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Istituzioni di Sistemi Operativi

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Additional Operating Systems

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
MFN1474
Docenti
Cristina Baroglio (Titolare)
Daniele Gunetti (Titolare)
Corso di studio
[008515] Laurea magistrale in informatica
Anno
1° anno, 2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6 CFU - Numero di ore - Number of hours: 24 (in aula) + 30 (in laboratorio)
SSD attività didattica
INF/01 - informatica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti

Agli studenti è richiesta una conoscenza di base dell’architettura di un computer (secondo quanto studiato nel corso di Architetture degli Elaboratori I) e dei concetti di base di programmazione (secondo quanto studiato nel corso di Programmazione I). Gli studenti dovranno inoltre essere in grado di padroneggiare i sistemi di enumerazione binario (base due) ed esadecimale (base sedici).
Insegnamenti propedeutici (forniscono le competenze attese in ingresso): Costituiscono prerequisiti i contenuti dei corsi di:* Architettura degli Elaboratori I
   * Programmazione I
Students must have a basic knowledge of computer architectures (accordingly to what studied in the course: Computer Architeture I) and of computer programming (accordingly to what studied in the course: Computer Programming I). Students must also be able to master the binary and hexadecimal numerical systems.
Preparatory courses (providing the expected entry skills): Prerequisite courses are:
   * Computer Architecture I
   * Computer Programming I
.

Mutuato da
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Sommario insegnamento

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Avvisi

DSA o Disabilità: Sostegno e Accoglienza in UniTO e supporto in sede di Esame
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Obiettivi formativi

Il sistema operativo costituisce l’interfaccia fondamentale tra l’utilizzatore di un computer e il computer stesso. Parte essenziale del curriculum di base di una laureata o  laureato in informatica è la conoscenza di come il sistema operativo sia in grado di amministrare le varie componenti hardware di cui è composto un computer. Queste modalità di amministrazione devono essere il più possibile trasparenti alla generica utilizzatrice o al  generico utilizzatore del computer, ma devono essere conosciute a fondo da ogni specialista del settore. L’insegnamento fornisce dunque una conoscenza di base dell'architettura interna e del funzionamento dei moderni sistemi operativi, e di come, ai fini di garantire un ragionevole compromesso tra efficienza, sicurezza e facilità d’uso, vengono amministrate le risorse fondamentali della macchina su cui il sistema operativo è installato: il processore, la memoria principale e la memoria secondaria. L'obiettivo di insegnare i sistemi operativi fa dunque parte degli Obiettivi formativi specifici del CdS in Informatica (LM18), in particolare è tra quelli relativi all'area informatica di base di tutti gli indirizzi della laurea magistrale. . TUTTE LE INFORMAZIONI SUL CORSO E IL MATERIALE DIDATTICO SI TROVERANNO IN MOODLE.
The Operating System is fundamental interface between a computer and a computer user. An essential part of the basic curriculum of every graduate in computer science is the knowledge of how an Operating System administers the various hardware components of a computer. Such administration must be as much as possible transparent to the generic user, but must be known in depth by any computer professional. Therefore, the course provides the basic knowledge of the internal architecture and functioning of modern operating systems, and how, in order to provide a reasonable trade-off between performance, security and ease of use, the fundamental resources of the machine are administered: the processor, the main memory and the secondary memory.
The goal of teaching Operating Systems is part of the Specific Learning Objectives of the CdS in Computer Science (LM18), specifically it is among those related to the basic computer science area for all specialization areas. For the laboratory part, the teaching objectives are learning the C language to deelop programs within the Unix environment. The laboratory part aims to provide the student a basic knowledge (both theoretical and practical) of shell commands, of process administration, of inter-process communication and signal handling, together with some basics of bash programming. All practical information and teaching material will be available on moodle. .

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Risultati dell'apprendimento attesi

Le studentesse e gli studenti acquisiranno la conoscenza dell'architettura e del funzionamento dei moderni sistemi operativi, e dovranno essere in grado di ragionare sulle prestazioni fornite dal sistema e su eventuali inefficienze. Infine, avranno una conoscenza di base di come le risorse della macchina (in particolar modo il tempo di CPU, lo spazio di memoria primaria e lo spazio di memoria secondaria) possano essere sfruttate al meglio.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: le studentesse e gli studenti acquisiranno la padronanza della terminologia tecnica dei sistemi operativi e del loro funzionamento, in particolare del modo in cui riescono ad amministrare tutte le risorse di un computer e di come garantiscono in modo trasparente agli utenti i diversi tipi di servizi forniti.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: le studentesse e gli studenti acquisiranno le competenze di base per ragionare sul funzionamento (ed eventuale mal funzionamento) di un generico sistema operativo, e su come si possa intervenire per modificare o migliorare le prestazioni in base allo specifico sistema e al contesto in cui è utilizzato.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO: le studentesse e gli studenti saranno in grado di compiere in modo autonomo scelte e decisioni che impattano sull'installazione di un sistema operativo, sulla sua configurazione e sul suo funzionamento, incluse eventualmente le caratteristiche hardware che deve avere la macchina su cui il sistema operativo viene installato.

