Riassunto esame Informatica, prof. Amoroso, libro consigliato Informatica e cultura dell'informazione, Mari, Buonanno, Sciuto

Sottosistema di gestione della memoria

Il sottosistema di gestione della memoria controlla l'allocazione, cioè l'assegnazione della memoria di lavoro ai diversi programmi che possono essere contemporaneamente in esecuzione. Il suo compito è assegnare la memoria ai processi. La dimensione di tale memoria può essere anche superiore a quella fisicamente disponibile (memoria virtuale).

Per realizzare questo compito, il Gestore della Memoria svolge le seguenti funzioni:

• Carica in memoria centrale il codice che deve essere eseguito e lo scarica quando non serve più.
• Offre meccanismi di protezione per impedire ad ogni processo di modificare zone di memoria che non gli appartengono.

Quando un processo non è in stato di esecuzione, il suo codice e i suoi dati possono essere scaricati dalla memoria centrale, memorizzati su HD e caricati successivamente.

Il sottosistema di gestione della memoria è un componente fondamentale del sistema operativo che contribuisce all'efficienza e all'ottimizzazione delle risorse di memoria disponibili.

processi sospesi ed il loro successivo caricamento è noto con il termine di swapping - sottosistema di gestione delle periferiche: per garantire l'accesso alle periferiche ed evitare che più richieste arrivino allo stesso dispositivo. Fornisce agli utenti la visibilità di una macchina virtuale in cui ciascun processo opera in un ambiente con periferiche (virtuali) dedicate e fornisce una visione omogenea delle periferiche indipendente dai dettagli fisici delle stesse. Il gestore delle periferiche è costituito da:

• Driver Fisici, programmi che interagiscono direttamente con le periferiche,
• Driver Logici, programmi che mascherano il funzionamento delle Periferiche.

- sottosistema di gestione dei file: per archiviare e reperire i dati sfruttando le periferiche che costituiscono la memoria di massa. Ha il compito di gestire i dispositivi di memoria di massa quali dischi e nastri. In particolare: Nasconde all'utente il modo con cui vengono fisicamente memorizzati i dati.

offrendogli strumenti per organizzarli logicamente in file e directory. Fornisce strumenti per garantire la sicurezza e la riservatezza delle informazioni. I dispositivi di massa sono logicamente organizzati in una struttura gerarchica a cartelle (o directory) che fungono da contenitori di altre cartelle o di file. Tutti i file e cartelle contenuti in una cartella hanno nomi diversi tra loro. Vi è la cartella principale, detta radice, che contiene tutte le altre cartelle. All'interno del file system ogni oggetto, sia esso cartella o file, ha un nome univoco. - Sottosistema di gestione degli utenti: inclusivo di un interprete dei comandi che si interfaccia direttamente con gli utenti e permette loro di accedere in maniera semplice alle funzionalità disponibili. - Sottosistema di gestione della rete: consente di interfacciarsi a risorse collegate via rete e di comunicare con processi in esecuzione su altri calcolatori. Questi sottosistemi interagiscono fra loro al fine di coordinare.

l'accesso alle risorse da parte del software applicativo e degli utenti.

Interprete dei comandi: Fornisce l'interfaccia logica utilizzabile direttamente dall'utente per gestire l'elaboratore (controllare il lancio e la esecuzione di programmi, ...). Gli interpreti di comandi possono presentarsi all'utente attraverso un'interfaccia testuale (ad esempio MS-DOS e Unix), grafica (ad esempio Apple, Windows e X-Window).

Per quanto riguarda la storia dei sistemi operativi possiamo dire che per far si che si potesse passare dall'esecuzione di un programma all'esecuzione di quello successivo, mantenendo in memoria diversi programmi, oltre al sistema operativo, riducendo lo sforzo; si è passati da sistemi uniprogrammati (MS-DOS) a sistemi multiprogrammati dove in ogni istante la memoria centrale può contenere più di un programma applicativo.

Cap 4 Le reti di calcolatori

Una rete di calcolatori è l'insieme di calcolatori autonomi.

calcolatore è consentito inviare e ricevere dati da tutti gli altri calcolatori della rete. Questo tipo di connessione è tipico delle reti locali (LAN). Punto-punto, invece, indica una connessione diretta tra due calcolatori, in cui i dati vengono trasmessi solo tra i due dispositivi. Questo tipo di connessione è tipico delle reti wide area (WAN). 2 L'estensione della rete può essere locale, regionale, nazionale o internazionale, a seconda della copertura geografica della rete. 3 La dimensione della rete può essere classificata in base al numero di calcolatori collegati. Si distinguono reti di piccole dimensioni (ad esempio, una rete domestica con pochi dispositivi), reti di medie dimensioni (come una rete aziendale con diversi dipendenti) e reti di grandi dimensioni (come una rete globale che collega diverse sedi aziendali in tutto il mondo). In conclusione, le reti di calcolatori sono sistemi di comunicazione che permettono la condivisione di risorse e l'interazione tra utenti, migliorando l'affidabilità del sistema complessivo. Esistono diverse tipologie di reti, classificate in base alla connessione, all'estensione e alla dimensione.

Un calcolatore deve essere associato a un identificatore univoco, detto genericamente indirizzo di rete, associato al dispositivo fisico utilizzato per connettersi alla rete. I messaggi inviati sono generalmente suddivisi in blocchi chiamati pacchetti. Un pacchetto inviato sulla rete raggiunge tutti i calcolatori della rete, ma solo il calcolatore il cui indirizzo corrisponde a quello presente nel messaggio lo tratterà per elaborarlo.

