Gestione di file (parte II) Gestione di richieste concorrenti
|
|
- Ignazio Brescia
- 6 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Gestione di file (parte II) done (2) from host (1) cache write (3) read (4) disk mechanism disk controller Dario Maio 1 Gestione di richieste concorrenti!in un ambiente multiprogrammato e multiutente, il sistema operativo deve gestire richieste concorrenti per l accesso alle varie risorse del sistema di calcolo (memoria principale, CPU, dischi, ecc.).!il sistema operativo deve adottare opportune politiche per lo scheduling delle risorse, mirate a ottimizzarne lo sfruttamento, garantendo al contempo equità nel servizio delle richieste. Diagramma degli stati di un processo new ready running halted waiting 2 Page 1
2 I/O I/O queue Un modello a rete di code!l esecuzione di un job può essere modellata come una sequenza di richieste d uso della CPU (CPU burst) intervallate da richieste di I/O (I/O burst). scheduling della CPU : un modello a rete di code partially executed swapped-out processes ready queue I/O CPU I/O queue I/O.. 3 Politiche di gestione dei dischi!fcfs (First-Come-First-Served): le richieste sono servite in ordine di arrivo.!sstf (Shortest-Seek-Time-First): è servita per prima la richiesta che comporta il minimo spostamento del braccio.!scan (Algoritmo dell'ascensore): le richieste sono servite nell'ordine in cui le tracce sono visitate dal braccio in moto continuo da un estremo all'altro delle superfici.!c-scan (SCAN Circolare): variante dello SCAN in cui non c è servizio durante il moto di ritorno del braccio.!look e C-LOOK: varianti di SCAN e C-SCAN in cui il braccio si muove effettivamente solo a fronte di richieste (con cambio di direzione in assenza di richieste). 4 Page 2
3 Esempio gestione dischi (1) Disco con 256 cilindri (numerati da 0 a 255) Coda di attesa (alle tracce): 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 Braccio inizialmente posizionato sulla traccia 53 (in moto verso la traccia 0). Ordine di Servizio secondo le diverse Politiche: FCFS:98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 (mov. totale del braccio: 640 tracce) SSTF:65, 67, 37, 14, 98, 122, 124, 183 (mov. totale del braccio: 236 tracce) SCAN:37, 14, 0, 65, 67, 98, 122, 124, 183 (mov. totale: 256 tracce per ogni insieme di richieste) C-LOOK:65, 67, 98, 122, 124, 183, 14, 37 (mov. totale del braccio: 322 tracce) 5 Confronto fra le diverse politiche FCFS SSTF SCAN C-LOOK!In generale SSTF dà luogo a un minore tempo di risposta medio, ma con una varianza maggiore rispetto, ad es., a FCFS.!Algoritmi più recenti, pensati per essere eseguiti direttamente dal controllore del disco, prendono in considerazione anche il ritardo di rotazione, e quindi usano informazione relativa agli effettivi settori che si vogliono leggere/scrivere. 6 Page 3
4 Livelli di Cache!In una gerarchia di memorie si distinguono diversi livelli di cache. La cache più veloce e di minori dimensioni è quella più vicina alla CPU e scendendo lungo la gerarchia si incontrano cache più lente e generalmente di maggiori dimensioni. Dunque ogni livello mantiene una copia parziale dell informazione del livello sottostante. Level Level 1 Cache Level 2 Cache System RAM Hard Disk / CD- ROM Devices Cached Level 2 Cache, System RAM, Hard Disk / CD-ROM System RAM, Hard Disk / CD- ROM Hard Disk / CD-ROM -- 7 Disk Caching!I trasferimenti di dati sono penalizzati dalla lentezza degli accessi a disco. È utile minimizzare la frequenza di accesso ai dischi, facendo uso di una cache, ossia sfruttando tecniche di buffering dei blocchi. CPU CACHE Secondary memory!principio di località dei riferimenti: un applicazione, in generale, distribuisce i riferimenti ai file di disco in modo non uniforme nel rispetto di principi di località temporale e spaziale: la località temporale: indica che i blocchi già referenziati continueranno a essere richiesti per un certo periodo di tempo; la località spaziale: indica che c è una certa probabilità che riferimenti futuri a blocchi saranno contigui ai riferimenti correnti. 8 Page 4
5 Efficienza di una cache di disco!dato un insieme di riferimenti a blocchi, l efficienza di una cache si misura in termini del seguente rapporto (Hit Ratio) : Numero riferimenti soddisfatti dalla cache HR = Totale riferimenti richiesti! Sia T I/O il tempo medio di accesso al disco e T C il tempo medio di accesso alla cache; per un insieme di riferimenti l effettivo tempo medio di accesso T E a un blocco richiesto è pari a: T E = T C + (1-HR)x T I/O 9 Frame!Frame (pagina): unità in cui viene suddiviso lo spazio degli indirizzi gestito dal buffer manager.!in generale un frame può ospitare più blocchi. Suddivisione di una cache in frame FRAME BLOCCO!Assumendo che un frame ospiti un solo blocco e che un frame contenga l immagine di un blocco di file o non abbia un contenuto valido, una richiesta di lettura di un blocco comporta: 10 Page 5
