Dipartimento di Informatica e Scienze dell'Informazione

Corsi di Sistemi Operativi e
Laboratorio di Sistemi Operativi - a.a.1999/2000

(Corso di Laurea in Informatica e Diploma in Informatica)

Docenti: dottoressa Gabriella Dodero (email dodero@disi.unige.it)
e dottoressa Vittoria Gianuzzi (email gianuzzi@disi.unige.it)

Descrizione dei Corsi

Lo scopo dei corsi e' di fornire competenze sull'argomento dei sistemi operativi, sia come strutture interne e principi di progettazione, sia come utilizzatore esperto e sistemista.
Il corso di Laboratorio, abbinato al corso di Sistemi Operativi, verte sui sistemi operativi Linux e Minix. Gli studenti avranno accesso al codice sorgente di Minix e ne modificheranno una parte come progetto di fine corso. Nel successivo programma le parti indicate come "Laboratorio" fanno riferimento ad alcune ore di lezioni in aula, collegate al corso di Laboratorio.

Programma del Corso di Sistemi Operativi

• Introduzione
  
• Principi di base sui Sistemi Operativi: cenni storici e richiami al concetto di "Struttura degli elaboratori": sistemi monolitici, a livelli, macchine virtuali, modello client-server, sistemi distribuiti.
• Definizione e struttura dei processi sequenziali e files. Interruzioni e chiamate di sistema.
• Esempio di organizzazione interna di un sistema operativo: Unix. Primitive di sistema relative alla gestione dei processi, dei dispositivi di I/O, della memoria centrale e dei file, con relative strutture dati.
• Laboratorio. Esempio di Sistema Operativo: Linux (da utente): principali comandi, shell e make.
• Sistemi Centralizzati
  
• Definizione e struttura dei processi sequenziali e concorrenti
• Problemi classici di comunicazione e sincronizzazione fra processi e mutua esclusione.
• Deadlock: metodi di avoidance, prevention e detection-recovery.
• Schedulazione dei processi. Scheduling FCFS, SJF, Round Robin, Multi level queue, Aging, Deadline.
• Laboratorio: gestione dei processi in Unix e Minix; struttura del kernel Minix.
• Gestione della memoria: complementi su paginazione e segmentazione. Paginazione a richiesta, politiche di rimpiazzamento, paging e swapping.
• Laboratorio: metodi di implementazione del Memory Management; struttura e sorgenti del Memory Manager di Minix.
• Gestione degli archivi: descrittore di file, allocazione dei blocchi, cenni sulla security.
• Laboratorio: metodi di implementazione del File System.
• Laboratorio: Linux da superuser.
• Sistemi Distribuiti
  
• Reti di computer: concetti hardware e topologie di reti.
• Comunicazione: Livelli OSI (cenni), Protocolli Ethernet e Token Ring, Problemi di naming su rete, Protocolli IP, TCP e UDP, Caratteristiche di Internet, Application Interface di Unix, modello client-server.
• Problemi di sincronizzazione: Tempo globale e time-stamp, Mutua esclusione centralizzata (elezione del leader) e distribuita, Implementazione di azioni atomiche.

Prerequisiti del Corso

E' indispensabile aver frequentato il corso di Architetture (I anno) e relativo Laboratorio, anche se non e' richiesto il superamento dell'esame.
E' indispensabile aver frequentato il corso di Algoritmi (I anno) e relativo laboratorio, in particolare saper svolgere semplici esercizi di programmazione C; non e' richiesto il superamento dell'esame.

Testi di riferimento

• Appunti del corso.
  Parte del corso e' disponibile in formato word e un altra parte in formato html.
• J.L.Peterson - A.Silbershatz, Operating Systems Concepts, 2nd Ed., Addison-Wesley, 1985.
• A.S.Tanenbaum, Operating Systems, Design and Implementation, Prentice Hall Int., 1987.
• A.S.Tanenbaum, Modern Operating Systems, Prentice Hall Int., 1992.
• Bach, The design of the Unix Operating System, Prentice Hall, 1986 (ed. italiana: Unix: Architettura di Sistema, Jackson).

Programma di Laboratorio di Sistemi Operativi

• Utilizzo del Sistema Operativo Linux: principali comandi, Bourn Again Shell con esercizi, programmi per la gestione di file e processi, uso di make. Esempi in C su FTP. Istruzioni sull'utilizzo di Linux in Laboratorio.
• Uso del sistema Minix. Istruzioni sull'utilizzo di Minix in Laboratorio. Queste ed altre informazioni sono reperibili su ftp.

Per superare l'esame e' necessario avere svolto una esercitazione sul sistema Minix, in gruppi di 3-4 persone.

Esercitazioni dell'anno 1996/97

Prima Esercitazione.
Seconda Esercitazione.

Esercitazioni dell'anno 1997/98

Prima Esercitazione ( Note )
Seconda Esercitazione (facoltativa) ( Note )

Esercitazioni dell'anno 1998/99

Prima Esercitazione.
Seconda Esercitazione.

Esercitazioni dell'anno 1999/2000

Prima Esercitazione.
Seconda Esercitazione.

Orario del corso e del Laboratorio di Sistemi Operativi

I gruppi che hanno ore del mattino o del pomeriggio libere (fino alle 19) possono frequentare il laboratorio anche in altri orari, compatibilmente con le ore di laboratorio di altri corsi, e avvisando con email i docenti del corso.