Informatica

Lezione 8

Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione (laurea triennale)

Anno accademico: 2007-2008

Esercizio 1a

• Supponiamo di avere nella coda dei processi pronti tre processi P1, P2 e P3 con i seguenti “comportamenti” in termini di computazione e tempi di attesa

• Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema mono-programmato?

calcolo

in attesa

10 40 10

10 20 30

10 10 10 10 10

P1

P2

P3

Esercizio 1a: soluzione

• Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema mono-programmato?

Tot(P1)=60, Tot(P2)=60, Tot(P3)=50

Tot(P1+P2+P3) = 60 + 60 + 50 = 170

10 40 10 10 20 30 10 10 10 10 10

Esercizio 1b

• Supponiamo di avere nella coda dei processi pronti tre processi P1, P2 e P3 con i seguenti “comportamenti” in termini di computazione e tempi di attesa

• Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi?

calcolo

in attesa

10 40 10

10 20 30

10 10 10 10 10

P1

P2

P3

Esercizio 1b: una soluzione• Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e

tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi?

10 40 10

10 20 30

10 10 10 10 10

P1

P2

P3

P1 in attesa

P2 in attesa

P3 in attesa P3 in attesa

In questo caso, quando un processo va in attesa, il processore viene assegnato al primo processo pronto

Totale= 100

Esercizio 1b: un’altra soluzione

• Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi?

10 40 10

10 20 30

10 10 10 10 10

P1

P2

P3

P1 in attesa

P2 in attesa

P3 in attesa P3 in attesa

Totale= 100

Esercizio 1b: una soluzione ottimale

• Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi?

10 40 10

10 20 30

10 10 10 10 10

P1

P2

P3

P1 in attesa

P2 in attesa

P3 in attesa P3 in attesa

Totale= 90

Esercizio 2

• Supponiamo di avere nella coda dei processi pronti i processi– P1 durata = 40 unità di tempo– P2 durata = 10 unità di tempo– P3 durata = 60 unità di tempo– P4 durata = 30 unità di tempo

• Qual è una sequenza di esecuzione con una politica di scheduling Round Robin e quanto di tempo pari a 20 unità?

Esercizio 2: una soluzione

– P1 durata = 40 unità di tempo– P2 durata = 10 unità di tempo– P3 durata = 60 unità di tempo– P4 durata = 30 unità di tempo

P1

0 20

P2 P3 P4 P1 P3 P4 P3

5030 70 90 110 120 140

Non consideriamo eventuali tempi di attesa

Funzioni principali del sistema operativo

• Gestione del processore e dei processi

• Gestione della memoria principale• Gestione della memoria virtuale• Gestione della memoria secondaria

• Gestione dei dispositivi di input/output

• Interazione con l’utente

Gestione della memoria secondaria

• La memoria secondaria serve per memorizzare programmi e dati in modo permanente

• Il file system: quella parte del sistema operativo che si occupa di gestire e strutturare le informazioni memorizzate sulla memoria secondaria

Processore

Stampante Memoria secondaria

Memoria principale

Il file system

• I file vengono utilizzati come supporto per la memorizzazione dei programmi e dei dati– Un file può corrispondere ad un programma, o ad un

insieme di dati omogenee– Diversi tipi di file contengono diversi tipi di informazione– Un file deve avere un nome logico

È meglio usare nomi significativi

mio.doc, a.txt

tesi.doc, inf_lezione9.ppt

È meglio non usare caratteri speciali e lo spazio bianco

prima pagina.html, mia foto.jpg

index.html, montagne.gif

Il file system

• Un file ha anche una estensione

Esempi: .doc .txt .html .jpg .gif .pdf

Le estensioni sono importanti perché di solito indicano il tipo del file (quindi danno

informazioni sul programma applicativo in grado di manipolarlo)

Il file system

• Mediante il file system il sistema operativo fornisce una visione astratta dei file su disco

011100010111010101000011110

Hardware

Utente

Avvio

Gestione: i processi, la memoria, i disp. di input/output

Interfaccia utente

Il file system

• Il file system permette all’utente di:– Identificare ogni file mediante il suo nome– Operare sui file mediante opportune operazioni– Effettuare l’accesso alle informazioni grazie ad operazione

di alto livello, che non tengono conto del tipo di memorizzazione

• Per esempio, si deve accedere allo stesso modo ad un file memorizzato sul disco rigido oppure su un CD-ROM