6 Lettura di un blocco /* Ricerca del blocco nella cache */ Se il blocco è già presente e disponibile in un frame allora si restituisce l indirizzo del frame al chiamante altrimenti /* Ricerca di un frame libero nella cache */ se esiste un frame libero allora si trasferisce da disco il blocco nel frame individuato e si restituisce l indirizzo del frame al chiamante altrimenti /* Rimpiazzamento di un blocco */ ( si sceglie un blocco da rimpiazzare; se il blocco da rimpiazzare è stato modificato allora deve essere riscritto su disco; si trasferisce da disco il blocco nel frame individuato e si restituisce l indirizzo del frame al chiamante ) 11 La gestione di una cache getandpinpage unpinpage setdirty flushpage Gestore buffer Pagina occupata Buffer Pool Tabella pagine residenti Pagina libera pincount dirty pagina 12 Page 6
7 !I parametri di progetto della cache devono essere fissati in modo da rendere l Hit Ratio quanto più prossimo a 1.!Esempio T I/O = 25 ms T C = 0.01x T I/O!Un valore di HR=0.8 comporta T E =5.25ms, pari circa a 1/5 di T I/O. Si noti che per ottenere valori di T E prossimi a T C deve essere molto vicino a Progetto di una cache effective access time (ms) T E = T C + (1-HR)x T I/O Hit Ratio Le variabili di progetto di una cache: Dimensione della cache Dimensione di un elemento della cache Modifica di informazioni su disco Collocazione della cache Politiche di piazzamento e rimpiazzamento 13 Dimensione della cache!più grande è la cache maggiore è la probabilità di trovare in essa le informazioni richieste, tuttavia esisterà una dimensione al di sopra della quale i benefici introdotti non compenseranno i costi aggiuntivi.!si consideri inoltre che, anche se la capacità per chip di una memoria elettronica aumenta circa di un fattore quattro ogni tre anni (legge di Moore), nel contempo aumentano le necessità di memoria delle applicazioni, tanto da far ritenere che la porzione relativa di dati che potrà essere mantenuta nella cache resterà circa la stessa nel tempo.! Esempio: analizzando le sequenze di riferimenti relative a un certo carico di lavoro si può osservare come varia l hit ratio HR al variare della dimensione della cache Hit Ratio dimensione della cache in Kbyte 14 Page 7
8 Dimensione di un elemento della cache!la dimensione di un elemento della cache dipende strettamente dalle dimensioni della cache stessa; se questa ha dimensioni ridotte è preferibile avere elementi di piccole dimensioni per evitare eccessivi rimpiazzamenti; viceversa se la cache ha grandi dimensioni è preferibile che un elemento ospiti più blocchi (ad esempio una porzione di traccia). Collocazione della cache di disco!la cache, in teoria, può essere collocata in qualunque posizione nel cammino tra la CPU e il disco DISK CPU channel controller 15 Modifiche su disco!in caso di crash i blocchi aggiornati nel buffer ma non su disco possono comportare inconsistenza dei file, specialmente in caso di organizzazioni che usano puntatori tra blocchi. Le politiche più usate sono:!write trough: le modifiche vengono immediatamente trasmesse al disco!write back: le modifiche vengono registrate quando opportuno done (2) cache disk controller from host (1) write (3) read (4) disk mechanism Esempio di tecnica read-after-write gestita in modo autonomo dal controller del disco, in abbinamento alla politica write-back 16 Page 8
9 Politiche di piazzamento!demand fetch: è il metodo più semplice, un blocco viene inserito nella cache solo quando richiesto dal processo, nella speranza che valga il principio di località e che il blocco venga poi referenziato nuovamente nell immediato futuro.!always Prefetching: si caricano anticipatamente ulteriori informazioni ogni qualvolta viene richiesto un blocco.!prefetching on misses: si caricano anticipatamente ulteriori informazioni ogni qualvolta viene richiesto un blocco che non è presente nella cache.!il prefetching può essere sequenziale (vengono caricati alcuni blocchi successivi a quello richiesto) o adattativo (implica l analisi dei riferimenti passati e l adozione di un modello predittivo). 17 Politiche di rimpiazzamento!lru (Least Recently Used): è il metodo più usato per il rimpiazzamento; quando non vi è posto nella cache per il blocco richiesto, viene rimosso il blocco usato meno recentemente;!fifo (First In First Out): viene eliminato dalla cache un elemento in base all ordine di richiesta;!random: viene rimpiazzato un elemento della cache in modo casuale. 18 Page 9
