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PORTALE DELLA DIDATTICA

Sistemi operativi

05CJCOA

A.A. 2021/22

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/05 6 B - Caratterizzanti Ingegneria informatica
2020/21
L’insegnamento, presente nella Laurea in Ingegneria Informatica, è obbligatorio ed è collocato nel primo periodo didattico del terzo anno. Il modulo ha lo scopo di introdurre gli elementi di base dell'architettura dei sistemi operativi e di approfondire i concetti e le tecniche di programmazione concorrente. Esso permette di acquisire conoscenze specifiche ai sistemi operativi UNIX-like, con particolare riferimento ai sistemi Linux, approfondendone l'utilizzo dei comandi di utente e di amministrazione nonché la programmazione di sistema.
Mandatory course in the Bachelor Degree curricula in Computer Engineering, the course is held at the first semester of the third year. The main targets of the course are to present basic elements of an operating system architecture and to introduce the basic concepts and methodologies of concurrent programming. The course explicitly refer to UNIX-like (Linux) operating systems. The course also illustrates how to manage an operating system by means of shell commands, filters, and shell scripts.
• Classificazione dei principali sistemi operativi moderni. • Funzionalità di base fornite da un sistema operativo. • Amministrazione di sistemi UNIX/Linux mediante utilizzo di comandi, shell, filtri e linguaggi di script. • Architettura di un sistema operativo visto come gestore e organizzatore delle risorse del sistema. • Gestione di processi e di thread, ovvero la capacità di utilizzare le tecniche principali per la creazione, la sincronizzazione e la terminazione di processi e di thread di esecuzione. • Utilizzo della programmazione concorrente per la risoluzione di problemi elementari. • Analisi di problemi classici di sincronizzazione.
• Classification of modern operating systems. • Main operating system functionalities. • Administration of UNIX/Linux systems by means of commands, shells, filters, scripts and scripting languages. • The architecture of an operating systems considered as a resource manager. • Process and threads manipulation, i.e., the ability to create, synchronize, terminate processes and threads. • Use of concurrent programming to solve simple problems. • Classical synchronization problems.
• Conoscenza della sintassi (base e avanzata) del linguaggio di programmazione C. • Capacità di risolvere problemi di media complessità tramite la scrittura di programmi. • Conoscenza relative all'architettura di un sistema di elaborazione, con particolare riferimento alla struttura di un processore, all’organizzazione della memoria e ai tipi di dato. • Conoscenza del meccanismo di interruzione. • Fondamenti di un linguaggio assembler.
• Knowledge of the language C syntax and semantics. • Good programming skills in C language and the ability to solve problem by writing programs. • Knowledge of computer system architecture, with specific reference to the processor and memory organization an to data types and data structures. • Knowledge of the interrupt mechanism. • Basics of an assembler language.
• Architettura di un sistema operativo (3.0h) o Introduzione e classificazione dei sistemi operativi. o Struttura di un sistema operativo, risorse gestite e moduli principali. o Possibili organizzazioni di un kernel. • Gli aspetti base del sistema operativo Linux (6.0h) o Comandi utente. o Comandi per la gestione del sistema. • Gli aspetti avvanzati del sistema operativo Linux (5.5h) o Shell. o Linguaggi di script. • Il file system (3.0h). • Processi (11.0h) o Introduzione ai processi e alla programmazione concorrente. o Controllo avvanzato dei processi. o Segnali. o Gestione e comunicazione tra processi. • Thread (6.0h) o Concetti principali. o Differenze dai processi. o La libreria Pthread. • Sincronizzazione di processi e thread (7.5h) o Soluzioni software e hardware al problema della sincronizzazione. o Variabili e primitive semaforiche. o Problemi di sincronizzazione classici (produttore e consumatore, lettori e scrittori, filosofi, etc.). • Lo scheduling dei processi (1.5h). • Il problema dello stallo (1.5h).
