Sistemi realtime

Sistemi Operativi: Sistemi realtime 1 Sistemi Operativi: Sistemi realtime Amos Brocco, Ricercatore, DTI / ISIN 30 luglio 2012 Basato su: [STA09] Operating Systems: Internals and Design Principles, 6/E, William Stallings, Prentice Hall, 2009

Dettagli

Computazione multi-processo. Condivisione, Comunicazione e Sincronizzazione dei Processi. Segnali. Processi e Threads Pt. 2

Computazione multi-processo. Condivisione, Comunicazione e Sincronizzazione dei Processi. Segnali. Processi e Threads Pt. 2 Computazione multi-processo Avere più processi allo stesso momento implica/richiede Processi e Threads Pt. 2 Concorrenza ed efficienza Indipendenza e protezione dei dati ma deve prevedere/permettere anche:

Dettagli

Processi e thread. Dipartimento di Informatica Università di Verona, Italy. Sommario

Processi e thread. Dipartimento di Informatica Università di Verona, Italy. Sommario Processi e thread Dipartimento di Informatica Università di Verona, Italy Sommario Concetto di processo Stati di un processo Operazioni e relazioni tra processi Concetto di thread Gestione dei processi

Dettagli

Lez. 4 Lo scheduling dei processi. Corso: Sistemi Operativi Danilo Bruschi

Lez. 4 Lo scheduling dei processi. Corso: Sistemi Operativi Danilo Bruschi Sistemi Operativi Lez. 4 Lo scheduling dei processi 1 Cicli d'elaborazione In ogni processo i burst di CPU si alternano con i tempi di I/O 2 Uso tipico di un calcolatore 3 CPU-bound e I/O-bound Processi

Dettagli

Algoritmi di scheduling

Algoritmi di scheduling Capitolo 2 Algoritmi di scheduling 2.1 Sistemi Real Time In un sistema in tempo reale (real time) il tempo gioca un ruolo essenziale. Le applicazioni di tali sistemi sono molteplici e di larga diffusione.

Dettagli

Modello dei processi. Riedizione delle slide della Prof. Di Stefano

Modello dei processi. Riedizione delle slide della Prof. Di Stefano Modello dei processi Riedizione delle slide della Prof. Di Stefano 1 Processi Modello di Processi asincroni comunicanti Process Scheduling Operazioni sui Processi Cooperazione tra Processi Interprocess

Dettagli

Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling Multiple-Processor Scheduling Asymmetric/Symmetric multiprocessing Processori Multicore

Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling Multiple-Processor Scheduling Asymmetric/Symmetric multiprocessing Processori Multicore Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling Multiple-Processor Scheduling Asymmetric/Symmetric multiprocessing Processori Multicore 5.2 Silberschatz, Galvin and Gagne 2005 1 Massimizzare lʼutilizzo della

Dettagli

Sistemi Operativi SCHEDULING DELLA CPU

Sistemi Operativi SCHEDULING DELLA CPU Sistemi Operativi SCHEDULING DELLA CPU Scheduling della CPU Concetti di Base Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling FCFS, SJF, Round-Robin, A code multiple Scheduling in Multi-Processori Scheduling

Dettagli

J. Assfalg Appunti di Sistemi Operativi

J. Assfalg Appunti di Sistemi Operativi Lo scheduler di Linux (kernel 2.4) La politica di scheduling di Linux si propone il raggiungimento dei seguenti obiettivi (molti dei quali sono in contrasto): timesharing gestione di priorità dinamiche

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

Università degli Studi di Milano Bicocca Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea Specialistica in Informatica

Università degli Studi di Milano Bicocca Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea Specialistica in Informatica Università degli Studi di Milano Bicocca Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea Specialistica in Informatica Real-time EDF scheduling per il kernel FreeBSD: analisi, implementazione

Dettagli

AXO. Operativi. Architettura dei Calcolatori e Sistemi. memoria virtuale

AXO. Operativi. Architettura dei Calcolatori e Sistemi. memoria virtuale AXO Architettura dei Calcolatori e Sistemi Operativi memoria virtuale concetto di memoria virtuale Separare il concetto di: spazio di indirizzamento di un programma eseguibile e dimensione effettiva della