10 Interazione tra applicazione e file File attributes system Una lettura/scrittura (logica) non comporta necessariamente una lettura/scrittura (fisica) dai/sui dispositivi di I/O. System Buffer Pool File System Logic Record I/O request User Buffer User Program Block Number File System User Area Disk Driver Head number Cylinder sector Disk pack 19 Page 10
14 Struttura della memoria secondaria Struttura del disco Struttura del disco
14 Struttura della memoria secondaria 1 Struttura del disco Scheduling del disco Gestione del disco Gestione dello spazio di swap Affidabilità 2 14.1 Struttura del disco 3 14.1 Struttura del disco I dischi
Dettagli12 Memoria secondaria
1 12 Memoria secondaria Struttura del disco Scheduling del disco Gestione del disco Gestione dell area di swap Memorie a stato solido 12.1 Struttura del disco 2 Un HD è composto da una serie di dischi
Dettagli1.9: Gestione della Memoria Secondaria
1.9: Gestione della Memoria Secondaria Struttura logica dei dischi Scheduling del disco Gestione dei dischi Gestione della zona di swap 1.9.1 Struttura Logica dei Dischi Un disco fisico è spesso diviso
DettagliInformatica 3. LEZIONE 20: Ordinamento esterno. Modulo 1: Organizzazione della memoria Modulo 2: Ordinamento esterno
Informatica 3 LEZIONE 20: Ordinamento esterno Modulo 1: Organizzazione della memoria Modulo 2: Ordinamento esterno Informatica 3 Lezione 20 - Modulo 1 Organizzazione della memoria Introduzione Dati in
DettagliSommario. G. Piscitelli
Sommario Fondamenti dei Sistemi Operativi Device Manager Dispositivi di I/O Interfaccia (o controller) e software di pilotaggio (driver) di un dispositivo Schedulazione dei dischi: i parametri Schedulazione
DettagliMemoria secondaria. Sistemi Operativi mod. B 14.1
Memoria secondaria Struttura del disco Scheduling del disco Gestione dell unità a disco Gestione dello spazio di swap La struttura RAID Affidabilità dei dischi Connessione dei dischi 14.1 Memoria secondaria
DettagliIntroduzione Definizioni
Informatica 3 Informatica 3 LEZIONE 20: Ordinamento esterno Lezione 20 - Modulo 1 Modulo 1: Organizzazione della memoria Modulo 2: Ordinamento esterno Organizzazione della memoria Politecnico di Milano
DettagliGestione della memoria di massa. Capitolo Silberschatz
Gestione della memoria di massa Capitolo 12 -- Silberschatz Nastro magnetico Usato in passato come dispositivo di memorizzazione secondaria Può contenere grosse quantità di dati Principalmente usato per
DettagliScheduling della CPU
Scheduling della CPU 1 Scheduling della CPU Obiettivo della multiprogrammazione: massimizzazione dell utilizzo della CPU. Scheduling della CPU: commuta l uso della CPU tra i vari processi. Scheduler della
DettagliNastro magnetico. Gestione della memoria di massa. Disco magnetico. Disco magnetico. Usato in passato come dispositivo di memorizzazione secondaria
Impossibile visualizzare l'immagine. Nastro magnetico Gestione della memoria di massa Usato in passato come dispositivo di memorizzazione secondaria Può contenere grosse quantità di dati Principalmente
DettagliBasi di Dati e Sistemi Informativi. Organizzazione fisica dei dati. Corso di Laurea in Ing. Informatica Ing. Gestionale Magistrale
Giuseppe Loseto Corso di Laurea in Ing. Informatica Ing. Gestionale Magistrale Struttura DBMS Gestore delle interrogazioni Decide le strategie di accesso ai dati per rispondere alle interrogazioni Gestore
DettagliSistemi Operativi GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 11.1
GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA 11.1 Memoria Secondaria Struttura del disco Scheduling del disco Gestione del disco Gestione dello spazio di swap Struttura RAID Affidabilità Implementazione della memoria
DettagliSistemi Operativi. Memoria Secondaria GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA. Struttura del disco. Scheduling del disco. Gestione del disco
GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA 11.1 Memoria Secondaria Struttura del disco Scheduling del disco Gestione del disco Gestione dello spazio di swap Struttura RAID Affidabilità Implementazione della memoria
DettagliGestione della memoria secondaria
Gestione della memoria secondaria 1 Sommario Tipologia del supporto Nastri magnetici Dischi magnetici Dispositivi a stato solido Scheduling degli accessi a disco Gestione del disco Formattazione Blocchi
DettagliLa memoria cache. Lab di Calcolatori
La memoria cache 1 Gap delle prestazioni DRAM - CPU 1000 CPU- DRAM Gap CPU Proc 60%/yr. (2X/1.5yr) 100 10 ProcessorMemory Performance Gap: (grows 50% / year) D R A M DRAM9%/yr.(2X/10 yrs) 1 1980 1981 1982
DettagliUniversità di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A Pietro Frasca.
Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A. 205-6 Pietro Frasca Lezione 3 Martedì 7--205 Paginazione su richiesta Con la tecnica della paginazione
DettagliYYY02 Esercizi per Teoria. Esercizi per preparazione alla prova scritta
YYY02 Esercizi per Teoria Esercizi per preparazione alla prova scritta Esercizio YYY02_02 - Busy Waiting In linguaggio ANSI C, siano dichiarate le seguenti variabili, e siano queste variabili debitamente
DettagliSistemi Operativi II Corso di Laurea in Ingegneria Informatica
www.dis.uniroma1.it/~midlab Sistemi Operativi II Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Prof. Roberto Baldoni Complementi: Buffer I/O Gestione dei buffer e I/O scheduling: 1. Richiami sulle tecniche
DettagliMemorie secondarie. Corso di Basi di Dati e Sistemi Informativi
Memorie secondarie Corso di Basi di Dati e Sistemi Informativi 1 I dispositivi di memoria dei calcolatori sono organizzati secondo una gerarchia, dove al livello più alto ci sono memorie di piccola dimensione,
DettagliStruttura dei dischi
Università di Udine Facoltà di Scienze MM.FF.NN. A.A. 2007-2008 Copyright c 2000 04 Marino Miculan (miculan@dimi.uniud.it) La copia letterale e la distribuzione di questa presentazione nella sua integrità
DettagliInformatica 10. appunti dalla lezione del 16/11/2010
Informatica 10 appunti dalla lezione del 16/11/2010 Memorie Dispositivi in grado di conservare al loro interno informazione per un intervallo di tempo significativo RAM chiavetta USB Hard disk CD/DVD SD
DettagliLe Memorie. Si distinguono per: Supporti sui quali le informazioni vengono fisicamente memorizzate.
Le Memorie Supporti sui quali le informazioni vengono fisicamente memorizzate. Si distinguono per: Velocità Costo per bit Tipo di accesso Accesso a byte o blocchi di byte Volatilità Parte I 15 Due Tipi
DettagliLezione 16. Esercizio 2 (paginazione( di windows) di Linux) 1: soluzione. Esercitazione finale. 10 page faults 5 soft faults
Lezione Esercizio (paginazione( di windows) Esercitazione finale Sistema operativo con paginazione windows-like con: frame per le pagine attive unita di tempo per la permanenza nelle pagine in attesa Sequenza
DettagliLivelli del sottosistema di I/O
Input/Output 1 Livelli del sottosistema di I/O Software di I/O di livello utente Software di sistema indipendente dal dispositivo Driver dei dispositivi Gestori delle interruzioni Hardware Modo utente
DettagliBootstrap. Bootstrap. Shutdown. Struttura di un SO. Elementi principali di un SO:
Bootstrap Bootstrap All accensione di un calcolatore vengono attivati programmi di diagnostica scritti nella ROM (Read Only Memory) che verificano l assenza di guasti Poi viene attivato il programma di
DettagliOperazioni di I/O. Schema di collegamento fra dispositivi periferici e CPU
Operazioni di I/O 1 Schema di collegamento fra dispositivi periferici e CPU Memoria CPU buffer interfaccia Registro di controllo Registro Di stato Unità di controllo Dispositivo fisico 2 1 Unità di interfaccia
Dettagli1. I dispositivi periferici
La gestione dell I/O 1. I dispositivi periferici Un ulteriore aspetto fondamentale del SO è la gestione dei dispositivi periferici (periferiche) Dal punto di vista del sistema operativo per periferiche
DettagliInput Output. Principi di gestione dell hardware di I/O Dispositivi di I/O Gestione dei dischi magnetici Altri dispositivi
Principi di gestione dell hardware di I/O Dispositivi di I/O Gestione dei dischi magnetici Altri dispositivi Principi dell hardware di I/O L'hardware di I/O può essere descritto a vari livelli Ingegneri
DettagliSistemi Operativi A Parte VI - La memoria secondaria. Dischi magnetici. Nastri magnetici
Sistemi Operativi A Parte VI - La memoria secondaria Augusto Celentano Università Ca Foscari Venezia Corso di Laurea in Informatica Dischi magnetici Proprietà principali e parametri - Velocità di rotazione
DettagliSistemi Operativi. Gianluca Della Vedova. Sistemi Operativi. Gianluca Della Vedova. Sistemi Operativi. Gianluca Della Vedova.
