Universita` di Bologna Corso di Laurea Magistrale in Ing. Informatica A.A Sistemi Operativi M. Prof. Anna Ciampolini

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1 Universita` di Bologna Corso di Laurea Magistrale in Ing. Informatica A.A Sistemi Operativi M Prof. Anna Ciampolini

2 Obiettivi del Corso Completamento dello studio dei sistemi operativi (v. Sistemi Operativi T): Tecnologie di Virtualizzazione Protezione e sicurezza Sistemi operativi multiprocessore Sistemi operativi distribuiti Approfondire la conoscenza sulla programmazione concorrente sia in ambiente a memoria comune che in ambiente distribuito Studiare come la concorrenza viene realizzata all interno del kernel del SO, in architetture monoprocessore, multiprocessore e distribuite. Sperimentare le tecniche di programmazione concorrente mediante lo sviluppo di programmi concorrenti tramite diversi linguaggi concorrenti: Java, c/pthread, Ada, Google go, Linda Prerequisiti: Calcolatori Elettronici T Sistemi Operativi T

3 Programma 1. Protezione e sicurezza Richiami sulla protezione: modelli, politiche e meccanismi Sicurezza multilivello Reference Monitor e sistemi fidati 2. Sistemi per la Virtualizzazione Virtualizzazione dell'hardware: finalità e soluzioni Realizzazione di virtual machine monitor: virtualizzazione e paravirtualizzazione Analisi e sperimentazione di tecnologie: il caso di xen

4 3. Richiami sulla Programmazione concorrente Introduzione e definizioni Processi non sequenziali. Tipi di interazione Architetture e linguaggi per la programmazione concorrente 4. Modello a memoria comune. Aspetti caratterizzanti Richiami su: Mutua esclusione Semafori Monitor Variabili condizione Uso di linguaggi concorrenti nel modello a memoria comune: Java, c/pthread, Ada.

5 5. Nucleo di un sistema a processi basato sul modello a memoria comune: Realizzazione dei meccanismi di gestione dei thread e di sincronizzazione all interno del kernel di un sistema monoprocessore Estensione al caso multiprocessore: Modello a nucleo condiviso SMP Modello loosely-coupled 6. Modello a scambio di messaggi Aspetti caratterizzanti Richiami su canali e primitive Primitive send e receive Comandi con guardia Chiamata di procedure remote Linguaggi concorrenti nel modello a scambio di messaggi: Ada, google go, Linda

6 7. Sistemi operativi distribuiti -caratteristiche dei sistemi operativi distribuiti -algoritmi per il controllo distribuito: mutua esclusione distribuita algoritmi di elezione gestione deadlock 8. Azioni atomiche Proprietà Azioni atomiche multiprocesso Azioni atomiche innestate Uso di azioni atomiche nei sistemi distribuiti Realizzazione di azioni atomiche nel modello a scambio di messaggi e nel modello a memoria comune

7 Orario A regime: Lunedì in aula 27B Alcuni giovedì in laboratorio (LAB2).

8 Attivita` di laboratorio Verranno proposte esercitazioni pratiche per sperimentare sul campo le tematiche presentate in aula. Strumenti usati: Java LinuxThreads (pthread) Google go - Ada - Java spaces

9 L'esame sarà costituito da: Modalita` di Esame una prova pratica di progetto una prova orale. Prova Pratica: consiste nel progetto e nello sviluppo di un'applicazione concorrente che risolve un problema di sincronizzazione dato (da svolgersi in laboratorio). Prova Orale: interrogazione su tutto il programma. NB: Per poter sostenere l'orale e` necessario aver superato la prova pratica.

10 Esame: valutazione Prova Pratica: voto in trentesimi (Vp) Prova Orale: voto in trentesimi (Vo) Voto finale = 0,6.Vo + 0,4.Vp

11 Date d'esame Prove Pratiche: 3 appelli nella sessione invernale (dicembrefebbraio 2013): 20 dicembre 2013 ore 9 lab2 15 gennaio 2014 ore 9 lab2 12febbraio 2014 ore 9 lab2 Prove Orali: Consecutive alle prove pratiche: 13 gennaio gennaio febbraio 2014 Date e Iscrizioni su Almaesami

12 Bibliografia Testo di riferimento: P.Ancilotti, M.Boari: PROGRAMMAZIONE CONCORRENTE E DISTRIBUITA, McGraw - Hill, Per approfondire e completare gli argomenti trattati: G.R.Andrews: "Foundations of Multithreaded, Parallel and Distributed Programming", Addison- Wesley

13 Bibliografia Testi generali sui Sistemi Operativi: P.Ancilotti, M.Boari, A.Ciampolini: "Sistemi operativi", seconda edizione, McGraw-Hill 2008 A.S. Tanenbaum: I moderni sistemi operativi, Pearson - Prentice Hall A.Silberschatz, P.Galvin, G.Gagne: Sistemi Operativi: concetti ed esempi" (versione italiana) 8^ edizione, Pearson.

14 Attività progettuali Sono previste attività progettuali su argomenti trattati nel corso Ogni Attività Progettuale vale 4 CFU (100 ore di lavoro), deve essere svolta in autonomia dallo studente. Le attività progettuali scelte devono essere inserite esplicitamente nel proprio piano di studi