Programma del Corso di
Sistemi Operativi
A.A. 1997/98
Prof. Luigi V. Mancini

1. Introduzione e richiami [M] cap 1 e cap 3.

Struttura del calcolatore; processore, memoria, dispositivi di ingresso/uscita e di memoria secondaria. Stato utente e supervisore, istruzioni privilegiate. Sistema di interruzione e sistema di accesso diretto alla memoria. Sistemi uniprocessore e multiprocessore.
Evoluzione storica dei sistemi operativi; principali servizi e funzioni del sistema operativo.

2. I processi [M] cap 4, cap 5 e 7.1.2.

Il modello dei processi; stato e transizioni di stato; interazioni tra processi. Processi esterni come rappresentazione dei dispositivi. Strutture dati associate ai processi; realizzazione delle transizioni di stato. Condivisione di variabili e problema della mutua esclusione: sezioni critiche. Tecniche e algoritmi per la mutua esclusione.  Tentativi di soluzione software, algoritmi di Peterson. Meccanismi per la sincronizzazione: semafori e primitive P e V. Esempi di uso di semafori: produttore-consumatore con buffer limitato, problema dei lettori-scrittori. Definizione di monitor. Operazioni wait e signal su variabili condizione. Esempi di uso di monitor. Realizzazione con semafori del tipo di dato monitor.

3. Gestione del processore [M] sez 5.8.

Obiettivi della gestione del processore. Politiche, strutture dati e algoritmi: FIFO, priorità statica e dinamica, Round-Robin, code multiple.

4. Gestione dei dispositivi [M] cap 8 fino a sez. 8.4.2.

Dispositivi e processi di controllo. Sincronizzazione tra processi interni e processi esterni: interazione con i dispositivi e gestione dell’interruzione. Gestione dei dispositivi di ingresso e di uscita. Gestione del disco; algoritmi di ordinamento.

5. Gestione della memoria [M]  cap. 2 e cap 9.

Esecuzione dei programmi. Programmi rilocabili. Spazio logico e modelli di memoria; collegamento. Spazio fisico e modelli di assegnazione della memoria; rilocazione e caricamento.
Gestione statica: partizioni fisse e variabili, paginazione. Gestione dinamica: paginazione, segmentazione, segmentazione combinata con paginazione. Problemi di realizzazione: supporti hardware per la condivisione e protezione. Modelli per la gestione dinamica della memoria: il concetto di località e di working set. Algoritmi di sostituzione. Il problema del thrashing.

6. La gestione degli archivi [M]  cap. 10.

Modello del sistema di archiviazione; archivi e direttori; operazioni sugli archivi e sui directory. Protezione degli archivi. Strutture dati del sistema di archiviazione. Aspetti realizzativi.

7. Stallo e attesa indefinita [M]  cap. 6.

Modelli di gestione delle risorse. Stallo e condizioni sotto le quali si può verificare. Metodi di riconoscimento e di prevenzione. Politiche di gestione: attesa indefinita e attesa limitata.

8. Il sistema operativo Unix [B].

Testi di Consultazione:
[M] P. Maestrini, "Sistemi Operativi", Mc Graw-Hill, 1994. (testo di riferimento)
[B] M. Bach, "Design of the Unix Operaing System", Prentice Hall, 1986.

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