Programmi applicativi Un programma applicativo (o applicativo) è un eseguibile che può essere utilizzato dall utente e che ha funzionalità di alto livello (word processor, spreadsheet, DBMS) Univ. Milano-Bicocca
DettagliGESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE
GESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE E MEMORIA VIRTUALE 7.1 Gestione della memoria Segmentazione Segmentazione con paginazione Memoria Virtuale Paginazione su richiesta Sostituzione delle pagine Trashing Esempi:
Dettagli= 0, 098 ms. Da cui si ricava t 2 medio
1. Una macchina ha uno spazio degli indirizzi a 32 bit e una pagina di 8 KB. La tabella delle pagine è completamente nell hardware, con una parola a 32 bit per voce. Quando parte un processo, la tabella
DettagliSistemi operativi e distribuiti
Sistemi operativi e distribuiti La memoria virtuale Memoria Virtuale Separazione della memoria logica da quella fisica Un programma potrebbe risiedere in memoria solo parzialmente Lo spazio di indirizzamento
DettagliGESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE 6.1 D. - UNICAL
GESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE 6.1 Gestione della Memoria Background Spazio di indirizzi Swapping Allocazione Contigua Paginazione 6.2 Background Per essere eseguito un programma deve trovarsi (almeno
DettagliScheduling della CPU. Lo scheduling Stefano Quer Dipartimento di Automatica e Informatica Politecnico di Torino
Scheduling della CPU Lo scheduling Stefano Quer Dipartimento di Automatica e Informatica Politecnico di Torino 2 Concetti fondamentali Uno degli obbiettivi della multiprogrammazione è quello di massimizzare
DettagliSistemi Operativi. Sottosistema di I/O
Sistemi Operativi (modulo di Informatica II) Sottosistema di I/O Patrizia Scandurra Università degli Studi di Bergamo a.a. 2011-12 Sommario L hardware di I/O Struttura Interazione tra computer e controllori
DettagliCache: 1 livello della gerarchia di memoria
Cache: 1 livello della gerarchia di memoria Processore Controllo Datapath Registri On chip cache Cache di secondo livello (SRAM) Memoria principale (DRAM) Memoria secondaria (Disco) 4 decisioni da prendere
DettagliMemoria secondaria. Contenuti della lezione di oggi 21 Maggio Strutture dei dispositivi di memorizzazione. Collegamento dei dischi
Contenuti della lezione di oggi 21 Maggio 2009 Memoria secondaria Strutture dei dispositivi di memorizzazione Collegamento dei dischi Scheduling del disco Gestione del disco Gestione dello spazio di swap
DettagliIntroduzione alle gerarchie di memoria
Introduzione alle gerarchie di memoria 1 Un ripasso Circuito sequenziale Segnale di clock Circuito sincrono Temporizzazione sensibile ai fronti Latch tipo S-R Latch tipo D Flip-flop tipo D Register file
DettagliSistemi Operativi. Sistemi I/O SISTEMI DI INPUT/OUTPUT. Hardware di I/O. Interfaccia di I/O per le applicazioni. Sottosistema per l I/O del kernel
SISTEMI DI INPUT/OUTPUT 10.1 Sistemi I/O Hardware di I/O Interfaccia di I/O per le applicazioni Sottosistema per l I/O del kernel Trasformazione delle richieste di I/O Stream Prestazioni 10.2 I/O Hardware
DettagliMemoria secondaria. Struttura del disco. Scheduling del disco. Gestione dell unità a disco. Affidabilità dei dischi: RAID
Memoria secondaria Struttura del disco Scheduling del disco Gestione dell unità a disco Affidabilità dei dischi: RAID Sistemi Operativi 13.1 Struttura del disco I dischi vengono indirizzati come grandi
Dettaglistatic dynamic random access memory
LA MEMORIA SRAM e D R A M static dynamic random access memory SRAM: unità che memorizza un gran numero di parole in un insieme di flip-flop, opportunamente connessi, mediante un sistema di indirizzamento
DettagliSISTEMI OPERATIVI. Gestione dei dischi. Gestione dei dischi e sistemi RAID
SISTEMI OPERATIVI 08.c Gestione dei dischi e sistemi RAID Gestione dei dischi Caratteristiche dei dischi magnetici Schedulazione degli accessi al disco Sistemi RAID 1 Struttura meccanica 2 traccia testina
DettagliSistemi Operativi. Bruschi Martignoni Monga. Altre periferiche fondamentali Hard disk Terminale. Sistemi Operativi. Bruschi Martignoni Monga
1 Mattia Lezione XXIX: Dip. di Informatica e Comunicazione Università degli Studi di Milano, Italia mattia.monga@unimi.it a.a. 2008/09 1 c 2009 M.. Creative Commons Attribuzione-Condividi allo stesso modo
DettagliLa memoria secondaria
La memoria secondaria La memoria principale non può essere troppo grande a causa del suo costo elevato Non consente la memorizzazione permanente dei dati (volatilità) Per questi motivi sono stati introdotti
DettagliRegistri della CPU. Memoria Centrale. Memoria di Massa. Memorie di altri sistemi in rete
+ Veloce + Vicina alla CPU + Costosa Registri della CPU Memoria cache di primo livello sul microprocessore L1 - Capiente Memoria cache di secondo livello sul microprocessore L2 Memoria Centrale - Veloce
DettagliCLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI OPERATIVI (in ordine cronologico)
CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI OPERATIVI (in ordine cronologico) - Dedicati Quelli dei primi sistemi operativi. La macchina viene utilizzata da un utente per volta che può eseguire un solo programma per volta.