ABILITÀ COMUNICATIVE: la terminologia specifica dei sistemi operativi e la loro configurazione interna, acquisita dalle studentesse e dagli studenti e testata in fase di esame, permetterà loro di interloquire con altre figure professionali informatiche nonché con utenti eventualmente non competenti in materia.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione sugli argomenti del corso.

 Students will acquire knowledge on the architecture and the functioning of modern operating systems, and will be able to think about the performance provided by the system and about any inefficiencies. Finally, a basic understanding will be gained on how machine resources (especially CPU time, primary memory space, and secondary memory space) can be best utilized.

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:students will master the technical terminology of operating systems and their functioning, in particular the way in which they manage to administer all the resources of a computer and how they transparently guarantee the different types of services provided to users.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: students will acquire the basic skills to think about the functioning (and possible malfunctioning) of a generic operating system, and how one can intervene to modify or improve its performance based on the specific system and the context in which it is used.

MAKING JUDGEMENTS: students will be able to autonomously make choices and decisions that impact on the installation of an operating system, its configuration and its functioning, possibly including the hardware characteristics of the machine involved.

COMMUNICATION SKILLS: the specific terminology of the operating systems and their internal configuration, acquired by the students and tested during the exam, will allow them to interact and reason with other IT professionals as well as with users who may not be competent in the field.

LEARNING SKILLS: acquisition of autonomous learning and self-assessment skills on the topics of the course

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Programma

NOTA: Par la parte di teoria, il programma è basato sul TESTO DI RIFERIMENTO. PARTE DI TEORIA:

   * Introduzione al Corso di Sistemi Operativi

   * PARTE I: GENERALITA'

         o Introduzione (cap. 1)

         o Strutture dei Sistemi Operativi (cap. 2)

   * PARTE II: GESTIONE DEI PROCESSI

         o Processi (cap. 3) 

         o Thread (cap. 4) 

         o Scheduling della CPU (cap. 5) 

         o Sincronizzazione dei Processi (cap. 6) 

         o Deadlock (Stallo di Processi) (cap. 7) 

   * PARTE III: GESTIONE DELLA MEMORIA (PRIMARIA)

         o Memoria Centrale (cap. 8) 

         o Memoria Virtuale (cap. 9) 

   * PARTE IV: GESTIONE DELLA MEMORIA SECONDARIA

         o Interfaccia del File System (cap. 10) 

         o Realizzazione del File System (cap. 11) 

         o Memoria Secondaria e Terziaria (Gestione dell'Hard disk) 

Please note: for the theory of the course, the content is based on the referring teaching book. THEORY:
   * Introduction to Operating systems

   * PART I: GENERALITIES

         o Introduction (chap. 1)

         o Structure of Operating Systems (chap. 2)

   * PART II: PROCESS MAMAGEMENT

         o Processes (chap. 3) 

         o ThreadS (chap. 4) 

         o CPU Scheduling (chap. 5) 

         o Process syncronization (chap. 6) 

         o Deadlock (chap. 7) 

   * PART III: MEMORY ADMINISTRATION

         o Central Memory (chap. 8) 

         o Virtual Memory (chap. 9) 

   * PART IV: SECONDARY MEMORY ADMINISTATION

         o File System Interface (chap. 10) 

         o File System Implementation (chap. 11) 

         o Secondary and Tertiary memory (chap. 12) 
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Modalità di insegnamento

Sono previste 48 ore di lezione frontali che seguono il programma riportato qui sopra, integrate da casi di studio e da esercitazioni volte ad illustrare l’applicazione pratica dei concetti appena studiati.
Teaching is arranged into  48 hours of frontal lessons that follow the program shown below, supplemented by case studies and exercises aimed at illustrating the practical application of the concepts just studied.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Scritto con domande su tutti gli argomenti del corso.
Written examination with questions on all topics of the course.

Testi consigliati e bibliografia

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TESTO DI RIFERIMENTO:

Silberschatz-Galvin-Gagne. Sistemi Operativi - ottava, nona o decima edizione -; Agli studenti sono anche resi disponibili fin dall’inizio del corso i lucidi usati dal docente nelle lezioni di teoria.



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Ultimo aggiornamento: 11/09/2023 08:45
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