Sistemi Operativi

Anno Accademico 2007-2008
nuovo ordinamento, laurea specialistica, 1° anno, 5 cfu

Docente: Maurizio Pizzonia
Orario di ricevimento studenti:
tutti i mercoledi' ore 17:30 - DIA stanza 225

Periodo: 18 febbraio 2008 - 4 aprile 2008
Orario: 15:45 - 17:15
Aula: N1

Risultati degli esami

Risultati dell'appello dell'25 settembre 2008
La verbalizzazione relativa si terrà lunedì 20 ottobre 2008 alle ore 13:00 nella stanza 225 del DIA.
CHI NON PUO' PRESENTARSI ALLA VERBALIZZAZIONE DEVE AVVISARE IL DOCENTE.
E' necessario portare un documento e il libretto.
Chi volesse prendere visione del compito lo potrà fare verbalizzando per ultimo. Se volete visionare il compito prima prendete visione della soluzione pubblicata su questo sito.
Risultati dell'appello dell'8 luglio 2008
Risultati dell'appello del 10 aprile 2008

Mailing list degli avvisi relativi al corso

Tutti gli studenti si devono iscrivere alla mailing list di avvisi tramite la quale potranno essere avvertiti tempestivamente di eventi relativi al corso e alle attività correlate (esami, ricevimento studenti, ecc).

http://list.dia.uniroma3.it/mailman/listinfo/so

L'archivio degli avvisi inviati alla mailing list e' disponibile on-line.

Solo il docente può inviare messaggi, gli studenti non possono postare messaggi alla mailing list.

Sintesi degli obiettivi del corso

Gli obiettivi del corso sono di fornire

competenze sulla struttura di un generico sistema operativo moderno
competenze sulla struttura di un sistema operativo Unix con particolare riferimento al sistema Linux
conoscenza delle metodologie usate per risolvere le problematiche tipiche della gestione delle risorse in un sistema operativo moderno
abilità nel uso di una piattaforma Unix a livello utente e amministratore
abilità nello scripting Unix
abilità di base nella programmazione di sistema

Materiale didattico

W. Stallings, "Operating Systems: Internals and Design Principles", 5th edition. Prentice Hall. (International Edition) ISBN 0-13-127837-1
Documentazione on-line dei comandi Unix/Linux installati nel sistema stesso.
M. Cooper - Advanced Bash-Scripting Guide
Uno qualsiasi dei Tutorial per Awk
Links a materiale di approfondimento

Programma delle Lezioni

Gran parte del materiale è adattato dal materiale distribuito da W. Stallings.

Introduzione al corso
architettura di un elaboratore, CPU, registri, esecuzione di una istruzione, interrupt, gerarchie di memoria, localita', I/O, chiamate di procedura
Panoramica sui sistemi operativi moderni: definizione di sistema operativo, scopi, architettura a strati, kernel/user mode, caratteristiche salienti
introduzione a linux: documentazione in linea (man e info), organizzazione del filesystem, primi comandi (ls, pwd, cd, cat).
Introduzione a linux: organizzazione del filesystem, bash, prompt, comandi interni ed esterni, help, variabili di abiente, env, $PATH, export; comandi per la gestione di file e directory: touch, mv, rm, cp, mkdir, rmdir, vi, emacs. Stdin/out/err, pipelining, sort, tee, less. Panoramica sui formati compressi gz, bz2, zip, tar.
processi: dispatching, stati, descrizione e controllo
Linux e shell: i processi, gli stati sleeping ready/running e stopped, terminali di controllo, ps, top, pstree, ^C, ^Z, processi in background, bg, fg, &, kill, kill -9, segnali

esercizi pratici sull'uso di GNU/Linux da fare in laboratorio: uso della documentazione on-line e primi comandi

tecniche di gestione della memoria centrale: partitioning, best/first/next fit, buddy algorithm, paging, segmentation
- esercizi su processi e gestione della memoria
shell: sostituzioni ed espansioni (brace, tilde, variabili, command, pathname), word splitting, stderr redirection append, filtri (sort, uniq, tr, grep)
filtri: wc, head tail awk (patterns, statements, costrutti per il controllo di flusso, variabili, $0..$n, FS, OFS, RS, NR, NF, esempi d'uso).
shell: Introduzione allo scripting: #!, parametri, for-do-done, seq, test, if-else-fi.
- esercizi pratici sull'uso di GNU/Linux da fare in laboratorio: pipelining e scripting
- esercizi pratici sull'uso di GNU/Linux da fare in laboratorio: scripting avanzato
  - una possibile soluzione all'esercizio su scripting "file identici", dei problemi di "scripting avanzato".
memoria virtuale: generalità, paginazione, page tables a più livelli, inverted page tables (materiale solo su slides), TLB, considerazioni sulla grandezza delle pagine, segmentazione, segmentazione paginata
memoria virtuale e disk cache (materiale solo su slides), demand paging, OPT, LRU, FIFO, CLOCK (materiale solo su slides), aging (materiale solo su slides), page buffering, RS management, working set, PFF (materiale solo su slides), cleaning policy, load control, process suspension
- esercizi su memoria virtuale, soluzioni
c: intro, struttura, preprocessore, compilatore, linker. File oggetto. Compilazione con librerie statiche e dinamiche. Comandi cc, file, ldd, objdump, make
shell: strace, ltrace, time. Makefiles: regole, regole predefinite, variabili. Debugger: stepping, breakpoints e contati, watching, backtrace. Comandi: gdb (r, b, l, info, n, s, help, dis, del) .
- esempi di Makefiles mostrati a lezione
- codice usato per spiegare gdb a lezione
Comandi: gdb (bt, frame, info br, c, ignore, display, quit).
- esercizi pratici da fare in laboratorio sulla programmazione di sistema in GNU/Linux: gcc, make, objdump, strace
Scheduling a breve medio e lungo termine, algoritmi per cpu scheduling: FCFS, RR, VRR, SPN, SRT, FB, comparazioni, linux 2.6

esercizi su cpu-scheduling
esercizi su cpu-scheduling (soluzioni)

shell: diff, patch, tar, gzip, zip, bzip, strip, find, strace, ltrace.
Disk Scheduling, RAID (materiale solo su slides)
UNIX File Management, inode, Linux VFS, ext2
linux filesystem: fdisk -l, mount, stat, ln, /proc/devices
- esercizio su system programming (invert) (soluzione completa, soluzione presentata a lezione con makefile "avanzato")
shell: permessi, strace, ltrace; linux boot: init, getty, login, servizi, X, .bashrc; linux kernel: struttura dei sorgenti, configurazione, compilazione, moduli, installazione
esercitazione su scripting
altro materiale per la preparazione all'esame
- esercizio su system programming (random) e relativa soluzione
- domande di teoria
- esercizio su makefile (latex) con soluzione
- esercizio su C e gdb

Esami e valutazione

Per chi intende fare l'esame è obbligatorio iscriversi mediante il servizio di prenotazione on-line prenota.uniroma3.it

L'esame prevede una prova di laboratorio ed una prova scritta. La prova di laboratorio ha l'obiettivo di verificare le capacità dello studente nella realizzazione di script e nella programmazione di sistema. Durante la prova di laboratorio è possibile consultare la documentazione on-line. La prova scritta ha l'obiettivo di verificare le conoscenze dello studente degli aspetti metodologici e architetturali relativi ad i sistemi operativi.

Testi della prova d'esame dell' 25 settembre 2008.