Sistemi operativi e reti

Docente: Pietro Frasca

Comunicazioni


Lezioni

1316-11-2017

Variabili condizione (condition). Esempi di sincronizzazione tra thread: soluzione modello produttore-consumatore con variabili condition e il problema dei cinque filosofi. Scheduling della CPU. Scheduling a breve, medio e lungo termine.

1214-11-2017

System call per l'uso dei segnali. Invio di segnali tra processi. Esempi. Sincronizzazione tra thread in POSIX. Mutex. Semafori. Esempi.

1109-11-2017

Soluzione della mutua esclusione con strumenti basati su istruzioni tipo TSL. Le funzioni lock() e unlock(). Semafori. Soluzione al problema della mutua esclusione con semafori. Comunicazione e sincronizzazione tra processi/thread. Soluzione al problema della comunicazione con semafori. Soluzione al problema della comunicazione con buffer di capacità 1 e N. Interazione tra processi. Sincronizzazione con segnali.

1007-11-2017

Thread a livello kernel. Modello da uno a uno. Modello da molti a molti. I thread nello standard POSIX: la libreria pthreads. Creazione di thread. Terminazione di thread. Unione (join) di thread. Struttura di un'applicazione multithread. Esempio di un'applicazione multithread. Sincronizzazione tra processi/thread. Cooperazione e competizione tra processi/thread. Modello a memoria comune. Modello ad ambiente locale. Problema della mutua esclusione. Soluzioni al problema della mutua esclusione.

902-11-2017

Comunicazione con pipe. Esempio uso pipe. Comunicazione con pipe con nome. Esempio uso pipe con nome. Thread. Thread a livello utente. Modello da molti a uno.

831-10-2017

Scambio di messaggi (message passing). Comunicazione diretta e indiretta. Le funzioni send() e receive(). Comunicazione e sincronizzazione con send() e receive(). Code di messaggi. Code di messaggi POSIX. Esempi con code di messaggi POSIX.

726-10-2017

Comunicazione tra processi. Memoria condivisa. Modello produttore-consumatore. Esempio di comunicazioni tra processi non sincronizzati. Memoria condivisa in POSIX.  Esempi applicativi.

624-10-2017

Sostituzione del codice. Famiglia di funzioni exec(). Esempio con execl(). Terminazione di processi. Le funzioni exit(), wait() e waitpid(). Esempi.

517-10-2017

Descrittore del processo (PCB). Code di processi. Scheduler. Cambio di contesto. Operazioni sui processi. Creazione e terminazione dei processi.  Creazione dei processi in POSIX. Fork. Esempio Fork.

412-10-2017

Struttura e organizzazione software dei sistemi operativi. Struttura monolitica. Struttura stratificata. Struttura a microkernel. Struttura modulare. Struttura ibrida. Principali componenti del sistema operativo. Gestione dei processi. Concetto di processo. Stati di un processo. Transizioni di stato di un processo.

310-10-2017

Sistemi in tempo reale. Sistemi embedded real-time. Sistemi operativi per personal computer. Operazioni del sistema operativo. Funzionamento dual-mode. Timer. Ambienti di elaborazione. Computing tradizionale e mobile. Sistemi paralleli e distribuiti. Client-server e peer-to-peer. Cloud.

205-10-2017

Sistemi a singolo processore. Sistemi multiprocessore. Cluster. Struttura del sistema operativo. Sistemi operativi batch multiprogrammati. Sistemi operativi time sharing.

103-10-2017

Presentazione del corso. Introduzione sui sistemi operativi. Funzionamento di un computer. Struttura della memoria. Struttura di I/O.


Materiale didattico

Appunti Sistemi operativi - Lezione 13

Appunti Sistemi operativi - Lezione 12

Appunti Sistemi operativi - Lezione 11

Appunti Sistemi operativi - Lezione 10

Appunti Sistemi operativi - Lezione 9

Appunti Sistemi operativi - Lezione 8

Appunti Sistemi operativi - Lezione 7

Appunti Sistemi operativi - Lezione 6

Appunti Sistemi operativi - Lezione 5

Appunti Sistemi operativi - Lezione 4

Appunti Sistemi operativi - Lezione 3

Appunti Sistemi operativi - Lezione 2

Appunti Sistemi operativi - Lezione 1

Presentazione dell'insegnamento SOR.

Informazioni

Anno accademico2017-2018
Crediti12
SettoreINF/01
Anno2
Semestre1-2
PropedeuticitàArchitettura dei sistemi di elaborazione. Programmazione dei calcolatori con laboratorio.

