Corso di Laurea in Ingegneria Informatica. Corso di Sistemi Operativi

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Aloisio Benedetti
8 anni fa
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1 Università della Calabria Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Corso di Sistemi Operativi Progetto didattico A.A. 2002/2003

2 Architettura del Sistema Process Generator System Time CPU Scheduler CPU Memory Manager Input Device 0 Input Device n Output Device 0 Output Device m Disk 0 Disk t

3 Struttura dei Processi Il ProcessGenerator genera un insieme di Process. Un Process è una sequenza di ProcessOperation. Le ProcessOperation possono essere di tre tipi: CPUOperation InputOperation (o del tipo derivato InputDiskOperation) OutputOperation (o del tipo derivato OutputDiskOperation) Le ProcessOperation di un dato Process sono raggruppate in burst di tre tipi: CPUBurst: burst di CPUOperation InputBurst: burst di InputOperation (o di InputDiskOperation) OutputBurst: burst di OutputOperation (o di OutputDiskOperation) CPUBurst InputBurst OutputBurst CPUBurst OutputBurst CPUBurst

derivato OutputDiskOperation) Le ProcessOperation di un dato Process sono raggruppate in burst di tre tipi: CPUBurst: burst di CPUOperation

4 OperatingSystem, SystemTime, Process, PCB SystemTime - timeunit: int = 20 - time: int = 0 + SystemTime() + gettime() : int + sleep(int) : void OperatingSystem + main(string) : void Display - pos: int = 0 - disparea: JList JFrame + Display(String) + printstring(string) : void PCB Process + MIN_PRIORITY: int + NORM_PRIORITY: int + MAX_PRIORITY: int + READY: int = 0 + RUNNING: int = 1 + SUSPENDED: int = 2 + DONE: int = 3 - nextpid: int = 1 - PID: int - operations: Vector - codememorysize: int + Process(Vector) + getpid() : int + getoperation(int) : ProcessOperation + getnumoperations() : int + getcodememorysize() : int + getdatamemorysize() : int + tostring() : String process - process: Process - PC: int - state: int - priority: int - lowercodeaddress: int - uppercodeaddress: int - lowerdataaddress: int - upperdataaddress: int + PCB(Process, int) + setlowercodeaddress(int) : void + setuppercodeaddress(int) : void + setlowerdataaddress(int) : void + setupperdataaddress(int) : void + getlowercodeaddress() : int + getuppercodeaddress() : int + getlowerdataaddress() : int + getupperdataaddress() : int + getprocess() : Process + nextcounter() : int + setstate(int) : void + getstate() : int + tostring() : String

int = 2 + DONE: int = 3 - nextpid: int = 1 - PID: int - operations: Vector - codememorysize: int + Process(Vector) + getpid() : int + getoperation(int) : ProcessOperation + getnumoperations() : int +

5 ProcessGenerator, CPUScheduler, MemoryManager, CPU execute(cpuoperation, PCB) CPU manage(cpuoperation, PCB) CPUScheduler - timeslice: int - queue: ProcessQueue - cpu: CPU - memorymanager: MemoryManager + CPUScheduler(CPU, MemoryManager) + insertprocess(pcb) : void - cputime: int - memorymanager: MemoryManager + CPU(MemoryManager) + execute(processoperation, PCB) : void insertprocess(pcb) deallocateprocess(pcb) checkprocessmemoryimage(pcb) initprocess(pcb) MemoryManager - memoryspeed: int - memorysize: int - availablememory: int - emptymemoryblocks: LinkedList + MemoryManager() - getfirstsuitableaddress(int) : int + checkprocessmemoryimage(pcb) : void + initprocess(pcb) : boolean - updateemptymemory(int, int) : void + deallocateprocess(pcb) : void + manage(cpuoperation, PCB) : void ProcessGenerator «inner class» ProcessQueue - queue: LinkedList + ProcessQueue() + size() : int + putlast(pcb) : void + removefirst() : PCB - mingenerationtime, maxgenerationtime: int - minnumbursts, maxnumbursts : int - mincpuoperationuseddatamemory: int - maxcpuoperationuseddatamemory: int - mincpuburstlength, maxcpuburstlength: int - mininputburstlength, maxinputburstlength: int - minoutputburstlength, maxoutputburstlength: int - scheduler: CPUScheduler - memorymanager: MemoryManager - indevices[]: InputDevice - outdevices[]: OutputDevice + ProcessGenerator(CPUScheduler, MemoryManager, InputDevice, OutputDevice) - randomnumber(int, int) : int - addnextcpuburst(vector, int, int) : void - addnextinputburst(vector, InputDevice) : void - addnextoutputburst(vector, OutputDevice) : void - nextprocess() : Process «inner class» MemoryBlock - loweraddress: int - upperaddress: int + MemoryBlock(int, int) + blocksize() : int + getloweraddress() : int + getupperaddress() : int + setloweraddress(int) : void + setupperaddress(int) : void

