Sistema operativo

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Gestione della memoria- la gestione contemporanea di molti programmi applicativi comporta la presenza di molti programmi in MM- il Gestore della memoria del SO offre a ogni programma in esecuzione la visione di una memoria virtuale tramite rilocazione, paginazione e segmentazione

Gestione delle periferiche (drivers)- i driver sono meccanismi software che trasferiscono dati da e verso le periferiche- consentono ai programmi applicativi di leggere o scrivere dati mediante istruzioni di alto livello che nascondono la struttura fisica delle periferiche

File system- gestione dei file sulla memoria di massa- istruzioni di alto livello permettono di ignorare i dettagli di come viene scritto il file- gestione dei file indipendentemente dalle caratteristiche fisiche della memoria di massa- il file system ha una struttura ad albero organizzata in cartelle; ciascun file, per essere identificato, ha un pathname / nome completo che identifica l'intero cammino dalla radice

dell'albero fino allo specifico file5. Interfaccia utente interpreta i comandi inseriti dall'utente - il SO - può essere testuale o grafica consente l'inserimento di diversi comandi (esecuzione programmi, - configurare il SO, operazioni sulle periferiche)

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I processi è l'esecuzione di un programma all'interno del calcolatore

➔ è composto da un codice eseguibile, dai dati dell'esecuzione del programma e dalle informazioni relative allo stato del processo

➔ i processi vengono eseguiti dal processore uno alla volta

➔ lo stesso programma può avere più processi associati: un programma può essere scomposto in varie parti ognuna delle quali associata a un processo; lo stesso programma può essere associato a diversi processi quando viene eseguito più volte, talora simultaneamente

➔ il SO è implementato tramite processi

➔ il SO è garante che i conflitti tra i processi

siano controllati e gestiticorrettamente tramite due modalità:

1. Kernel / Supervisor mode: la CPU può eseguire qualsiasi istruzione e accedere a qualsiasi area della memoria
2. User mode: i processi possono eseguire solo particolari operazioni e accedere solo a particolari aree della memoria

Il stato del processo può essere distinto in:

1. Stato interno: indica la prossima istruzione del programma e i valori delle variabili e dei registri utilizzati dal processo
2. Stato esterno: indica se il processo è:
   • in esecuzione: assegnato al processore ed eseguito; successivamente il processo potrà tornare in attesa oppure concludere l'esecuzione oppure terminare per un errore
   • pronto per l'esecuzione: può andare in esecuzione se il gestore dei processi lo decide
   • in attesa: attende il verificarsi di un evento esterno per andare in stato di pronto

L'esecuzione dei programmi può avvenire secondo:

• approccio FIFO: il primo processo

viene mandato in esecuzione → concluso per poi passare al successivo semplice da realizzare main efficiente e inutilizzabile su un sistema interattivo → - approccio ideale: il programma più breve viene eseguito per primo impossibile da realizzare poiché non si conosce il tempo esatto di esecuzione di ciascun processo INFORMATICA B PAGINA 4 - approccio Round Robin: la CPU viene suddivisa tra i vari processi in base a un quanto di tempo scandito da un clock di sistema: un processo viene eseguito per un tot di tempo per poi passare al successivo anche se tale processo non viene concluso; se il processo termina prima della fine del quanto di tempo si passa al processo successivo direttamente senza aspettare lo scadere del tempo; quando il quanto di tempo è scaduto viene cambiato lo stato del processo da esecuzione a pronto ("Contex switch"), salva il contesto del processo, attiva una particolare funzione del kernel (change) che segue un a commutazione di

contesto e manda in esecuzione unodei processi in stato di pronto- approccio Round Robin con Priorità: su Linux il Round Robin avvienecon diverse code di attesa in base alla priorità del processo

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Gestione della memoria MM

➔ è un modello lineare, una sequenza di celle numerate da zero fino a unvalore massimo; il numero che identifica ogni cella è detto indirizzo

➔ tutte le celle devono essere sempre indirizzabili

➔ i programmi fanno riferimento a celle di memoria al loro interno (ilprogramma presuppone sempre di partire dalla cella zero ogni volta): ènecessario convertire le celle del programma con le celle vere e propriedella memoria: questo è il compito del processore

➔ è un registro della CPU che contiene l’indirizzo

➔ la rilocazione dinamicafisico della prima cella in cui è stato caricato il programma

➔ per evitare il problema della frammentazione della memoria (spazi vuotiall’interno della

è associata e lo stato della pagina (valida o invalida)- la tabella delle pagine è una struttura dati che contiene un'entry per ogni pagina virtuale del processo- ogni entry della tabella delle pagine contiene informazioni come il numero di pagina fisica corrispondente, lo stato della pagina e altre informazioni di controllo- quando un processo cerca di accedere a una pagina virtuale, il sistema operativo controlla la tabella delle pagine per verificare se la pagina è presente in memoria fisica- se la pagina è presente, il sistema operativo recupera l'indirizzo fisico corrispondente e permette al processo di accedere alla pagina- se la pagina non è presente, si verifica un'eccezione di pagina mancante e il sistema operativo deve gestire il recupero della pagina dalla memoria virtuale o dal disco- la paginazione permette di gestire in modo efficiente la memoria, consentendo di caricare solo le pagine necessarie in memoria fisica e di liberare spazio quando necessario- tuttavia, la paginazione introduce un overhead aggiuntivo a causa della necessità di mantenere la tabella delle pagine e di gestire le eccezioni di pagina mancante.

Si riferisce alla tabella delle pagine che viene salvata in una memoria estremamente veloce. Talvolta, programmi diversi possono avere pagine in comune. Quando queste pagine vengono salvate nella memoria fisica, vengono salvate una sola volta. Questo permette di avere più pagine virtuali rispetto alle pagine fisiche.

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