Programma

Parte I: Sistemi operativi (I semestre) 

  • Introduzione ai sistemi operativi.
  • Classificazione dei sistemi operativi.
  • Principali modelli strutturali.
  • Gestione dei processi.
  • Thread.
  • Sincronizzazione dei processi.
  • Gestione della memoria.
  • Gestione dell' I/O.
  • Gestione del file system.
  • I sistemi operativi Unix e Linux.
  • Casi di studio: Unix e Linux


Parte II: Reti di calcolatori (II semestre) 

  • Reti di calcolatori e Internet.
  • Strato di applicazione.
  • Strato di trasporto.
  • Strato di rete e instradamento.
  • Strato di collegamento e reti di area locale.
  • Reti wireless

Testi di riferimento

Testi di riferimento 
Sistemi operativi, II ed. - P. Ancilotti, M. Boari, A. Ciampolini, G. Lipari - McGraw-Hill 
Reti di Calcolatori e Internet, VI ed. - Un approccio top-down - J.F. Kurose, K.W. Ross - Pearson - Addison Wesley. 

Libri consigliati per approfondimenti 
Sistemi Operativi, IX ed., A. Silberschatz, P. Galvin, G. Gagne. Pearson. 
I moderni Sistemi Operativi, III ed., A. S. Tanenbaum. Pearson - Prentice Hall. 
Sistemi operativi, D. M. Dhamdhere, McGraw-Hill. 
Reti di Calcolatori e Internet, B. A. Forouzan, McGraw-Hill.


Ricevimento studenti

Stanza docente (0103) - Martedì ore 14.00 - 15.00. 
Per appuntamento via email.


Modalità di esame

L'esame di Sistemi operativi e reti consiste in una prova scritta e in una prova orale. Il testo della prova scritta è suddiviso in due partm ciascuna delle quali è composta da un gruppo di 4 domande. Le domande della prima parte riguardano argomenti di Sistemi operativi, mentre le domande della seconda parte sono relative ad argomenti di Reti di calcolatori. Le domande sono del tipo a risposta aperta o sottoforma di problemi. Per la parte Sistemi operativi una delle domande consiste nello sviluppo di un breve programma in linguaggio C basato sulle system call POSIX studiate durante il corso. 
La durata dell'esame è di 2 ore e mezza. Durante lo svolgimento della prova scritta è vietato l'uso di libri e/o appunti di qualsiasi genere. 

Per sostenere la prova orale è necessario aver superato la prova scritta con una votazione di almeno 18/30. Inoltre, lo studente può svolgere una tesina facoltativa consistente nella realizzazione di un'applicazione in java basata sulla programmazione delle socket o di un'applicazione multi-thread scritta in C.
La tesina deve essere consegnata, via e-mail, almeno una settimana prima della data della prova orale. La realizzazione della tesina consente di migliorare la votazione di 1,2 o 3 punti. 
Per sostenere l'esame è obbligatorio prenotarsi mediante il servizio "Servizi on Line" all'indirizzo http://delphi.uniroma2.it
Una raccolta di testi di esame relativi agli a.a. passati e vari esempi di programmi sulle system call POSIX e sulla programmazione dei socket saranno disponibili nell'area "materiale didattico".

 

Esonero

Gli studenti possono sostenere, nel solo appello invernale, l'esonero di Sistemi operativi e reti che consiste in una prova scritta e in una prova orale basate sugli argomenti della prima parte del corso (Sistemi operativi).

Lo studente che supera l'esonero deve sostenere la restante parte di SOR entro l'anno accademico corrente.

Lo studente che intende sostenere l'esonero deve prenotarsi inviando una e-mail all'indirizzo del docente: Pietro.Frasca@uniroma2.it, indicando come oggetto la frase "Esonero SOR A.A. 2017/2018" e indicando nel messaggio il proprio cognome, nome e numero di matricola.
Il testo della prova scritta dell'esonero è composto da un gruppo di 4 domande. Le domande sono del tipo a risposta aperta o sottoforma di problemi. Una delle domande consiste nello sviluppo di un breve programma in linguaggio C basato sulle system call POSIX studiate durante il corso.

La durata della prova scritta dell'esame parziale è di 1 ora e 15 minuti.

Durante lo svolgimento della prova scritta è vietato l'uso di libri e/o appunti di qualsiasi genere. 
Per sostenere la prova orale è necessario aver superato la prova scritta con una votazione di almeno 18/30.