Diario delle lezioni¶

Per ogni lezione vengono riportati riferimenti a paragrafi dei libri di testo.

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10/01/2022 - Esercitazione¶

Svolgimento in aula dei seguenti problemi:
- Esercizi di preparazione: Esercizio di Teoria 3.1

21/12/2022 - Esercitazione¶

Svolgimento in aula dei seguenti problemi:
- Esercizi di preparazione: Esercizi di teoria 1.1, 7.1

20/12/2022 - Esempi C, Aspetti di sicurezza¶

Esempi codice C aspetti di sicurezza:
- layout di programma, permesso SUID e buffer overflow
- accenni di return-oriented programming
- address space randomization
- canary tag

Riferimenti e libri di testo¶

[t1] Sezione 15.2, 15.4
[t2] Sezione 16.2.2
Bash redirection
POSIX dup
POSIX exec
mode_t

Approfondimenti¶

14/12/2021 - Gestione delle memoria parte 6¶

Esempi di codice
- Flip vector basato su processi
- Produttore consumatore

13/12/2021 - Gestione delle memoria parte 5¶

Sostituzione delle pagine: Ottimo, LRU, algoritmi a stack, clock
Resident set management: Working set, Page fault frequency
Thrashing

07/12/2022 - Gestione delle memoria parte 4¶

Mappatura dello spazio di indirizzamento e relativi system call Linux
Introduzione alla memoria virtuale
Memoria virtuale
Gestione di page fault
Performance della memoria virtuale
Aspetti generali per la gestione della memoria virtuale
Caricamento delle pagine
Posizionamento delle pagine
Sostituzione delle pagine: metodologia di valutazione, FIFO
Anomalia di Belady

06/12/2022 - Gestione delle memoria parte 3¶

Traslation Lookaside Buffer
Paginazione gerarchica
Segmentazione
Segmentazione paginata
Mappatura dello spazio di indirizzamento e relativi system call Linux

30/11/2022 - Gestione delle Memoria parte 2¶

Paginazione
Tabella delle pagine

29/11/2022 - File Management parte 4 - Gestione delle Memoria parte 1¶

File management
- File descriptor
- Redirezionamento
- Esempio di codice
Gestione della memoria
- Requisiti
- Partizionamento
  
  Statico: taglia fissa, variabile
  
  Dinamico
  
  Buddy system
- Frammentazione interna ed esterna
- Assegnazione partizioni
- Binding indirizzi
- Rilocazione

23/11/2022 - File Management parte 3¶

Allocazione su hard disk
File system Unix:
- inode
- attributi
- servizi per la manipolazione di file e directory
- descrittore
- in-memory file system
Recovery e file locking
Esempi codice C in Linux:
- copia di file regolare in C

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 12.7, 12.8, 12.9
[t2] Sezione 14.4, 14.4.1, 14.4.2, 14.4.3, 14.6, 14.7, 14.7.1, 14.7.2, 15.5

Approfondimenti¶

22/11/2022 - File Management parte 2¶

File Management:
- Concetto di file
- Operazioni su file
- File pointer
- Metodo di accesso
- Directory
- Protezione

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 12.1, 12.2, 12.4, 12.5
[t2] Sezione 13.1, 13.1.1, 13.1.2, 13.1.5, 13.2, 13.2.1, 13.2.2, 13.2.3, 13.3, 13.3.1, 13.3.2, 13.3.3, 13.3.4, 13.4, 13.4.1, 13.4.2

16/11/2022 - I/O Managament parte 2 - File Management parte 1¶

I/O Management:
- HDD e SSD scheduling
File Management:
- Concetto di file
- Operazioni su file

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 12.1, 12.2, 12.4, 12.5
[t2] Sezione 13.1, 13.1.1, 13.1.2, 13.1.5, 13.2, 13.2.1, 13.2.2, 13.2.3, 13.3, 13.3.1, 13.3.2, 13.3.3, 13.3.4, 13.4, 13.4.1, 13.4.2

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 11.5, 12.1
[t2] Sezione 11.1, 11.1.1, 11.1.2, 11.1.2.1, 11.2, 11.3, 13.1

Approfondimenti¶

Hard Disk
Solid State Drives - Data Reliability and Lifetime
[t2] Capitolo 12

15/11/2022 - CPU scheduling parte 3 - I/O Managament parte 1¶

CPU scheduling
- Load balancing
- Affinity
- Scheduler UNIX System V Release 4
- Linux Complete Fair Scheduler
- Introduzione alla sincronizzazione
I/O Management:
- Caratteristiche dei dispositivi di I/O
- Modello di organizzazione dei moduli di I/O
- I/O Buffering
- I/O Scheduling
- Hard disk

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 10.3, 10.4, 5, 11, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5
[t2] Sezione 5.7.1, 6.1, 6.2, 12.2.2, 12.2.3, 12.3, 12.4, 12.4.1, 12.4.2, 12.4.7, 11.1, 11.1.1

Link di approfondimento¶

Approfondimenti¶

[t2] Capitolo 12

09/11/2022 - CPU scheduling parte 2¶

Round Robin
Priority Scheduling
Multi-level feedback queue
Fair-share scheduling
Multiprocessor scheduling
Load sharing
Load balancing
Affinity

