Corso di Informatica

Transcript

1 Corso di Informatica Modulo T1 2-I moduli del SO 1 Prerequisiti Uso pratico elementare di un sistema operativo Concetto di macchina virtuale 2 1

2 Introduzione Un SO è composto da vari moduli e varie macchine astratte. Come è possibile che un SO operi in multitasking? Come fa un SO a riconoscere una periferica? Come sono organizzate le informazioni sul disco? Qual è l utilità di conoscere l interprete dei cmnandi? A queste domande diamo una risposta in questa Unità Gestore dei processi Il nucleo del sistema operativo è responsabile della gestione ottimale della (o delle, qualora fossero più di una) risorsa CPU. Poiché un programma, durante la sua esecuzione, richiede e rilascia diverse risorse nel tempo, diremo che esso genera un processo. Il nucleo si occupa di: gestire i processi (creazione, duplicazione, eliminazione, comunicazione), assegnando loro le risorse; garantire (algoritmi di schedulazione) che tutti i processi siano in grado di avanzare. In alcuni casi, un programma potrebbe essere spezzato in tre processi diversi che si occupano, ad esempio, dell acquisizione, dell elaborazione e della stampa dei risultati). 4 2

3 1. Gestore dei processi Poiché sotto al nucleo esiste fisicamente (in molti sistemi) una sola CPU, il calcolatore potrebbe svolgere un solo programma alla volta. Un altro compito del nucleo è definire tante unità di elaborazione virtuali, una per ciascun programma che si vuole eseguire, per cui: l utente di un programma ha l impressione di essere l unico utilizzatore del calcolatore; il nucleo ripartisce la capacità di elaborazione dell unica CPU reale tra le tante unità di elaborazione virtuali 5 1. Gestore dei processi Il nucleo è quindi il componente del SO che gestisce i vari processi presenti, assegnando a ciascuno le risorse richieste secondo un dato ordine e consente, simulando più processori virtuali a fronte dell unico processore reale, l esistenza simultanea di più processi. 6 3

4 2. Gestore della memoria La memoria è condivisa tra la CPU e i dispositivi di I/O e necessita quindi di un gestore della memoria. Esso ha il compito di organizzare l assegnazione della memoria ai programmi in esecuzione, soddisfacendo le richieste ed evitando eventuali situazioni di collisione. Il gestore della memoria è quel componente del SO che assegna a ciascun processo un area di memoria sufficiente per la sua esecuzione Gestore delle periferiche Il gestore delle periferiche adatta la modalità d uso delle singole periferiche reali (che possono essere anche estremamente diverse tra loro) a quello di pochi tipi di periferiche virtuali. Le periferiche sono gestite da programmi, detti driver, che il gestore delle periferiche adatta dal formato virtuale a quello reale. Ad esempio, un programma può usare una stampante senza conoscere i dettagli di funzionamento della stampante fisicamente disponibile. 8 4

5 3. Gestore delle periferiche Il gestore delle periferiche è il componente del SO che adatta i driver delle periferiche virtuali a quelli delle periferiche reali, rendendo possibile il loro interfacciamento con il calcolatore Gestore dei file Il file system, il modulo del SO che si occupa della gestione delle memorie secondarie e condiziona le prestazioni dell intero sistema in termini di: memorizzazione permanente delle informazioni efficienza nel reperire le informazioni sicurezza nella protezione e riservatezza delle informazioni. Il file è un contenitore logico di informazioni, caratterizzato da un nome e da un percorso. Le periferiche sono gestite come file. Il file system o gestore dei file è un componente del SO che gestisce le memorie secondarie, organizzandole logicamente in volumi, cartelle e file. 10 5

6 L interprete comandi è l interfaccia utente del sistema operativo che definisce le operazioni che possono essere utilizzate direttamente dall utente finale, chiamate comandi, con i quali può eseguire funzioni del sistema operativo di suo interesse (applicazioni) per acquisire, elaborare, archiviare dati di vario tipo. Ogni comando invia una richiesta ben precisa al modulo sottostante. Esempi di comandi sono: esecuzione di una applicazione; apertura di un documento (eseguendo l applicazione responsabile della manipolazione di quel tipo di documento) Interprete comandi L interprete comandi può essere basato su una interfaccia: a. a caratteri b. a menu c. grafica 12 6