DettagliAppunti di informatica. Lezione 5 anno accademico Mario Verdicchio
Appunti di informatica Lezione 5 anno accademico 2016-2017 Mario Verdicchio Architettura dei calcolatori La maggior parte degli strumenti informatici oggi in uso si basano sull architettura di Von Neumann
DettagliFallimenti nella TLB
Fallimenti nella TLB Un fallimento nella TLB può essere dovuto a due motivi: 1. la pagina fisica non è presente in memoria (page fault); 2. la traduzione non è nella TLB, anche se la pagina fisica è presente
DettagliLa memoria secondaria
La memoria secondaria La memoria principale non può essere troppo grande a causa del suo costo elevato Non consente la memorizzazione permanente dei dati (volatilità) Per questi motivi sono stati introdotti
DettagliIl file È un insieme di informazioni: programmi. Il File System. Il file system
Il File System Il file È un insieme di informazioni: programmi d a t i testi rappresentati come insieme di record logici (bit, byte, linee, record, etc.) Ogni file è individuato da (almeno) un nome simbolico
DettagliDove siamo. Gestione della Memoria (1) Dove siamo. Dove siamo. Operating Systems and Distributed Systems. Operating Systems and Distributed Systems
Dove siamo Gestione della Memoria (1) Dove siamo Dove siamo Gestione della memoria (vista utente) exec() shmalloc() sbrk() getrlimit() File Mgr UNIX Device Mgr Mgr Mgr Application Program Hardware Alloc()
DettagliIl file system. Le caratteristiche di file, direttorio e partizione sono del tutto indipendenti dalla natura e dal tipo di dispositivo utilizzato.
Il File System Il file system È quella parte del Sistema Operativo che fornisce i meccanismi di accesso e memorizzazione delle informazioni (programmi e dati) allocate in memoria di massa. Realizza i concetti
DettagliParte V. Il File System
Parte V Il File System Sistemi Operativi - prof. Silvio Salza - a.a. 2008-2009 V - 1 Il File System I/O Virtuale: l'accesso alla memoria di massa avviene tramite tramite il SO La memoria di massa è organizzata
DettagliSistemi Operativi A.A. 2011/2012
Sistemi Operativi A.A. 2011/2012 Esercitazione 13 Dicembre 2011 Esercizio 1 - Scheduling dei processi Data la seguente sequenza di processi Processo Istante Arrivo Durata Priorità P 1 0 6 3 P 2 2 5 2 P
DettagliIl Gestore della Memoria. Tecnica a Partizioni Fisse e a Partizioni Variabili
Il Gestore della Memoria Tecnica a Partizioni Fisse e a Partizioni Variabili Compiti del gestore della Memoria Mantenere traccia dello stato, libera o occupata, di ciascuna zona della memoria. Assegnare
DettagliLA GESTIONE DELLA I/O
LA GESTIONE DELLA I/O Il S.O. È l interfaccia tra l hardware e i programmi che effettuano richieste di I/O Sottosistema di I/O strutturato in moduli chiamati DRIVER uno per ogni dispositivo I Driver rendono
DettagliMemorizzazione dei dati: Dischi e File
Memorizzazione dei dati: Dischi e File Query\update Query plan Execution Engine richieste di indici, record e file Index/file/record Manager comandi su pagine Query Compiler Buffer Manager Lettura/scrittura
Dettagli1. Che cos è un sistema multiprogrammato? Si può realizzare la multiprogrammazione
1. Che cos è un sistema multiprogrammato? Si può realizzare la multiprogrammazione su un sistema con una sola CPU? 2. Qual è la differenza tra un interruzione e una trap? Si faccia qualche esempio. 1.
DettagliCapitolo 12 -- Silberschatz
Gestione della memoria di massa Capitolo 12 -- Silberschatz Nastro magnetico Usato in passato come dispositivo di memorizzazione secondaria Può contenere grosse quantità di dati Principalmente usato per
DettagliUniversità degli Studi di Padova Dipartimento di Matematica. - Corso di Laurea in Informatica
Università degli Studi di Padova Dipartimento di Matematica. - Corso di Laurea in Informatica Regole dell'esame Il presente esame scritto deve essere svolto in forma individuale in un tempo massimo di
DettagliPROGRAMMA DISCIPLINARE SVOLTO a. s. 2015 / 2016
PROGRAMMA DISCIPLINARE SVOLTO a. s. 2015 / 2016 DOCENTI: TESTARDO CINZIA, VALERIO FELICI CLASSE 4 a IA DISCIPLINA TPSI MACROARGOMENTI che sono stati trattati nel corso del corrente anno scolastico (in
DettagliIl File System. Architettura del File System (2) Architettura del File System. Parte V. Il File System
