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Interprete comandi 1

12 2

» Consente all’utente di attivare programmi

» Per eseguire un programma, l’interprete comandi svolge in

modo trasparente all’utente un insieme di operazioni, tra cui:

− accedere al programma, tipicamente residente in memoria di massa,

tramite il file system

− allocare memoria e caricarvi il programma, tramite il gestore della

memoria

− attivare un processo, tramite il nucleo

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Evoluzione dei Sistemi Operativi 1

13 3

» Sistemi batch con schede (50’s-60’s)

» System/360 IBM compatibili (65-70’s)

» Sistemi operativi UNIX e DOS (80’s)

» WINDOWS (90’s)

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Più in dettaglio 1

14 4

» Gestione dei Processi

» Gestione della Memoria Centrale

» File System

» Gestione delle Periferiche

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Gestione dei Processi 1

15 5

» L’esecuzione di un programma può comportare l’alternarsi di

processi utente e di sistema all’interno della CPU

» Processo utente deriva da un programma applicativo

» Processo di sistema deriva da un programma del sistema

operativo

− Processi del nucleo

− Gestori interruzioni

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Gestione dei Processi 1

16 6

» I processi possono essere classificati come:

in esecuzione

− pronti

− in attesa

» Supponiamo che un programma in esecuzione da parte di un

dato utente sia associato a un processo e che il sistema sia

dotato di un unico processore

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Gestione dei Processi 1

17 7

» Uno solo dei processi può essere in esecuzione in un certo

istante (cioè essere eseguito dal processore)

» Gli altri processi sono pronti oppure in attesa

− I primi possono andare in esecuzione immediatamente (se il gestore dei

processi lo decide), mentre i secondi attendono il verificarsi di un evento

esterno per passare in stato di pronto

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Diagramma dell’evoluzione dei processi 1

18 8

Inizio esecuzione

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Processo in

attesa

Fine

esecuzione

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Dott. Davide Di Ruscio

Diagramma dell’evoluzione dei processi 1

19 9

Sospensione del processo in esecuzione generata internamente al processo:

» Diagramma dell’evoluzione dei processi:

L’esecuzione di un processo si interrompe ad es. per operazioni di

attivo input/output

• Lo stato corrente (contenuto registri ecc) del processo interrotto viene salvato in memoria

• Il processo passa allo stato in attesa

• Inizio esecuzione

Il controllo passa ad un processo di sistema che assegna la CPU

• ad un altro processo (per poter ottimizzare l’utilizzo della CPU)

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Processo in

attesa

Fine

esecuzione

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Diagramma dell’evoluzione dei processi 2

20 0

» Diagramma dell’evoluzione dei processi:

Il verificarsi dell’evento esterno atteso da un processo Inizio esecuzione

fa sì che esso passi dallo stato di attesa allo stato di pronto

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Processo in

attesa

Fine

esecuzione

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Diagramma dell’evoluzione dei processi 2

21 1

Inizio esecuzione

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Prima di rimandare in esecuzione un processo

il suo descrittore, salvato durante l’interruzione,

Processo in

deve essere copiato nei registri del processore.

attesa

Il processo può quindi riprendere la sua

Fine

esecuzione esattamente al punto in cui si

esecuzione

Introduzione all’Informatica

era interrotto

Dott. Davide Di Ruscio

Diagramma dell’evoluzione dei processi 2

22 2

L’operazione complessiva di sospendere un processo,

salvarne lo stato, scegliere un altro processo

pronto, ripristinarne lo stato e renderlo attivo prende

il nome di cambiamento di contesto Inizio esecuzione

(o context-switching)

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Processo in

attesa

Fine

esecuzione

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Dott. Davide Di Ruscio

• Una periferica segnala la fine di un operazione (evento cioè non

asincrono,

Diagramma dell’evoluzione dei processi 2

23

sincronizzato con gli altri eventi che si sviluppano nel processore) 3

• L’esecuzione del processo corrente viene interrotta

(il processo passa allo stato e passa al gestore delle interruzioni

pronto)