7 - interfaccia a caratteri L interprete comandi con interfaccia a caratteri o testuale. è tipico dei sistemi operativi Unix e Windows, quando si esegue il rispettivo prompt dei comandi ; è basato sulla presenza di un prompt, ad esempio C:\ >_ L utente deve immettere un comando dalla tastiera e successivamente premere INVIO per eseguirlo. Questo tipo di interfaccia: 13 - interfaccia a caratteri L interprete comandi richiede la conoscenza dei nomi dei comandi e delle regole per la loro scrittura (sintassi); fornisce messaggi di errore in caso di comandi scritti in modo non corretto; prevede il solo uso della tastiera. 14 7

8 - interfaccia a caratteri La logica di funzionamento dell interprete dei comandi è la seguente: nella linea di comando il prompt indica la disponibilità ad accettare comandi; l utente digita il comando relativo all operazione richiesta con gli eventuali parametri e opzioni; l elaboratore verifica la presenza di errori sintattici: in caso positivo fornisce l indicazione del tipo di errore, altrimenti esegue il comando richiesto; quando l esecuzione è terminata, riappare il prompt sulla linea di comando e l elaboratore è pronto per ricevere un nuovo comando interfaccia a caratteri Ad esempio in MS-DOS un comando ha formato: C:> comando [argomento] [/parametro] mentre in Unix é: $ comando [-opzioni] [argomenti] 16 8

9 - interfaccia a caratteri Esempi: C:> COPY C:\ALFA.DOC A:\BETA.DOC copia il file alfa.doc dall unità C: (hard disk) nel file beta.doc nel floppy disk (A:) C:>DIR C:\GAMMA /W/P mostra il contenuto della directory gamma in modo compatto (/W) e presentandolo una pagina alla volta (/P). TREE Dispositivo: visualizza il contenuto di un dispositivo di memorizzazione nella forma ad albero. DEL NomeFile: cancella il file specificato. REN VecchioNome NuovoNome: cambia il nome ad un file. TYPE NomeFile: visualizza il contenuto di un file interfaccia a caratteri Esempi: CD Directory: imposta una nuova directory di lavoro (directory corrente). C:>DEL P* il simbolo * (wildcard) può sostituire uno o più caratteri. Questo comando cancella tutti i file il cui nome comincia per P ed è seguito da una sequenza qualsiasi di caratteri. Per i comandi Unix rimandiamo al corso relativo. 18 9

10 - interfaccia a menu In questo tipo di interfaccia, viene presentato all utente un insieme di opzioni, tra cui questi sceglie quella che gli occorre 19 - interfaccia grafica In questo tipo di interfaccia, viene presentato all utente un insieme di opzioni, tra cui questi sceglie quella che gli occorre. L interprete comandi con interfaccia grafica (user friendly): è basato su immagini grafiche (icone) che indicano le varie risorse (applicazioni, periferiche, dati dell utente); le icone sono poste a video e lo configurano come una scrivania (desktop); consente all utente di interagire con il sistema mediante il mouse

11 - interfaccia grafica Le tipiche operazioni con il mouse sono dette: trascinamento (drag & drop) puntamento e click (point & click) puntamento e doppio click (point && double click) trascinamento (drag & drop) Questa interfaccia è tipica dei sistemi operativi Windows e dell ambiente Unix (ad esempio Gnome e KDE) Programmi di utilità Il sistema operativo è corredato da un insieme di programmi di utilità, per la configurazione, l ottimizzazione e la gestione ordinaria del sistema, come ad esempio: gestione degli utenti, permette di definire gli utenti; i gruppi di utenti; i diritti di accesso alle varie risorse; gestione delle periferiche, permette di eseguire: la formattazione dei dischi o il controllo della loro integrità; l installazione di nuovo hardware; la gestione delle stampanti

12 6. Programmi di utilità gestione delle applicazioni, per: installare/disinstallare/configurare applicazioni; gestire cartelle e file (ad es. Windows Explorer ); altri accessori, come: il blocco note; i browser; i programmi di comunicazione; la gestione della rete; applicazioni grafiche; Web server (ad es. IIS in ambiente Windows, o Apache in ambiente Linux). 23 Argomenti 1. Gestore dei processi 2. Gestore della memoria 3. Gestore delle periferiche 4. Gestore dei file interfaccia a caratteri interfaccia a menu interfaccia grafica 6. Programmi di utilità 24 12