Il File System Parte V Il File System I/O Virtuale: l'accesso alla memoria di massa avviene tramite tramite il SO La memoria di massa è organizzata in unità virtuali denominate file (archivio) File System:
DettagliIntroduzione alle memorie cache. Cristina Silvano, 06/01/2013 versione 2 1
Introduzione alle memorie cache Corso ACSO prof. Cristina SILVANO Politecnico di Milano Cristina Silvano, 06/01/2013 versione 2 1 Obiettivo Sommario Livelli della gerarchia di memoria Memoria cache: concetti
DettagliParte V Il File System
Parte V Il File System Sistemi Operativi - prof. Silvio Salza - a.a. 2008-2009 V - 1 Il File System I/O Virtuale: l'accesso alla memoria di massa avviene tramite tramite il SO La memoria di massa è organizzata
DettagliStruttura interna del sistema operativo Linux
Struttura interna del sistema operativo Linux 5. I device driver A cura di: Anna Antola Giuseppe Pozzi DEI, Politecnico di Milano anna.antola/giuseppe.pozzi@polimi.it -versione del 30 marzo 2004-1-04.-04
DettagliIl software: Istruzioni per il computer
Il software: Istruzioni per il computer Software applicativo aiuta a svolgere operazioni utili in vari campi programmi di videoscrittura, fogli elettronici, videogiochi Software di sistema permette l utilizzo
Dettagliif (a>c) d = d + 5; a = b + d + e; else e = e + 2; f = f + 2; c = c + f; b = a + f;
Quesito 1. Il parallelismo insito in un programma e quello da esso esplicitabile per accelerarne l esecuzione vengono limitati, tra le altre cose, dal grado di dipendenza esistente tra le sue istruzioni:
DettagliProcesso - 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
DettagliIl Sistema Operativo fa parte del software di base; e` costituito da un insieme di programmi che interagiscono e cooperano per:
Il Sistema Operativo Il Sistema Operativo fa parte del software di base; e` costituito da un insieme di programmi che interagiscono e cooperano per: gestire efficientemente l'elaboratore e le sue periferiche,
DettagliArchitettura degli elaboratori - 2 -
Università degli Studi dell Insubria Dipartimento di Scienze Teoriche e Applicate Architettura degli elaboratori e gerarchie di memoria Marco Tarini Dipartimento di Scienze Teoriche e Applicate marco.tarini@uninsubria.it
DettagliEsercizi Esercizi Università di Salerno
Sistemi Operativi: Prof.ssa A. Rescigno Anno Acc. 2015-2016 Esercizi Esercizi Università di Salerno 1. In un sistema si possono presentare solo due tipi di processi: lettori P l e scrittori P s. Dove i
DettagliSistemi di Elaborazione delle Informazioni 6 CFU. Architettura dei calcolatori
Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Ingegneria Chimica, Gestionale, Informatica, Meccanica Sistemi di Elaborazione delle Informazioni 6 CFU Anno Accademico 2015/2016 Docente: ing. Salvatore
DettagliIl bus. Bus di sistema: insieme di collegamenti (solitamente in rame) che connette tutti i componenti di un architettura
Il bus Problema: collegare le varie componenti (fisicamente separate) di un calcolatore, ad esempio, processore e memoria centrale Problema: come fa il processore a trasmettere alla RAM i bit che codificano
DettagliInfluenza dell' I/O sulle prestazioni (globali) di un sistema
Influenza dell' I/O sulle prestazioni (globali) di un sistema Tempo totale per l'esecuzione di un programma = tempo di CPU + tempo di I/O Supponiamo di avere un programma che viene eseguito in 100 secondi
DettagliI Processi. Il Concetto di Processo
I Processi Il Concetto di Processo Il processo è un programma in esecuzione È l unità di esecuzione all interno del SO Solitamente, l esecuzione di un processo è sequenziale (le istruzioni vengono eseguite
DettagliSistemi Operativi GESTIONE DEI PROCESSI. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 4.1
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
DettagliLezione 2 Chiamate di procedura e risposta alle interruzioni
Modulo 1 U.D. 1 Lez. 2 Lezione 2 Chiamate di procedura e risposta alle interruzioni Sistemi Operativi I Modulo 1 - Architettura del Calcolatore Unità didattica 1 - Architettura e funzionamento dei sistemi
DettagliLa memoria secondaria
La memoria secondaria E di solito un disco rigido che contiene dati e programmi in modo permanente (può essere anche un cd-rom, floppy disk, etc). Tempi di accesso: Floppy: O(100) ms Hard disk: O(10) ms
DettagliSolitamente la capacità è minore di un disco magnetico, ma la velocità è molto più alta.
