Il Corso ha lo scopo di illustrare la struttura di un sistema operativo multiprogrammato e le relative politiche di amministrazione delle risorse computazionali, con particolare riferimento alla schedulazione della CPU e alla gestione della memoria centrale, del file system e dei dispositivi di I/O.

01. Introduzione:
01.01 Introduzione ai sistemi operativi.
01.02 Strutture dei sistemi operativi.
01.03 Principali funzioni di un sistema operativo.
01.04 Chiamate di sistema.

02. Gestione dei processi:
02.01 Cosa sono i processi e i thread.
02.02 Context switch.
02.03 Processi vs. thread.
02.04 Comunicazione tra processi.

03. Sincronizzazione:
03.01 Regioni critiche.
03.02 Strumenti per la sincronizzazione e loro uso.
03.03 Problemi di sincronizzazione e deadlock.

04. Scheduling:
04.01 Decisioni di scheduling: come e quando?
04.02 Allocazione delle risorse.
04.03 Politiche di scheduling.

05. Linking:
05.01 I passi della creazione di un file oggetto.
05.02 Rilocazione.
05.03 Librerie statiche e dinamiche.

06. Memoria virtuale:
06.01 Gestione dell'indirizzamento.
06.02 Paginazione e segmentazione.
06.03 Politiche di rimpiazzamento delle pagine.

07. File system:
07.01 Concetto di file e metodi di accesso.
07.02 Struttura delle directory.
07.03 Realizzazione del file system.

08. Sistemi di input/output:
08.01 Polling, interrupt e DMA.
08.02 Dispositivi a caratteri, a blocchi e di rete.
08.03 I/O bloccante e non bloccante.
08.04 Interfaccia del kernel per l'I/O.
08.05 Gestione del disco e swapping.

09. Sistemi distribuiti:
09.01 Accenno alle reti di comunicazione.
09.02 Sistemi operativi di rete e distribuiti.
09.03 File system distribuiti.

10. Protezione e sicurezza:
10.01 Tipi di protezione.
10.02 Domini di protezione e accessi.
10.03 Convalida e password.
10.04 Pericoli per i programmi ed il sistema.
10.05 Encryption.
10.06 Esempi.

11. Virtual machine:
11.01 Virtual machine astratte.
11.02 Virtual machine reali.
11.03 JVM - Java Virtual Machine.

12. Elementi di sistemi real-time:
12.01 Sistemi hard e soft real-time.
12.02 Algoritmi di scheduling.
12.03 Accesso alle risorse.
12.04 Il kernel dei sistemi operativi real-time.

13. Casi di studio:
13.01 Unix e Linux.
13.02 Windows NT.
13.03 Sistemi operativi per sistemi embedded.

14. Attività di laboratorio:
14.01 Programmazione parallela con Linux.
14.02 Configurazione e utilizzo di un cluster Linux di elaboratori.
14.03 Utilizzo di Linux in ambiente multiprocessore.

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

Obblighi

Nessuno.

Testi di studio

Silbershatz, Galvin, Gagne, "Operating System Concepts", Addison-Wesley, 2002.

Tanenbaum, "Modern Operating Systems", Prentice Hall, 2001.

Buttazzo, "Hard Real-Time Computing Systems", Kluwer, 1997.

Bovet, Cesati, "Understanding the Linux Kernel", O'Reilly, 2000.

Rubini, Corbet, "Linux Device Drivers", O'Reilly, 2001.

Modalità di
accertamento

Prova scritta, progetto individuale di laboratorio e prova orale.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.