insertprocess(pcb) deallocateprocess(pcb) checkprocessmemoryimage(pcb) initprocess(pcb) MemoryManager - memoryspeed: int - memorysize: int - availablememory: int - emptymemoryblocks: LinkedList +

6 Gerarchia delle ProcessOperation ProcessOperation OutputOperation - device: OutputDevice + OutputOperation(OutputDevice) + getoutputdevice() : OutputDevice CPUOperation - lowerdataaddressoffset: int - upperdataaddressoffset: int - usedmemory: int + CPUOperation(int, int) + getlowerdataaddressoffset() : int + getupperdataaddressoffset() : int + getusedmemory() : int InputOperation - device: InputDevice + InputOperation(InputDevice) + getinputdevice() : InputDevice OutputDiskOperation - startingaddress: int - offset: int + OutputDiskOperation(Disk, int, int) + getstartingaddress() : int + getoffset() : int InputDiskOperation - startingaddress: int - offset: int + InputDiskOperation(Disk, int, int) + getstartingaddress() : int + getoffset() : int

getusedmemory() : int InputOperation - device: InputDevice + InputOperation(InputDevice) + getinputdevice() : InputDevice OutputDiskOperation - startingaddress: int - offset: int +

7 Gerarchia degli Input/OutputDevice «interface» OutputDevice + dooutput(outputoperation, PCB) : void «interface» InputDevice + doinput(inputoperation, PCB) : void SimpleOutputDevice SimpleInputDevice - minoutputtime: int - maxoutputtime: int - id: int - queue: LinkedList - PCBQueue: LinkedList + SimpleOutputDevice(int) - randomnumber(int, int) : int + dooutput(outputoperation, PCB) : void Disk - mininputtime: int - maxinputtime: int - minoutputtime: int - maxoutputtime: int - size: int - id: int - queue: LinkedList - PCBQueue: LinkedList - mininputtime: int - maxinputtime: int - id: int - queue: LinkedList - PCBQueue: LinkedList + SimpleInputDevice(int) - randomnumber(int, int) : int + doinput(inputoperation, PCB) : void + Disk(int) + getsize() : int - randomnumber(int, int) : int + doinput(inputoperation, PCB) : void + dooutput(outputoperation, PCB) : void

mininputtime: int - maxinputtime: int - minoutputtime: int - maxoutputtime: int - size: int - id: int - queue: LinkedList - PCBQueue: LinkedList - mininputtime: int - maxinputtime: int - id: int -

8 Esempio di progetto Ridefinizione del componente CPU Scheduler (ovvero la classe CPUScheduler.java) in modo che comprenda diverse politiche di scheduling: FCFS, Round Robin con priorità, SJF, a code multiple. L interfaccia utente del componente dovrà consentire la selezione dell algoritmo di scheduling utilizzato, la visualizzazione dello stato della coda dei processi, stime su utilizzo della CPU, throughput, tempo di turnaround, tempo di attesa, tempo di risposta, etc.

L interfaccia utente del componente dovrà consentire la selezione dell algoritmo di scheduling utilizzato, la

9 Requisiti dei progetti Un progetto consiste nel ridefinire una o più classi del sistema. Ogni classe ridefinita dovrà mantenere la stessa modalità di interazione con gli altri componenti del sistema posseduta dalla classe originaria (sia nell invocazione di metodi delle altre classi, sia nella definizione dei propri metodi invocati dalle altre classi). Ogni classe dovrà possedere una propria interfaccia utente, realizzata mediante le librerie swing. L interfaccia utente dovrà: consentire la configurazione dinamica di tutti i parametri del componente; visualizzare opportunamente lo stato del componente; visualizzare statistiche che permettano una valutazione delle prestazioni dei diversi algoritmi utilizzati. Documentazione del codice (classi e metodi in standard Javadoc). Relazione che descriva il progetto realizzato.

nella definizione dei propri metodi invocati dalle altre classi). Ogni classe dovrà possedere una propria interfaccia utente, realizzata mediante le librerie swing.

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