Le reti punto a punto sono invece costituite da insiemi di connessioni individuali tra coppie di calcolatori.

Sono previsti tre livelli di estensione:

• Reti locali (LAN): che hanno lo scopo di collegare tra loro dispositivi collocati nello stesso edificio o in edifici adiacenti. La possibilità di collegare calcolatori senza fili (wireless) ha portato alla diffusione del termine WLAN per indicare le reti locali realizzate senza cablaggio.
• Reti metropolitane (MAN): che consentono il collegamento di dispositivi all'interno di una città o di un'area metropolitana.
• Reti geografiche (WAN): che permettono il collegamento di dispositivi su lunghe distanze, come ad esempio tra città o paesi diversi.

collegamento di dispositivi collocati nell' stessa area urbana. - Reti geografiche (WAN): impiegate per il collegamento di dispositivi diffusi in un' ampia area geografica. Si aggiungono altri due livelli: - Reti personali (PAN): che si sviluppano su dimensioni inferiori di quelle locali e che hanno lo scopo di collegare fra loro dispositivi di uso personale come cellulari, personal computer portatili... - Reti di reti (internetwork): ottenuti collegando mediante opportuni sistemi di interfaccia più reti che sono diverse tra loro in termini sia di dispositivi hardware utilizzati sia di protocolli software adottati. La più diffusa rete di reti per antonomasia è internet, che collega praticamente tutte le diverse reti geografiche stese da diversi operatori. Sistemi di comunicazione La comunicazione è il processo attraverso il quale due soggetti comunicanti che siano individui umani o dispositivi fisici, si scambiano informazione sotto forma di messaggi: La sorgente

Dell'informazione emette un messaggio, il trasmettitore converte questo messaggio in un segnale e lo invia lungo il canale di trasmissione che collega il trasmettitore al ricevitore. Il ricevitore è complementare al trasmettitore: converte il segnale ricevuto in un messaggio, passandolo al destinatario. Il sistema di trasmissione è la parte del sistema di comunicazione costituita dal trasmettitore, dal canale e dal ricevitore. Due dispositivi possono comunicare scambiandosi segnali solo se è presente tra essi un'infrastruttura fisica di trasmissione, generalmente chiamata canale. Poiché la comunicazione si realizzi, occorre inoltre che i diversi dispositivi condividano le regole con cui i segnali devono essere interpretati. Tali regole che vengono adottate per convenzione sono chiamate protocolli. I protocolli sono gli standard che specificano come avvengono i trasferimenti da una macchina ad un'altra. Esistono due categorie generali:

trasmissione: che stabiliscono le regole con cui i segnali vengono trasmessi attraverso il canale di trasmissione

protocolli applicativi: che specificano le regole con cui vengono comunicati in modo efficiente i contenuti della comunicazione.

I protocolli di comunicazione sono organizzati in una struttura a livelli in cui i protocolli di ogni livello specificano i servizi che devono essere forniti a protocolli di un livello superiore. L'insieme dei protocolli organizzati in livelli si chiama architettura di rete. I modelli utilizzati per la descrizione e la realizzazione delle reti di calcolatori sono due: Il modello ISO-OSI e il modello internet.

protocollo di riferimento ISO/OSI

Nei primi anni '80 fu sviluppato un modello di riferimento per le reti detto Open Systems Interconnection, ovvero un insieme di indicazioni e di regole non in possesso esclusivo di alcuna organizzazione ma di pubblico dominio.

Il modello OSI riprende una precedente proposta dell'ISO (International Organization for Standardization).

Organization for Standardization), quindi l'acronimo utilizzato è ISO/OSI.

Il modello ISO/OSI suddivide la progettazione di una rete in sette livelli funzionali separati, detti Layer, oguno dei quali ha proprie caratteristiche e si occupa di un particolare aspetto del protocollo di comunicazione. Ogni livello utilizza i servizi del layer sottostante in modo trasparente, (ovvero senza conoscere il funzionamento interno) e fornisce i propri servizi a quello superiore. Ogni livello di un nodo comunca virtualmente con l'equivalente livello dell'altro nodo, anche se solo i layer più bassi (livello Fisico) sono realmente in contatto tra loro.

Il modello ISO/OSI (che attualmente è solo un riferimento per il progetto di una rete, non una struttura da applicare rigorosamente) definisce esclusivamente quali sono le funzioni di ogni livello, senza indicare le tecnologie di costruzione.

Il modello di riferimento internet

A partire dagli anni '70 si è sviluppato

Un insieme di protocolli che è solo parzialmente ispirato al modello ISO-OSI e che ormai è diventato lo standard di fatto per le architetture di rete: TCP/IP. In particolare il software TCP/IP è organizzato concettualmente in quattro livelli più un quinto costituito dal supporto fisico vero e proprio.

Livello applicativo: A livello più alto, l'utente invoca i programmi applicativi che permettono di accedere ai servizi disponibili attraverso Internet; tale livello riguarda tutte le possibili opzioni, chiamate, necessità dei vari programmi. In pratica gestisce l'interattività tra l'utente e la macchina. Un programma applicativo interagisce con uno dei protocolli di livello trasporto per inviare o ricevere dati e li passa al livello trasporto nella forma richiesta.

Livello di trasporto: Lo scopo primario del livello trasporto è...