Dettagli

Sistemi Operativi. Scheduling della CPU SCHEDULING DELLA CPU. Concetti di Base Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling

Sistemi Operativi. Scheduling della CPU SCHEDULING DELLA CPU. Concetti di Base Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling SCHEDULING DELLA CPU 5.1 Scheduling della CPU Concetti di Base Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling FCFS, SJF, Round-Robin, A code multiple Scheduling in Multi-Processori Scheduling Real-Time

Dettagli

Sistemi Operativi SCHEDULING DELLA CPU. Sistemi Operativi. D. Talia - UNICAL 5.1

Sistemi Operativi SCHEDULING DELLA CPU. Sistemi Operativi. D. Talia - UNICAL 5.1 SCHEDULING DELLA CPU 5.1 Scheduling della CPU Concetti di Base Criteri di Scheduling Algoritmi di Scheduling FCFS, SJF, Round-Robin, A code multiple Scheduling in Multi-Processori Scheduling Real-Time

Dettagli

SCHEDULATORI DI PROCESSO

SCHEDULATORI DI PROCESSO Indice 5 SCHEDULATORI DI PROCESSO...1 5.1 Schedulatore Round Robin...1 5.2 Schedulatore a priorità...2 5.2.1 Schedulatore a code multiple...3 5.3 Schedulatore Shortest Job First...3 i 5 SCHEDULATORI DI

Dettagli

Implementazione di sistemi real time

Implementazione di sistemi real time Implementazione di sistemi real time Automazione 28/10/2015 Vincenzo Suraci STRUTTURA DEL NUCLEO TEMATICO HARDWARE ABSTRACTION LAYER IMPLEMENTAZIONE EVENT-DRIVEN IMPLEMENTAZIONE TIME-DRIVEN SISTEMI DI

Dettagli

Università Ca' Foscari Venezia - Corso di Laurea in Informatica Sistemi Operativi. Problemi di riepilogo sulla prima parte del corso

Università Ca' Foscari Venezia - Corso di Laurea in Informatica Sistemi Operativi. Problemi di riepilogo sulla prima parte del corso Università Ca' Foscari Venezia - Corso di Laurea in Informatica Sistemi Operativi Problemi di riepilogo sulla prima parte del corso Prof. Augusto Celentano, anno accademico 2009-2010 Questa raccolta è

Dettagli

Linux e il real time in applicazioni spaziali

Linux e il real time in applicazioni spaziali Linux e il real time in applicazioni spaziali ESA-ESTEC TEC-SWE Seminario nell ambito del corso di Sistemi Operativi in Tempo Reale tenuto dal Prof. Aldo Franco Dragoni Contenuti Introduzione Linux e il

Dettagli

Processo - generalità

Processo - generalità I processi Processo - generalità Astrazione di un attività; Entità attiva che ha un suo percorso evolutivo; Attività = azione dedicata al raggiungimento di uno scopo Il processo esegue istruzioni per svolgere

Dettagli

Scheduling di processi HRT

Scheduling di processi HRT Scheduling di processi HRT Primo modello per la schedulazione di processi periodici N processi P1, P2,, PN indipendenti senza vincoli di precedenza, senza risorse condivise; ogni processo Pj (j = 1, 2,,N)

Dettagli

SISTEMI IN TEMPO REALE

SISTEMI IN TEMPO REALE SISTEMI IN TEMPO REALE Definizione [Stankovic 88] I sistemi real-time (RT) sono quei sistemi di calcolo in cui la correttezza di funzionamento non dipende soltanto dalla validità dei risultati ottenuti

Dettagli

I THREAD O PROCESSI LEGGERI Generalità

I THREAD O PROCESSI LEGGERI Generalità I THREAD O PROCESSI LEGGERI Generalità Thread: segmento di codice (funzione) Ogni processo ha un proprio SPAZIO DI INDIRIZZAMENTO (area di memoria) Tutti i thread genereti dallo stesso processo condividono