– Strutturare i file, organizzandoli in sottoinsiemi secondo le loro caratteristiche, per avere una visione “ordinata” e strutturata delle informazioni sul disco

– Proteggere i propri file in un sistema multi-utente, ossia per impedire ad altri utenti di leggerli, scriverli o cancellarli

Organizzazione gerarchica dei file

• Un unico spazio (“contenitore”) di file è scomodo– La scelta dei nomi diventa difficile perché non è possibile

avere due file con lo stesso nome nella stessa contenitore– Le operazioni di ricerca dei file diventano onerose

• L’idea è quella di raggruppare i file in sottoinsiemi• Questi sottoinsiemi di file vengono memorizzati

all’interno di contenitori dette cartelle (directory)• I nomi dei file sono locali alle directory

– Si possono avere due file con lo stesso nome perché siano in due directory diverse

Organizzazione gerarchica dei file

• I computer sono dotati di più unità di memoria secondaria, per esempio:– Unità per floppy disk: A– Unità per disco fisso: C– Unità per CD-ROM: D

• DOS e Windows usano dei nomi per distinguere le unità

Organizzazione gerarchica dei file

Applicazioni

Biblioteca

Utenti

Indice

Elab_imm

Elab_testi

Narrativa-Fra

Narrativa-Ing

Narrativa-Ita

Bianchi …

Rossi …

Pautasso …

Photoshop.exe

Winword.exe

libro1.pdf

libro2.pdf

libro1.pdf

libro1.pdf

libro2.pdf

Premiere.exe

A:

Questa struttura vienechiamata albero

foglie

radicedell’albero

Reti di computer

Mainframe Server

Switching node

Reti di computer

• Tipi di reti:– Locale: di un’università, azienda, scuola, ecc.– Geografiche: per esempio Internet (la rete delle

reti)

• Cambiamenti portato da Internet (da Snyder):– Nessun luogo è remoto– Le persone sono interconnesse– Le relazioni sociali stanno mutando– L’inglese sta diventando un linguaggio universale– La libertà di parola e di associazione si è estesa

Reti di computer

• Perché collegare i computer nelle reti?– Condivisione risorse:

• Risorse fisiche: per esempio non è economico comprare 1 stampante laser per ogni personal

• Dati e programmi: per esempio base di dati a cui molti utenti (da diversi computer) possono accedere

– Sistema di prenotazioni e assegnamento posti di una compagnia aerea, sistema informativo di una banca, ecc.

– Comunicazione tra utenti in locazioni fisiche differenti (scambio di messaggi e dati)

• Comunicazioni in ambito di ricerca, lavoro cooperativo, possibilità di volgere attività di lavoro a casa (tele-lavoro), ecc.

Il modello centralizzato

• Anni ’70: modello centralizzato (time-sharing multi-utente) – Il collegamento di molti utenti ad un

unico elaboratore potente (centralizzato) attraverso terminali

• Terminale: usato solo per inserire dati e ricevere dati per la visualizzazione (per esempio, con tastiera, schermo, mouse, ma senza capacità di elaborazione)

• Svantaggio: più utenti necessità di usare computer (centralizzati) più potenti

Il modello distribuito

• Anni ’80: il modello distribuito– Collegare in rete gli elaboratori (di varie potenze, tipi, nella

stessa località o in località diverse)

• Vantaggi rispetto al modello centralizzato:– Flessibilità:

• In un sistema centralizzato, in caso di guasto all’elaboratore centrale nessuno può lavorare

• Nel caso distribuito invece, la rottura di una macchina blocca un solo utente mentre gli altri possono continuare a lavorare

– Economicità:• In termini di costi, è più conveniente acquistare molti elaboratori

personali e collegarli in rete

Internet

• Nato da ARPAnet (creato alla fine degli anni ’60, una rete singola e chiusa) e altre reti (reti proprietarie)

• Rete delle reti: basato sull’interconnessione delle reti (eterogenee) già esistente (inter-networking)– Idea di interconnessione tra le reti è dei primi anni ’70

Rete 1Rete 2

Rete 3

Router

Router

Router

Router

Internet

• Anni ’90: esplosione di Internet– In particolare, negli primi anni ’90: creazione del World Wide

Web

• 2006: 1,08 bilioni di persone hanno accesso ad Internet (circa 37% in Asia, 28% in Europa, 22% in America del Nord)

• Principalmente, studieremo Internet in questa parte del corso