• Il gestore delle interruzioni (sottoprogramma del nucleo ) provvede a trasferire

dati in memoria e risvegliare il processo che passa allo stato

in attesa pronto

» Diagramma dell’evoluzione dei processi:

• Il controllo passa poi al nucleo che manda in esecuzione uno dei processi

in stato pronto Inizio esecuzione

NB: Il gestore lavora con interruzioni disabilitate

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Processo in

attesa

Fine

esecuzione

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Dott. Davide Di Ruscio

Diagramma dell’evoluzione dei processi 2

24 4

Un processo può anche essere sospeso dal nucleo dopo un certo

intervallo temporale in modo da garantire a tutti i programmi

un uso paritario della CPU Inizio esecuzione

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Processo in

attesa

Fine

esecuzione

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Diagramma dell’evoluzione dei processi 2

25 5

Un processo può anche essere interrotto e terminato forzatamente

dal nucleo dopo il verificarsi di un errore (tentativo di utilizzare celle

di memoria centrale al di fuori dello spazio allocato al programma

di processo, etc) Inizio esecuzione

Interruzione esterna, fine quanto tempo

Processo in Processo

esecuzione pronto

Primo processo pronto

Processo in

attesa

Fine

esecuzione

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Scheduling dei processi (1/2) 2

26 6

» Il sistema operativo può interrompere i processi per assicurare

una politica fair di esecuzione

» scheduler

Lo è quella parte del sistema operativo che seleziona il

processo da mandare in esecuzione

» La politica di scheduling più semplice consiste nel garantire la

robin)

rotazione dei processi (round

Introduzione all’Informatica

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Scheduling dei processi (2/2) 2

27 7

» coda di

La politica round robin è realizzata mediante una

processi pronti

» quanto

Ogni processo ha un di tempo di esecuzione dopo il

quale torna in attesa

− Quanto >> Tempo per salvare/ripristinare stato (context switching)

− Quanto << Tempo di esecuzione del programma (per assicurare fairness)

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Interazione tra processi 2

28 8

» L’esecuzione di un processo in generale non è indipendente da quella

degli altri processi

» Ciò si verifica ad esempio in caso di

− Competizione (interazione indesiderata e imprevista):

> Principalmente per l’utilizzo di una o più risorse

> in mutua esclusione

In questo caso è necessario un utilizzo

− Cooperazione (interazione desiderata e prevista):

> Si verifica principalmente quando due processi P1 e P2 si ripartiscono lo

svolgimento di un compito, ad esempio quando un processo P1 genera dati e

un altro processo P2 deve (attenderli per) elaborarli

> produttore-consumatore

In questo caso di parla di rapporto di tipo

− …

» In tutti questi casi i processi, sebbene logicamente corretti, possono

dar luogo ad errori di esecuzione

» Sono quindi necessari meccanismi di sincronizzazione esplicita tra i

processi

Introduzione all’Informatica

Dott. Davide Di Ruscio

Gestione Memoria Centrale (1/3) 2

29 9

» I processi si alternano durante l’esecuzione nella CPU

» I programmi che vengono eseguiti dai processi pronti devono,

almeno in parte, risiedere in memoria centrale

» Per ragioni di efficienza dobbiamo mantenere più programmi in

memoria centrale

» Ciò comporta il partizionamento della memoria centrale e del

suo spazio di indirizzi

» Possibili tecniche:

segmentazione

− paginazione

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Dott. Davide Di Ruscio


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AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

Il corso tenuto dal prof. Davide Di Ruscio si interessa di esporre alcuni fondamentali argomenti di introduzione all'informatica, tra i quali:
- Applicativi software
- Scrittura di documenti testuali
- Fogli di calcolo
- Produzione di Slides
- Applicazioni su Internet
- Ipertesti, Multimedia, Ipermedia


DETTAGLI
Esame: Informatica
Corso di laurea: Corso di laurea in biotecnologie
SSD:
Università: L'Aquila - Univaq
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Informatica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università L'Aquila - Univaq o del prof Di Ruscio Davide.

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