Dettagli

Algoritmi di scheduling - Parte 2

Algoritmi di scheduling - Parte 2 Algoritmi di scheduling - Parte 2 Automazione I 12/11/2013 Vincenzo Suraci STRUTTURA DEL NUCLEO TEMATICO ALGORITMO DEADLINE MONOTONIC PRIORITY ORDERING (DMPO) ALGORITMO TIMELINE SCHEDULING (TS) SCHEDULING

Dettagli

Il supporto al Sistema Operativo

Il supporto al Sistema Operativo Il supporto al Sistema Operativo Obiettivi e funzioni del S.O. Il Sistema Operativo è il software che controlla l esecuzione dei programmi e amministra le risorse del sistema. Ha due obiettivi principali:

Dettagli

6 CPU Scheduling. 6.1 Concetti Fondamentali dello Scheduling della CPU. 6.1 Concetti Fondamentali

6 CPU Scheduling. 6.1 Concetti Fondamentali dello Scheduling della CPU. 6.1 Concetti Fondamentali 1 6 CPU Scheduling La gestione della CPU (soltanto) può rendere la multi-programmazione più efficiente della mono-programmazione Infatti, la multiprogrammazione permette di ottenere l utilizzazione massima

Dettagli

Scheduling. Dipartimento di Informatica Università di Verona, Italy. Sommario

Scheduling. Dipartimento di Informatica Università di Verona, Italy. Sommario Scheduling Dipartimento di Informatica Università di Verona, Italy Sommario Concetto di scheduling Tipi di scheduling Lungo termine Breve termine (scheduling della CPU) Medio termine Scheduling della CPU

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

La memoria virtuale 9.2. Sistemi Operativi a.a. A.A. 2009-10 2013-2014

La memoria virtuale 9.2. Sistemi Operativi a.a. A.A. 2009-10 2013-2014 La Memoria Virtuale La memoria virtuale Background Paginazione su richiesta Copy on Write Sostituzione delle pagine Allocazione dei frame Thrashing File mappati in memoria Allocazione di memoria del kernel

Dettagli

I Thread. I Thread. I due processi dovrebbero lavorare sullo stesso testo

I Thread. I Thread. I due processi dovrebbero lavorare sullo stesso testo I Thread 1 Consideriamo due processi che devono lavorare sugli stessi dati. Come possono fare, se ogni processo ha la propria area dati (ossia, gli spazi di indirizzamento dei due processi sono separati)?

Dettagli

Interrupt-Driven I/O Gli Interrupts sono segnali hardware: - generati da device periferici es. fine di un operazione di I/O -oppure generati dalla CPU, a fronte di eccezioni i es. divisione per zero, stack

Dettagli

1 Processo, risorsa, richiesta, assegnazione 2 Concorrenza 3 Grafo di Holt 4 Thread 5 Sincronizzazione tra processi

1 Processo, risorsa, richiesta, assegnazione 2 Concorrenza 3 Grafo di Holt 4 Thread 5 Sincronizzazione tra processi 1 Processo, risorsa, richiesta, assegnazione 2 Concorrenza 3 Grafo di Holt 4 Thread 5 Sincronizzazione tra processi Il processo E' un programma in esecuzione Tipi di processo Stati di un processo 1 indipendenti

Dettagli

Lezione T6 Scheduling e dispatching

Lezione T6 Scheduling e dispatching Lezione T6 Scheduling e dispatching Sistemi Operativi (9 CFU), CdL Informatica, A. A. 2013/2014 Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche Università di Modena e Reggio Emilia http://weblab.ing.unimo.it/people/andreolini/didattica/sistemi-operativi

Dettagli

5. Scheduling della CPU. 5.1 Concetti Fondamentali. 5.1.2. Lo scheduler della CPU

5. Scheduling della CPU. 5.1 Concetti Fondamentali. 5.1.2. Lo scheduler della CPU 5. Scheduling della CPU 1 Il multitasking e il time sharing (quando è usato) cercano di massimizzare l utilizzo della CPU. Per questo, il progettista del SO deve stabilire delle regole per decidere, quando

Dettagli

5. Scheduling della CPU

5. Scheduling della CPU 1 5. Scheduling della CPU Il multitasking e il time sharing (quando è usato) cercano di massimizzare l utilizzo della CPU. Per questo, il progettista del SO deve stabilire delle regole per decidere, quando

