OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento mira all’acquisizione di competenze relative all’organizzazione, funzionamento e gestione delle risorse (CPU, memoria e dispositivi) di un elaboratore elettronico. In particolare, verranno acquisite competenze sull’architettura di un sistema operativo, sulle principali funzioni svolte, sulle problematiche (politiche e meccanismi) per la progettazione di un sistema operativo e su come tali aspetti sono implementati nei sistemi operativi moderni unitamente ad aspetti legati al supporto fornito dal sistema per l’allocazione della memoria e per la comunicazione e la sincronizzazione dei processi.

DIDATTICA EROGATIVA

N. 12 ORE videoLEZIONI ON-LINE (n. 2 videolezioni - unita’ didattiche - della durata di un’ora per ogni cfu)

DIDATTICA INTERATTIVA

N. 2 LEZIONI INTERATTIVE PER CFU
N. 5 DISCUSSIONI TEMATICHE SUL FORUM DIDATTICO (TOPIC)
N. 2 E-TIVITY
N. 2 TEST PER OGNI CFU CON 8 DOMANDE A RISPOSTA MULTIPLA

PROGRAMMA DEL CORSO

Caratteristiche e struttura dei sistemi operativi: Introduzione generale ai sistemi operativi. Organizzazione e architettura. Gestione delle risorse. Struttura dei sistemi operativi. Chiamate di sistema e servizi del sistema operativo.

Gestione dei processi: Concetto di Processo. Scheduling e operazioni sui processi. Comunicazione tra processi (Interprocess Comunication). Thread e modelli di programmazione multithread. Librerie dei thread. Scheduling della CPU. Algoritmi di scheduling. Scheduling multiprocessore.

Sincronizzazione dei processi: Problema della sezione critica. Lock, mutex, semafori e monitor. Liveness. Problemi di sincronizzazione. Sincronizzazione nel kernel. Sincronizzazione POSIX. Sincronizzazione Java. Stallo dei processi. Prevenire lo stallo. Evitare lo stallo. Rilevare lo stallo.

Gestione della memoria: La memoria centrale. Allocazione contigua. Paginazione. Avvicendamento dei processi. Memoria virtuale. Paginazione su richiesta. Sostituzione delle pagine. Allocazione dei frame. Thrashing.

Gestione della memoria di massa: dispositivi di memorizzazione, scheduling di dischi, rilevamento e correzione di errori, gestione delle unità di memoria, hardware di I/O, interfaccia di I/O, sottosistema di I/O del kernel.

File system: File e metodi di accesso. Struttura delle directory e del disco. Struttura del file system. Metodi di allocazione. Operazioni del file system. Realizzazione delle directory. Gestione dello spazio libero. Montaggio di un file system. File system virtuali. File system remoti.

MODALITÀ DI VERIFICA DEL PROFITTO IN INTINERE

Il grado di apprendimento degli studenti è monitorato costantemente attraverso gli strumenti e le metodologie di verifica.
In particolare, al fine di rendere fattibile la verifica e la certificazione degli esiti formativi il docente ed il tutor terranno conto del:
1. tracciamento automatico delle attività formative da parte del sistema - reporting;
2. il monitoraggio didattico e tecnico (a livello di quantità e qualità delle interazioni, di rispetto delle scadenze didattiche, di consegna degli elaborati previsti, ecc.).
3. le verifiche di tipo formativo in itinere, anche per l'autovalutazione (p. es. test multiple choice, vero/falso, sequenza di domande con diversa difficoltà, simulazioni, mappe concettuali, elaborati, progetti di gruppo, ecc.);
4. l'esame finale di profitto, nel corso del quale si tiene conto e si valorizza il lavoro svolto in rete (attività svolte a distanza, quantità e qualità delle interazioni on line, ecc.).
La valutazione, in questo quadro, tiene conto di più aspetti:
a. il risultato di un certo numero di prove intermedie (test on line, sviluppo di elaborati, ecc.);
b. la qualità e quantità della partecipazione alle attività on line (frequenza e qualità degli interventi monitorabili attraverso la piattaforma);
c. i risultati della prova finale.

Pertanto i dati raccolti saranno oggetto di valutazione da parte del docente per l'attività di valutazione dello studente.

MODALITÀ DI VALUTAZIONE E OBIETTIVI DELLA PROVA FINALE
L’esame prevede lo svolgimento di una prova orale, valutata in 30-esimi.

La prova orale e tesa a valutare il livello delle conoscenze teoriche, l’autonomia di analisi e giudizio, nonché le capacita espositive dell’allievo.

Il livello di valutazione minimo (18) è attribuito quando l’allievo ha una conoscenza frammentaria dei contenuti teorici e mostra una limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite. Il livello di valutazione massimo (30) è attribuito quando l’allievo dimostra una conoscenza completa degli aspetti teorici e una notevole capacità di applicare le conoscenze per risolvere problemi simili a quelli presentati nel corso. La lode è attribuita quando l’allievo dimostra una conoscenza completa ed approfondita degli aspetti teorici, una notevole proprietà di linguaggio e una notevole capacità di elaborazione autonoma nell’applicare le conoscenze acquisite anche in contesti diversi da quelli proposti durante il corso.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE IN TERMINI DI RISULTATI ATTESI (DESCRITTORE DI DUBLINO N. 1)
Conoscenze delle funzioni svolte da un sistema operativo moderno, con particolare riferimento alla gestione della CPU, dei processi, della memoria, delle periferiche e dei file, e comprensione delle tecniche di base di implementazione di tali funzioni: algoritmi di scheduling, allocazione della memoria, page replacement, file system, e interprocess communication.

COMPETENZE AL FINE DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE IN TERMINI DI RISULTATI ATTESI (DESCRITTORE DI DUBLINO N. 2)
Comprendere cosa succede all’interno di un elaboratore durante l’esecuzione dei programmi, conoscere e comprendere le modalità con cui un sistema operativo agisce per la sincronizzazione dei processi e la gestione della memoria. Comprendere le necessità di protezione ed i rischi per la sicurezza.

Sistemi operativi. Concetti ed esempi.
di Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne
Editore: Pearson
Edizione: 10
Data di Pubblicazione: febbraio 2019
EAN: 9788891904553
ISBN: 8891904554

Architettura dei calcolatori. Un approccio strutturale
di Andrew S. Tanenbaum, Todd Austin
Editore: Pearson
Edizione: 6
Data di Pubblicazione: settembre 2013
EAN: 9788871929620
ISBN: 8871929624