Introduzione ai Sistemi Operativi



Documenti analoghi
Il Sistema Operativo (1)

Con il termine Sistema operativo si fa riferimento all insieme dei moduli software di un sistema di elaborazione dati dedicati alla sua gestione.

I sistemi operativi. Università degli Studi di Salerno

Il Software. Il software del PC. Il BIOS

Le Infrastrutture Software ed il Sistema Operativo

Il software di base comprende l insieme dei programmi predisposti per un uso efficace ed efficiente del computer.

Il Sistema Operativo. C. Marrocco. Università degli Studi di Cassino

Introduzione alle tecnologie informatiche. Strumenti mentali per il futuro

Il software impiegato su un computer si distingue in: Sistema Operativo Compilatori per produrre programmi

Il Sistema Operativo

Gestione della memoria centrale

Il sistema operativo. Sistema operativo. Multiprogrammazione. Il sistema operativo. Gestione della CPU

Informatica e Bioinformatica: Sistemi Operativi

Infrastrutture Software

Sistema Operativo. Fondamenti di Informatica 1. Il Sistema Operativo

L informatica INTRODUZIONE. L informatica. Tassonomia: criteri. È la disciplina scientifica che studia

Software relazione. Software di base Software applicativo. Hardware. Bios. Sistema operativo. Programmi applicativi

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

Sistemi operativi. Esempi di sistemi operativi

Classificazione del software

IL SOFTWARE TIPI DI SOFTWARE. MACCHINE VIRTUALI Vengono definite così perché sono SIMULATE DAL SOFTWARE, UNIFORMANO L ACCESSO SISTEMA OPERATIVO

Un sistema operativo è un insieme di programmi che consentono ad un utente di

La gestione di un calcolatore. Sistemi Operativi primo modulo Introduzione. Sistema operativo (2) Sistema operativo (1)

Il sistema operativo

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni

Dispensa di Informatica I.1

Organizzazione Monolitica

TITLE Sistemi Operativi 1

Il software. la parte contro cui si può solo imprecare. Il software

Software di base. Corso di Fondamenti di Informatica

Il Software e Il Sistema Operativo. Prof. Francesco Accarino IIS Altiero Spinelli A.S. 09/10

Funzioni del Sistema Operativo

Definizione Parte del software che gestisce I programmi applicativi L interfaccia tra il calcolatore e i programmi applicativi Le funzionalità di base

Il Sistema Operativo. Funzionalità. Sistema operativo. Sistema Operativo (Software di base)

Il sistema di I/O. Hardware di I/O Interfacce di I/O Software di I/O. Introduzione

INFORMATICA. Il Sistema Operativo. di Roberta Molinari

Corso di Informatica

IL SISTEMA OPERATIVO IL SISTEMA OPERATIVO INTERFACCE TESTUALI INTERFACCE TESTUALI FUNZIONI DEL SISTEMA OPERATIVO INTERFACCE GRAFICHE

Il Sistema Operativo: il File System

Il SOFTWARE DI BASE (o SOFTWARE DI SISTEMA)

Informatica: il sistema operativo

Corso di Informatica

Architettura di un sistema operativo

Il file system. meccanismi di accesso e memorizzazione delle informazioni (programmi e dati) allocate. in memoria di massa

Scheduling della CPU. Sistemi multiprocessori e real time Metodi di valutazione Esempi: Solaris 2 Windows 2000 Linux

Il File System. Il file system

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A Pietro Frasca.

PARTE 4 La Macchina Software

Software di sistema e software applicativo. I programmi che fanno funzionare il computer e quelli che gli permettono di svolgere attività specifiche

Pronto Esecuzione Attesa Terminazione

Indice degli argomenti del s.o. Software. Software. Buona lezione a tutti!! SISTEMI OPERATIVI

Sistemi di Elaborazioni delle Informazioni I

In un modello a strati il SO si pone come un guscio (shell) tra la macchina reale (HW) e le applicazioni 1 :

Il software. la parte contro cui si può solo imprecare. Funzioni principali del sistema operativo. (continua) Gestione della memoria principale

ISTVAS Ancona Introduzione ai sistemi operativi Tecnologie Informatiche

Sistema Operativo e Applicativi

SISTEMI OPERATIVI. Prof. Enrico Terrone A. S: 2008/09

Sistemi Operativi (modulo di Informatica II) I processi

Il computer: primi elementi

Gestore di Memoria. Gestire le richieste di risorse di memoria Liberare le risorse non più utilizzate. Gestire la memoria virtuale (swap su disco)

Il software: Istruzioni per il computer. I tre tipi di software di sistema. Compiti del sistema operativo

Elementi di Informatica e Programmazione

Introduzione al sistema operativo Il file system: file, directory,...