Dettagli

GESTIONE DEI PROCESSI

GESTIONE DEI PROCESSI Sistemi Operativi GESTIONE DEI PROCESSI Processi Concetto di Processo Scheduling di Processi Operazioni su Processi Processi Cooperanti Concetto di Thread Modelli Multithread I thread in Java Concetto

Dettagli

RTAI: un po di storia

RTAI: un po di storia RTAI Andrea Sambi RTAI: un po di storia Real-Time Application Interface Sviluppato presso il Politecnico di Milano Nato per rispondere alla richiesta di un sistema operativo a basso costo da utilizzarsi

Dettagli

Lo Scheduling Real Time in Linux. Universita degli studi di Roma La Sapienza Ivan Gualandri Matricola 693512 Relatore: Giorgio Richelli

Lo Scheduling Real Time in Linux. Universita degli studi di Roma La Sapienza Ivan Gualandri Matricola 693512 Relatore: Giorgio Richelli Lo Scheduling Real Time in Linux Universita degli studi di Roma La Sapienza Ivan Gualandri Matricola 693512 Relatore: Giorgio Richelli Scopo Motivazione Obiettivi 1) Lo scopo di questo progetto è presentare

Dettagli

Scheduling. Livelli Algoritmi

Scheduling. Livelli Algoritmi Scheduling Livelli Algoritmi Introduzione Lo scheduling Ha lo scopo di decidere quale processo eseguire in un dato istante Si realizza mediante un componente specifico del sistema operativo Lo scheduler

Dettagli

CAP. 6: Nucleo del sistema operativo (La gestione dei processi)

CAP. 6: Nucleo del sistema operativo (La gestione dei processi) Struttura interna del sistema operativo Linux CAP. 6: Nucleo del sistema operativo (La gestione dei processi) Architettura del sistema operativo shell Programmi utente Modo utente Interfaccia delle chiamate

Dettagli

Trasparenze del Corso di Sistemi Operativi

Trasparenze del Corso di Sistemi Operativi Università di Udine Facoltà di Scienze MM.FF.NN. Laurea in TWM A.A. 2015/16 Trasparenze del Corso di Sistemi Operativi Marina Lenisa Università di Udine Copyright c 2000-04 Marino Miculan (miculan@dimi.uniud.it)

Dettagli

Architettura degli Elaboratori 2

Architettura degli Elaboratori 2 Architettura degli Elaboratori 2 Esercitazioni 1 Scheduling della CPU A. Memo - 2004 tipi di scheduling long term CREATED TERMINATED middle term SUSPENDED short term READY RUNNING by event WAITING 1 scheduling

Dettagli

Scheduling Introduzione Tipi di scheduler Scheduler di lungo termine (SLT) Scheduler di medio termine (SMT) Scheduler di breve termine (SBT)

Scheduling Introduzione Tipi di scheduler Scheduler di lungo termine (SLT) Scheduler di medio termine (SMT) Scheduler di breve termine (SBT) Scheduling Introduzione Con scheduling si intende un insieme di tecniche e di meccanismi interni del sistema operativo che amministrano l ordine in cui il lavoro viene svolto. Lo Scheduler è il modulo

Dettagli

Scheduling. Lo scheduler è la parte del SO che si occupa di

Scheduling. Lo scheduler è la parte del SO che si occupa di Scheduling Lo scheduler è la parte del SO che si occupa di decidere quale fra i processi pronti può essere mandato in esecuzione L algoritmo di scheduling (la politica utilizzata dallo scheduler) ha impatto

Dettagli

Linux nei sistemi Real-Time. Andrea Sambi

Linux nei sistemi Real-Time. Andrea Sambi Linux nei sistemi Real-Time Andrea Sambi Sistemi Real-Time Sistema Real-Time (RT) non è sinonimo di sistema veloce. Un Processo Real-Time deve terminare rispettando i vincoli temporali (le deadline) stabiliti