C4. MEMORIA SECONDARIA Nel seguito verranno analizzati, oltre alla struttura dei dispositivi di memorizzazione, anche gli algoritmi di scheduling delle unità a disco, la formattazione dei dischi, la gestione
DettagliFILE E INDICI Architettura DBMS
FILE E INDICI Architettura DBMS Giorgio Giacinto 2010 Database 2 Dati su dispositivi di memorizzazione esterni! Dischi! si può leggere qualunque pagina a costo medio fisso! Nastri! si possono leggere le
DettagliCalcolatori Elettronici
Calcolatori Elettronici La memoria gerarchica La cache: come migliorare le prestazioni Ricapitolando (1) La memoria principale e la cache sono scomposte in blocchi di uguale dimensione L indirizzo del
DettagliLezione 2 Principi Fondamentali di SO Interrupt e Caching. Sommario
Lezione 2 Principi Fondamentali di SO Interrupt e Caching Sommario Operazioni di un SO: principi fondamentali Una visione schematica di un calcolatore Interazione tra SO, Computer e Programmi Utente 1
DettagliSOLUZIONI DELLA PROVA SCRITTA DEL CORSO DI. NUOVO E VECCHIO ORDINAMENTO DIDATTICO 13 Luglio 2004
SOLUZIONI DELLA PROVA SCRITTA DEL CORSO DI NUOVO E VECCHIO ORDINAMENTO DIDATTICO 13 Luglio 2004 MOTIVARE IN MANIERA CHIARA LE SOLUZIONI PROPOSTE A CIASCUNO DEGLI ESERCIZI SVOLTI ESERCIZIO 1 (9 punti) Si
DettagliI/O DEVICES. A Typical PC Bus Structure. G. Piscitelli Politecnico di Bari 1 of 11
Incredible variety of I/O devices Common concepts Port Bus Controller (host adapter) I/O instructions control devices Devices have addresses, used by Direct I/O instructions Memory-mapped I/O I/O DEVICES
DettagliSistemi Operativi. Sottosistema di I/O
Sistemi Operativi (modulo di Informatica II) Sottosistema di I/O Patrizia Scandurra Università degli Studi di Bergamo a.a. 2008-09 Sommario L hardware di I/O Struttura Interazione tra computer e controllori
DettagliSIMULAZIONE DELLA PROVA INTERMEDIA DEL CORSO DI CALCOLATORI ELETTRONICI
SIMULAZIONE DELLA PROVA INTERMEDIA DEL CORSO DI CALCOLATORI ELETTRONICI ESERCIZIO 1 (10 Punti) Si implementi una rete sequenziale la cui uscita valga Z=1 solo quando viene riconosciuta la sequenza in ingresso
DettagliA controllo di programma diretto A controllo di programma con polling Ad interruzione Ad accesso diretto alla memoria (DMA)
L input/output Architettura degli Elaboratori e delle Reti Alberto Borghese Università degli Studi di Milano Dipartimento di Scienze dell Informazione email: borghese@dsi.unimi.it 1 Gestione dell I/O A
DettagliCHAPTER 18: The Internal Operating System
CHAPTER 18: The Internal Operating System The Architecture of Computer Hardware, Systems Software & Networking: An Information Technology Approach 5th Edition, Irv Englander John Wiley and Sons 2013 PowerPoint
DettagliCapitolo 5 Elementi architetturali di base
Capitolo 5 Elementi architetturali di base Giuseppe Lami Istituto di Scienza e Tecnologie dell Informazione CNR Via Moruzzi, 1 - Pisa giuseppe.lami@isti.cnr.it Struttura - Unità di elaborazione e controllo
DettagliArchitettura dei calcolatori
Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Ingegneria Informatica C.I. 3 Modulo Informatica 2 c.f.u. Anno Accademico 2009/2010 Docente: ing. Salvatore Sorce Architettura dei calcolatori II parte
DettagliArchitettura degli elaboratori Docente:
Politecnico di Milano Il File System Architettura degli elaboratori Docente: Ouejdane Mejri mejri@elet.polimi.it Sommario File Attributi Operazioni Struttura Organizzazione Directory Protezione Il File
DettagliInput/Output. Livelli del sottosistema di I/O
Input/Output 1 Livelli del sottosistema di I/O Software di I/O di livello utente Software di sistema indipendente dal Di Driver dei didispositivi itii Gestori delle interruzioni Hardware utente kernel
DettagliStruttura dei Sistemi di Calcolo
Università di Udine Facoltà di Scienze MM.FF.NN. A.A. 2009-2010 Copyright c 2000 04 Marino Miculan (miculan@dimi.uniud.it) La copia letterale e la distribuzione di questa presentazione nella sua integrità
DettagliGestione della memoria
Gestione della memoria Gestione della memoria In un sistema multiprogrammato il numero di processi è > del numero di processori, ciò implica: unità di elaborazione virtuale memoria virtuale Un gestore
DettagliSistema operativo (SO)
Diagramma a cipolla Sistema operativo (SO) Il calcolatore elabora informazioni codificate in sequenza di bit I dispositivi si interfacciano con il calcolatore tramite complessi protocolli di comunicazione
DettagliGestione della memoria
Gestione della memoria centrale Gestione della memoria Concetti generali. Swapping. Allocazione contigua di memoria. Paginazione. Segmentazione. Segmentazione con paginazione. Esempio: Pentium Intel Background
DettagliARCHITETTURA CALCOLATORI: Memoria di massa (o secondaria)
ARCHITETTURA CALCOLATORI: Memoria di massa (o secondaria) Dispositivi per la memorizzazione di grandi masse di dati. I dati memorizzati su questo tipo di memoria sopravvivono all esecuzione dei programmi
DettagliSistemi Operativi ed interazione con HW e CAD
Sistemi Operativi ed interazione con HW e CAD Corsi di Informatica Grafica Prof. Manuel Roveri Indice Il Sistema Operativo Software di sistema e applicativo Architettura di un sistema operativo Classificazione
DettagliArchitettura hardware
Architettura hardware la parte che si può prendere a calci Architettura dell elaboratore Sistema composto da un numero elevato di componenti, in cui ogni componente svolge una sua funzione elaborazione
Dettagli