Ingegneria Gestionale della logistica e produzione Prof. A. Palomba - Elementi di Informatica (DF-M)

HARDWARE. Relazione di Informatica

Lezione 2 Principi Fondamentali di SO Interrupt e Caching. Sommario

Sistemi operativi e reti A.A Lezione 2

IL SOFTWARE. Giada Agostinacchio Classe 2^ Beat ISIS G.Meroni Lissone Anno Scolastico 2007/2008

Sistemi Operativi Kernel

Scheduling. Sistemi Operativi e Distribuiti A.A Bellettini - Maggiorini. Concetti di base

Fondamenti di Informatica: Sistemi Operativi 1. Introduzione

LINUX. Che cos'e` un sistema operativo?

ASPETTI GENERALI DI LINUX. Parte 2 Struttura interna del sistema LINUX

GLI ARCHIVI DI DATI. File Un File è una sequenza di informazioni che costituisce una unità logica. Un file è un un contenitore di di informazioni

Lezione 4 La Struttura dei Sistemi Operativi. Introduzione

Il Sistema Operativo. Di cosa parleremo? Come si esegue un programma. La nozione di processo. Il sistema operativo

Gestione del file system

Il memory manager. Gestione della memoria centrale

Uso del Computer e Gestione dei File. Uso del Computer e Gestione dei File. Federica Ricca

PROGRAMMI UTENTE INTERPRETE COMANDI FILE SYSTEM GESTIONE DELLE PERIFERICHE GESTIONE DELLA MEMORIA GESTIONE DEI PROCESSI (NUCLEO) HARDWARE

Sistemi Operativi STRUTTURA DEI SISTEMI OPERATIVI 3.1. Sistemi Operativi. D. Talia - UNICAL

INTERAZIONE CON L UTENTEL

2. Strutture dei Sistemi Operativi

CdL in Medicina Veterinaria - STPA AA

Esercitazione su Windows. Introduzione al calcolatore Introduzione a Windows

Approccio stratificato

Tecnologia di un Database Server (centralizzato) Gestione del buffer

Gestione della Memoria

La Gestione delle risorse Renato Agati

Software. Algoritmo. Algoritmo INFORMATICA PER LE DISCIPLINE UMANISTICHE 2 (13042)

BMSO1001. Orchestrator. Istruzioni d uso 02/10-01 PC

Sistemi Operativi MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE. D. Talia - UNICAL. Sistemi Operativi 13.1

MECCANISMI E POLITICHE DI PROTEZIONE 13.1

Scheduling della CPU:

Processi e Thread. Scheduling (Schedulazione)

Informatica. Il software (S.O.) e ancora sulle basi numeriche

Laboratorio di Informatica

STRUTTURE DEI SISTEMI DI CALCOLO

Excel. A cura di Luigi Labonia. luigi.lab@libero.it

Antonio Guerrieri UTILIZZO DEL COMPUTER E GESTIONE DEI FILE IN MS WINDOWS

Transcript:

Introduzione ai Sistemi Operativi

Sistema Operativo Software! Applicazioni! Sistema Operativo! È il livello di SW con cui! interagisce l utente! e comprende! programmi quali :! Compilatori! Editori di testi! Fogli elettronici! Sistemi informativi! Browser per Web!...! Hardware! Windows! Unix/Linux! Mac OS! È il livello di SW che interagisce direttamente! con l hw e che si occupa di una uso corretto! ed efficiente delle risorse fisiche (processore, memorie,! periferiche etc.)!