Dettagli

La schedulazione. E.Mumolo mumolo@units.it

La schedulazione. E.Mumolo mumolo@units.it La schedulazione E.Mumolo mumolo@units.it Concetti fondamentali Multiprogrammazione: esecuzione simultanea di più sequenze di esecuzione Pseudo-parallelismo su una sola CPU Esecuzione parallela su più

Dettagli

Il Sistema di Monitor e di Controllo della Farm On-line

Il Sistema di Monitor e di Controllo della Farm On-line Il Sistema di Monitor e di Controllo della Farm On-line, Bologna Incontro con i Referee di LHCb Bologna, 28.1.2005 Flusso dei dati in L1&HLT Front-end Electronics FE 1 FE FE FE FE FE FE FE 2 FE FE FE FE

Dettagli

La Gestione della Memoria

La Gestione della Memoria La Gestione della Memoria Gestione della Memoria Centrale A livello hardware: ogni sistema di elaborazione è equipaggiato con un unico spazio di memoria. Compiti del Sistema Operativo: allocare memoria

Dettagli

IL SISTEMA OPERATIVO

IL SISTEMA OPERATIVO IL SISTEMA OPERATIVO... è l insieme dei programmi che rende agevole l uso dell hardware, mascherando le caratteristiche delle risorse fisiche (interfaccia) gestisce le risorse fisiche ottimizzandone l

Dettagli

1 I processi e la loro gestione

1 I processi e la loro gestione 1 I processi e la loro gestione Quello di processo è un concetto astratto, come evidenziato dalla bella definizione di Tanenbaum: Processo: l'astrazione di un programma che sta girando. La realizzazione

Dettagli

Architettura degli Elaboratori 2. tipi di scheduling. scheduling. scheduling della CPU (1) Esercitazione 1. politiche di ordinamento dei processi

Architettura degli Elaboratori 2. tipi di scheduling. scheduling. scheduling della CPU (1) Esercitazione 1. politiche di ordinamento dei processi Architettura degli Elaboratori 2 long term tipi di scheduling CREATED TERMINATED Esercitazione 1 politiche di ordinamento dei processi middle term short term READY SUSPENDED RUNNING A. Memo - 2005 by event

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

Estensioni Linux per il Real-Time

Estensioni Linux per il Real-Time Estensioni Linux per il Real-Time Il Sistema Operativo Linux Numerazione versioni di linux: a.b.c (es. 2.4.16) dove a no. versione, b kernel stabile (se pari), in sviluppo (se dispari) c no. di rilascio

Dettagli

I processi. Un processo è una attività, controllata da un programma, che si svolge su un processore.

I processi. Un processo è una attività, controllata da un programma, che si svolge su un processore. I processi Cos è un processo? Un processo è una attività, controllata da un programma, che si svolge su un processore. Il programma è una entità statica che descrive la sequenza di istruzioni che devono

Dettagli

Riassunto di Sistemi in Tempo Reale LS

Riassunto di Sistemi in Tempo Reale LS Riassunto di Sistemi in Tempo Reale LS Silvia Cereda July 10, 2007 1 Schedulazione di processi periodici Condizione necessaria (ma non sufficiente) affinché un insieme di N processi sia schedulabile è

Dettagli

Descrivere le caratteristiche di un sistema operativo di tipo batch multiprogrammato

Descrivere le caratteristiche di un sistema operativo di tipo batch multiprogrammato Introduzione ai sistemi operativi Descrivere le caratteristiche di un sistema operativo di tipo batch multiprogrammato Descrivere in modo chiaro la funzionalita del cambio di contesto e le azioni che vengono

Dettagli

Corso di Informatica

Corso di Informatica Corso di Informatica Modulo T3 3-Schedulazione 1 Prerequisiti Concetto di media Concetto di varianza 2 1 Introduzione Come sappiamo, l assegnazione della CPU ai processi viene gestita dal nucleo, attraverso

Dettagli

Lezione T8 Gli scheduler CPU di Linux

Lezione T8 Gli scheduler CPU di Linux Lezione T8 Gli scheduler CPU di Linux Sistemi Operativi (9 CFU), CdL Informatica, A. A. 2013/2014 Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche Università di Modena e Reggio Emilia http://weblab.ing.unimo.it/people/andreolini/didattica/sistemi-operativi

Dettagli