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 9.2, 10.1
[t2] Sezione 5.4, 5.5

08/11/2022 - Sincronizzazione parte 4 - CPU scheduling parte 1¶

Sincronizzaione
- Spin lock, Mutex POSIX
- Semafori POSIX
CPU scheduling
- Metriche per cpu scheduling
- Non-preemptive vs Preemtive
- First Come First Serve
- Shortest Job First

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 9.1, 9.2
[t2] Sezione 6.6, 7.3.1, 5.1, 5.2, 5.3

Link di approfondimento¶

02/11/2022 - Sincronizzazione parte 3¶

Algoritmo del panettiere (Lamport)
Read-Modify-Write
Algoritmi di mutua esclusione basati su RMW

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 5.1, 5.2, 5.3, 6.1
[t2] Sezione 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.8, 8.2, 8.3

Link di approfondimento¶

26/10/2022 - Sincronizzazione parte 2¶

Sincronizzazione
- Errori Comuni: Deadlock e Livelock
- Algoritmo di Peterson

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 5, 5.1, 5.2, 6.1
[t2] Sezione 6.1, 6.2, 6.3

25/10/2022 - Thread parte 2 - Sincronizzazione parte 1¶

Threads:
- Esempio PFEW
Sincronizzazione
- Introduzione alla sincronizzazione
- Mutua Esclusione
- Errori Comuni: Deadlock e Livelock

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 5, 5.1, 5.2, 6.1
[t2] Sezione 6.1, 6.2, 6.8, 8.2, 8.3

19/10/2022 - Processi parte 1 - Thread parte 1¶

Processi
- Processi UNIX: stati, gerarchie e threads
- Processi Linux: concetto di task, stati, accenni di task_struct
Thread
- Concetto di thread
- User-Level threads e Kernel-level threads
- POSIX threads
- Variabili per thread
- Librerie thread-safe e non
- pthread_create, pthread_join, pthread_exit

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 3.6, 4.1, 4.2
[t2] Sezione 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.4.1, 4.6.4, 4.7.2

Link di approfondimento¶

pthread_create
pthread_join
pthread_exit
Codice sorgente Linux Kernel: task_struct
pthread_key_create
pthread_key_delete
pthread_getspecific
GCC Thread Local Storage

18/10/2022 - Processi parte 3¶

Processi:
- Famiglia di funzioni POSIX exec
- Ambiente e variabili di ambiente
- Famiglia di funzioni POSIX getenv, putenv, setenv, unsetenv
- Shell Linux: ls, man, cd

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 2.3
[t2] Sezione 3.1.2, 3.3.1
[t3] Sezione 3.2, 3.3

Link di approfondimento¶

exec
getenv

12/10/2022 - Processi parte 2¶

Processi:
- Process switch
- Cambio di modo e cambio di contesto
- Servizi di sistema per la gestione di processi
- POSIX fork, exit, wait
- Gerarchie di processi
- Utilizzo documentazione online e da riga di comando Linux (man)
[t1] Sezione 3.4,
[t2] Sezione 3.3, 3.3.1, 3.3.2
[t3] Sezione 1.2, 3.1

Link di approfondimento¶

11/10/2022 - Processi parte 1¶

Processi:
- Process Control Block
- Stato di un processo: 2 stati, 3 stati
- Code di processi
- Stato di un processo e code: 5 stati
- Strutture di controllo di un Sistema Operativo
- Long, mid, short term scheduling
- Process switch

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 3.1, 3.2, 3.3
[t2] Sezione 3.1.1, 3.1.2, 3.1.3, 3.2, 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3

05/10/2022 - Richiami di programmazione C - parte 2¶

Richiami C:
- Preprocessore, Compilatore, Linker
- Puntatori
- printf, scanf
- Codifica binaria, ottale, esadecimale
- Layout di memoria

Esempi di codice¶

02 - Richiami C

Riferimenti libro di testo¶

[t2] Sezione 3.1.1

Link di approfondimento¶

04/10/2022 - Introduzione parte 3 - Richiami di programmazione C parte 1¶

Introduzione:
- System call
- Librerie Standard
- Architettura dei Sistemi Operativi
Richiami C:
- Preprocessore, Compilatore, Linker

Riferimenti libro di testo¶

[t2] Sezione 2.3.1, 2.3.2, 2.8

28/09/2022 - Introduzione parte 2¶

Evoluzione dei sistemi operativi: Sistemi time-sharing, Sistemi Real time, Multicore, Dark silicon
Sincronizzazione e Speedup: concetto di lock e legge di Amdahl
Sistemi operativi: elementi chiave
Interrupt: eventi, supporto hardware
Interrupt-driven os: protezione delle risorse (istruzioni privilegiate, protezione memoria, timer) e accesso a codice di sistema operativo (system call)

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 2.3, 4.3
[t2] Sezione 1.2, 1.4, 2.7, 2.3.1, 2.3.2

Link di approfondimento¶

27/09/2022 - Introduzione parte 1¶

Sistemi operativi: definizione ed obiettivi
Evoluzione dei sistemi operativi: Sistemi seriali, Sistemi batch

Riferimenti libro di testo¶

[t1] Sezione 2.1, 2.2
[t2] Sezione 1.1