Funzioni di un S.O. (1/2) Gestione delle risorse hardware: CPU Memoria Centrale Di massa Periferiche e I/O Gestione e controllo delle applicazioni Caricamento Allocazione delle risorse alle applicazioni, accesso delle applicazioni alle risorse Terminazione Malfunzionamenti

Funzioni di un S.O. (2/2) Realizzazione di modalità di accesso alle risorse hardware/software per l utente Comandi/istruzioni/applicativi di base per la gestione delle risorse Realizzazione di opportune astrazioni (anche tramite interfacce grafiche) per la rappresentazione di tali risorse

Elementi di un S.O. Applicazioni! Interprete di! Comandi (shell)! Interfaccia grafica! (desktop manager)! Sistema operativo! Gestore del! Processore! (scheduler)! Gestore della! Memoria! Gestore delle! periferiche! File system! Kernel! Hw!

Modalità di funzionamento Modalità utente: Modalità di funzionamento dell elaboratore che permette un accesso limitato e mediato alle risorse hardware Per accedere alle risorse hardware (ad es. salvare un file) un applicativo deve invocare delle funzionalità offerte dal kernel (system call) Modalità kernel: Modalità riservata al sistema operativo nella quale l accesso alle risorse avviene in modo diretto N.B. Un programma in modalità kernel non è facilmente interrompibile!

Sistemi operativi, utenti e programmi Mono-utente o multi-utente (mono/multiuser) si distingue tra elaboratori di tipo personale e elaboratori utilizzabili da più utenti contemporaneamente Mono o multi-programmati (mono/multitasking) si distingue tra elaboratori in grado di eseguire un solo programma alla volta oppure più programmi contemporaneamente Praticamente tutti i sistemi operativi attuali sono di tipo Multi-utente e Multi-programmati

Esecuzione di applicazioni Caricamento del programma eseguibile da un supporto di memorizzazione di massa in memoria centrale Allocazione del tempo del processore alle applicazioni da eseguire Se più programmi possono essere attivi l unità centrale deve essere virtualmente divisa tra di essi Il S.O. deve quindi poter dinamicamente attivare e disattivare l esecuzione dei programmi

Gestione dei processi

Nozione di processo Si definisce un processo un programma attivato, compresi i propri dati e tutte le informazioni necessarie a ricostruirne il contesto di esecuzione Processo = programma attivato + contesto di esecuzione In un contesto multi-programmato il primo processo (scheduler) in esecuzione ha come compito la gestione (attivazione e allocazione del tempo della CPU al processo, e disattivazione) degli altri processi

Lo scheduler Al fine di poter eseguire più processi tramite una singola CPU, si usa una tecnica detta di time-sharing Eseguo Proc1! Eseguo Proc2! Eseguo Proc3! Eseguo Proc1! Quanto di tempo! 20-100 ms! Interruzione: il SO! riprende il controllo e decide chi! eseguire nel quanto successivo! Periferica orologio interno!

Attivazione/arresto dei processi Al fine di poter arrestare un processo, garantendo la possibilità di riattivarlo in seguito allo stesso punto nel quale era stato interrotto, va salvato il contesto di esecuzione Il S.O. è quindi dotato di opportune strutture per la memorizzazione dei processi attivi e del loro stato (tabella dei processi)

Processi e stati possibili Interruzione HW! asincrona! Stati possibili per i processi Running (in esecuzione): attualmente la CPU sta eseguendo il programma associato Blocked (bloccato): il processo non è attivo perchè ha richiesto un operazione di I/O che non è ancora stata gestita Ready (pronto): il processo potrebbe essere in esecuzione (non è in attesa di I/O) ma attualmente la CPU è allocata ad un altro processo

Strategie di attivazione e gestione dei processi Diverse possibili strategie di attivazione dei processi a coda : il processo attualmente gestito, finito il suo quanto di tempo, viene messo in coda alla lista dei processi da gestire a lotti : i programmi vengono eseguiti interamente uno dopo l altro strategie più complesse (ad es. code con priorità)

Gestione della memoria

Il gestore della memoria Tutti i programmi che compongono il SO ed i programmi applicativi attivi usano contemporaneamente la RAM Il gestore della memoria si preoccupa di fare condividere la RAM ai vari processi in esecuzione in modo che : ogni processo abbia un suo spazio privato distinto dagli altri (e inaccessibile agli altri) ogni processo abbia abbastanza memoria per eseguire il proprio algoritmo

