Sistemi-Operativi

The fundamental idea behind a virtual machine is to abstract the hardware of a single computer (the CPU, memory, disk drives, network interface cards, and so forth) into several different execution environments, thereby creating the illusion that each separate environment is running on its own private computer. (Silberschatz et al. 2018). Virtualization allows a single computer to host multiple virtual machines, each potentially running a completely different operating system. È virtuale nel senso che la macchina virtuale ha la stessa percezione della realtà di una macchina reale. Qualcosa che non è la realtà ma appare molto simile ad essa. ...

A seconda dell’utilizzatore l’OS può essere molte cose, come solamente l’interfaccia se sei un programmatore, servizi (se sei un utente, ma gran parte dei servizi sono astratti e l’utente ne può anche essere a non-conoscenza). Ma se sei un programmatore OS ti interessa capire le componenti principali dell’OS Slide componenti OS alto livello Introduzione sui componenti (salto) Questa parte la salto perché è una descrizione molto generale di cosa si occupa L’os verso drivers, processi, filesystem I/O, quindi non è molto importante ...

Il suo scopo principale è gestire l’avvicendamento dei processi. Ad esempio sospendere il processo che chiede I/O. O un sistema time sharing, quando arriva un interrupt sul time. Solitamente il nome scheduler è solamente un gestore dell’avvicendamento, si può quindi utilizzare per indicare scheduler di altro tipo. Note introduttive Diagramma di Gantt Questo è il diagramma per presentare lo scheduling, ossia da quando a quando è eseguito cosa Esempio gantt ...

Scopi del sistema operativo Un sistema operativo è una astrazione sul HW che permette di Gestire l’esecuzione di più programmi assieme (concorrenza), tramite virtualizzazione CPU e Memoria Gestire le risorse (Quindi I/O, RAM, Memoria, Networking) Fornisce una interfaccia di programmazione (API) molto più generale e potente, in grado di astrarre da dettagli di livello basso, vicini all’Hardware (come device drivers). Quindi in breve il SO è n programma che crea un ambiente civile per i programmi in cui interagire, e facilita molto il lavoro al programmatore per la sua interfaccia nuova. (si potrebbe dire che sia una macchina virtuale con un suo linguaggio (che è l’API) se seguiamo la terminologia di Macchine Astratte) ...

Interrupt Descrizione iniziale Di interrupt e trap se n’è parlato un pò in Livello ISA di architettura, ora andiamo ad approfondire come viene gestito a livello SO. Un interrupt è un segnale che viene mandato o da un dispositivo hardware (di solito dopo la fine di un processo input output) oppure da software, in questo caso viene chiamato trap che è un interrupt software sincrono.. Slide Interrupt Hardware e software Questi segnali sono utilizzati per indicare eventi che dovrebbero essere gestiti (come end of I/O, divisione per 0, ma anche semplicemente syscall e passare livello kernel). ...

Il processo e la gestione dell’esecuzione è uno dei compiti principali dei sistemi operativi. Lo vuole fare in maniera efficace ed efficiente, come descritto in Note sull’architettura. Slide schema generale tabelle Processi Il process control block è la struttura di dati principali da comprendere. Ha una tabella dei file aperti, che sono dei file descriptor (all’interno della propria struttura di dati), riferiti a una tabella dell’interno sistema credo, e questi puntano a un VNode che permette di localizzarlo nella memoria secondaria. ...

Devices Categorizzazione (6) Trasferimento dei dati Accesso al device sinfonia del trasferimento condivisone fra processi Velocità del trasferimento I/O direction (scrittura o lettura) Vediamo che molte caratteristiche sono riguardo il trasferimento Slide categorizzazione I/O Blocchi o caratteri Slide devices blocchi o caratteri Tecniche di gestione devices (4) Buffering Possiamo mettere un buffer per favorire la comunicazione fra i devices. la cosa migliore che fa è creare maggiore efficienza. Un altro motivo è la velocità diversa di consumo. ...

Memoria sistema Operativo Guardare Memoria virtuale Per vedere come vengono rimpiazzate le pagine In quest sezione andiamo a parlare di come fanno molti processi a venire eseguiti insieme, anche se lo spazio di memoria fisico è lo stesso. Andiamo quindi a parlare di spazio di indirizzi, risoluzione di questi indirizzi logici, segmentazione e paginazione. (e molto di più!) MMU Controlla se l’accesso di memoria è bono o meno. (traduzione fra indirizzo logico e fisico) ...

ora abbiamo alcune primitive per passarci i messaggi, vogliamo creare metodo in modo che i processi si possano sincronizzare mandando messaggi. la memoria è sempre privata. Primitive Send e receive Send Spedizione del messaggio input deve avere un identificato al processo su cui spedire. Se si vuole espandere si possono avere multicast e broadcasting ma non li studieremo in questo corso. Receive Ricevi messaggi Tassonomia dei message passing (!) Slide ...

Memoria virtuale Perché è utile la MV? I programmi non usano tutta la memoria, ma pensano di averla tutta disponibile dal suo punto di vista. L’idea principale è che molte zone di memoria sono inutili per lungo tempo, possono essere utilizzati per altro. caricamento codice dinamico Per esempio anche a caricare il codice di un compilatore è diviso in fasi, se andiamo a caricare tutto, stiamo utilizzando solo un pezzo piccolo, tanta inefficienza, se una pagina contiene una parte del compilatore potrei caricare in memoria solamente le parti eseguite sul momento, giusto per fare un esempio diciamo. Crescita dei segmenti stack, heap, ad esempio ci permette di far crescere come ci pare la stack, e anche caricare solamente le parti della stack che ci servono, e mantenere la memoria libera per altro. Gestione degli errori. che utilizzerà i dati solamente della parte di gestione di memoria attuale diciamo. Paginazione a richiesta Questo è un aspetto della cache delle pagine di cui abbiamo già parlato in Livello OS. ...