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

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2 Il sistema operativo Il sistema operativo Insieme di (software di sistema) che hanno il compito di gestire le risorse di un calcolatore in modo corretto efficiente sicuro Interfaccia tra utente e hardware 5 6 Componenti di un sistema operativo Gestore dei processi ( in esecuzione) Gestione della memoria principale Gestione dell'organizzazione logica della memoria secondaria (file system) Gestione dei dispositivi periferici Interfaccia utente ( shell ) Gestione dei processi Programma: entità statica Processo: entità dinamica Gestione dei processi multiprogrammazione time sharing meccanismo delle interruzioni stati di un processo Obiettivo: uso efficiente della CPU 7 8

3 Gestione dei processi: mutiprogrammazione Gestione dei processi: time sharing Esecuzione di un solo programma alla volta elaborazione attesa per un operazione di I/O tempo multiprogrammazione quanto di tempo predefinito per ogni processo Multiprogrammazione: riduce i tempi morti della CPU Progr. 1 Progr. 2 inizio esecuzione fine esecuzione Progr. 1 Progr. 2 Progr. 3 tempo Progr. 3 tempo Termine delle operazioni di I/O: meccanismo delle interruzioni 9 10 Gestione dei processi: stati di un processo Gestione della memoria principale Interruzione esterna o termine del quanto di tempo Esecuzione Primo processo pronto Fine esecuzione (scelta: criteri di scheduling) Richiesta di un operazione di I/O Attesa Pronto Inizio esecuzione Completamento di un operazione di I/O Allocazione della memoria contigua non contigua: paginazione e segmentazione Protezione della memoria Memoria virtuale Obiettivo: massimizzare il numero di in esecuzione contemporaneamente (uso efficiente della CPU) 11 12

4 ? Allocazione contigua della memoria Allocazione contigua della memoria Allocazione non contigua: paginazione Allocazione non contigua: segmentazione 15 16

5 Gestione della memoria: protezione Gestione della memoria: memoria virtuale pagina 1 pagina 2 memoria secondaria memoria logica di un processo (con paginazione) memoria fisica (pricipale) Gestione della memoria secondaria: file system Gestione della memoria secondaria: file system File system: visione logica uniforme del contenuto della memoria secondaria indipendenza dalle caratteristiche fisiche dei dispositivi Concetti di base: file (archivio di dati) directory (contenitore) Tanti dispositivi di memoria di diverso tipo, ognuno con particolari modalità di memorizzazione fisica dei dati 19 20

6 Gestione della memoria secondaria: file system Gestione della memoria secondaria: file system Struttura gerarchica ad albero root directory file Directory di sistema root Directory utente Caratteristiche dei file Gestione dell'input/output (I/O) File: insieme di informazioni correlate Struttura: organizzazione logica interna, dipende dal programma con il quale il file viene creato, e dal SO Attributi: informazioni usate dal SO (e a disposizione degli utenti). Es.: dimensione, protezione, proprietario, ora e data di creazione e modifica, ecc. Il SO offre un insieme di operazioni astratte eseguibili sui file: creazione, scrittura, lettura, cancellazione, ecc. Il SO può supportare diversi tipi di file, in modo da trattare ciascun file nel modo più appropriato ( eseguibili, documenti di testo, immagini, ecc.). Meccanismi di gestione: estensione del nome del file (es.:.exe,.txt,.jpg) attributo che identifica il programma che ha creato il file (es.: Apple Macintosh) codice all inizio del file che ne identifica il tipo (es.: UNIX) 23 24

7 Gestione dell'input/output (I/O) Interfaccia utente (shell) interfaccia logica uniforme verso i utente gestione dei dispositivi: device driver I/O subsystem Sistemi operativi commerciali (Windows, MacOS, Unix) open source (Linux, Solaris) Sicurezza bug, patch, 27

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