Problemi di gestione della memoria In un contesto multi-programmato possono essere attivi molti programmi, con i relativi processi e contesti di esecuzione I dati su cui i programmi operano possono occupare grandi quantità di memoria, anche superiori alla capacità della memoria centrale à Necessità di gestire in modo dinamico anche la memoria

Tecniche di gestione della memoria Virtualizzazione: la memoria di massa viene vista come un estensione della memoria centrale dove collocare dati e processi non attualmente in esecuzione (swapping) A tal proposito la memoria viene suddivisa in unità dette pagine È necessario tenere traccia anche della memoria occupata dai vari processi, e del fatto che sia memoria centrale o di massa (tabella delle pagine)

Strategie per la gestione della memoria Le pagine salvate in memoria di massa richiederanno più tempo per essere utilizzate (e possono richiedere lo scaricamento di altre pagine su disco) Necessario cercare di minimizzare la frequenza di queste operazioni Strategie di gestione della memoria virtuale FIFO (First In First Out): la pagina più vecchia viene scaricata Non usata di recente (Not Recently Used): una fra le pagine non usate di recente viene scaricata Strategie più complesse (es. FIFO+NRU)

Gestione delle periferiche

Driver e controller (1/3) Ogni periferica è gestita in cooperazione da due entità: il Controller: un dispositivo hardware che colloquia direttamente con la parte elettrico/ meccanica della periferica il Driver: un programma software opportunamente progettato e realizzato per essere in grado di colloquiare con il controller di offrire (tramite il S.O.) funzionalità base di accesso alla periferica

Driver e controller (2/3) Solitamente il driver non è sviluppato da chi costruisce il S.O. ma da chi costruisce il dispositivo (in accordo alle specifiche del S.O.) Al fine di poter accedere correttamente al dispositivo è necessario installare il driver associato nel S.O. Possibili problemi: il driver viene spesso eseguito in modalità kernel!

Driver e controller (3/3) Quando si installa un nuovo driver bisogna fornire delle informazioni a basso livello per permettere di colloquiare correttamente con il S.O. con l hardware Periferiche plug & play: aderiscono ad un protocollo standard per la negoziazione automatica dei parametri di configurazione sono generalmente tutte le periferiche dei PC odierni... ciononostante l installazione di nuove periferiche a volte non è banale

Il File System

File System È la parte del S.O. che permette di mantenere dati e programmi in modo persistente nella memoria di massa fornisce funzionalità di accesso a questo genere di risorsa per le applicazioni permette di organizzare dati e programmi in modo da renderne agevole la localizzazione da parte dell utente umano à necessario definire opportune astrazioni! può essere modificata per cancellare dati obsoleti, aggiornare l organizzazione etc.

File System e astrazioni Le astrazioni generalmente fornite sono: il file (o archivio) : una sequenza di byte che contiene dati o programmi rappresentati con una opportuna codifica binaria il folder/directory (o cartella) : astrazione che permette di collezionare insieme più file e/o folder Regole base Esiste una radice dell albero (dischi e/o partizioni in Windows, / in Linux Un file o folder appartiene direttamente ad un solo folder (ma esistono eccezioni...) Due file o folder con lo stesso nome non possono appartenere allo stesso folder

File Un file è denotato da una descrizione più un estensione Es. 13-11-06-sistop.ppt L estensione in genere denota il tipo di file (es. una presentazione in formato PowerPoint) Come si crea un file utilizzando una applicazione dando comandi diretti al SO es. chiedendo di duplicare un file esistente (taglia e incolla ) via shell o interfaccia grafica

Folder Anche i folder sono identificati univocamente da nomi es Didattica, Matematica, Lab_Info non usano estensioni Creazione, modifica (nome/posizione), rimozione gestita dal S.O. tramite shell o interfaccia grafica

Funzionalità non discusse Gestione della sicurezza In contesto multi-utente più persone possono accedere al sistema Necessità di gestire la privacy à file e folder devono avere un proprietario e dev essere possibile definire politiche di controllo degli accessi Strumenti di utilità vari Interfacce utente