• Operating system architecture (3.0h) o Operating system classification. o Structure of an operating system, managed resources and modules. o Possible organizations of the operating system kernel. • The Linux operating system (6.0h) o User commands. o System commands. • The advanced Linux operating system (5.5h) o Shell. o Script languages. • The file system (3.0h). • Processes (11.0h) o Introduction to processes and concurrent programming. o Advanced process control. o Signals. o Inter-process communication. • Threads (6.0h) o Main concepts. o Differences from processes. o The PThread library. • Processes and thread synchronization (7.5h) o Software and hardware solutions to synchronization. o Semaphore variables and primitives. o Classical synchronization problems (producer and consumer, readers and writers, philosophers, etc.). • CPU scheduling (1.5h). • Deadlock (1.5h).
Il corso è organizzato in lezioni, esercitazioni e laboratori. Non vi è alcuna distinzione formale tra ore di lezione e ore di esercitazione. Le esercitazioni, relative ai vari argomenti, sono svolte contestualmente alla trattazione della parte teorica. Il corso comprende inoltre circa 15 ore di esercitazioni assistite in laboratorio. L’attività di laboratorio comprende esercitazioni su quasi tutti gli argomenti trattati in aula. Tali esercitazioni sono svolte utilizzando il sistema operativo Linux e prevedono l’utilizzo dei comandi e dei linguaggi di shell, la scrittura di script e quella di programmi concorrenti in linguaggio C.
The course can be divided into theory lectures, practice lessons and laboratories. There is no formal distinction between theory and practice as almost all course topics involve theory and practice aspects developed during the classroom lessons by the teacher. Laboratories (about 15 hours overall) allow students to solve typical problems (with complex commands, filters, scripting or C programs on a Linux personal computer) and applying all theory and practice aspects analyzed during the classroom lessons.
• Materiale fornito dal docente o Trasparenze proiettate in aula. o Materiale utilizzato in laboratorio, con particolare riferimento alel eserctazioni di laboratorio e alle relative soluzioni. o Dispense e opuscoli su argomenti definiti. • Materiale (didattico e non) a disposizione sul World Wide Web. • Testi in forma cartacea o A. Silbershatz, P. Galvin, G. Gagne, " Sistemi Operativi. Concetti ed Esempi ", Pearson Education Italia. o A. S. Tanenbaum, H. Bos, “I moderni sistemi operativi”, Pearson Education Italia. o W. R. Stevens, S. A. Rago, "Advanced programming in the UNIX Environment", Addison-Wesley Publishing Company.
All lessons' handouts and laboratory exercises (with solutions) are available from the teacher or the course Web site. The World Wide Web is also an excellent source of material for selected and specific topics. The reference texts, covering most, but not all, topics, are the following: • A. Silbershatz, P. Galvin, G. Gagne, “Operating System concepts”, John Wiley & Sons, Inc. • A. S. Tanenbaum, H. Bos, “Modern Operating Systems”, Pearson. • W. R. Stevens, S. A . Rago, "Advanced programming in the UNIX Environment", Addison-Wesley Publishing Company.
Modalità di esame: Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);
L’esame consiste in un’unica prova scritta. Tale prova scritta viene effettuata mediante computer, utilizzando la piattaforma "Exam". A seconda della situazione sanitaria, l'esame sarà effettuato con modalità vis-à-vis, in uno dei laboratori, oppure con modalità in remoto. Nel primo caso, gli instruttori effettueranno l'assistenza e la consulenza necessaria direttamente in laboratorio. Nel secondo caso, l'esame verrà effettuato integrando la piattaforma "Exam" con gli strumenti di proctoring disponibili sulla piattaforma di Ateneo. Tutti gli studenti sono tenuti a documentarsi sulle regole dell'Università in relazione alle modalità di esame e di procurarsi i necessari strumenti hardware e software per poter effettuare le prove. Tutti gli studenti sono tenuti a rispettare il codice etico dell’Ateneo. In caso di problemi di natura infrastrutturale, gli studenti devono comunicare prontamente tali problemi via e-mail non più tardi di un'ora dalla fine della prova. Nel caso vengano riscontrate irregolarità, i docenti si riservano il diritto di effettuare una prova orale su tutti gli argomenti del corso. La prova scritta include da 6 a 18 domande aperte o chiuse. Tali domande sono volte a verificare: • Le conoscenze acquisite durante il corso e relative tanto agli aspetti teorici quanto a quelli più pratici • Le capacità di svolgere esercizi che coinvolgano le conoscenze pratiche acquisite in relazione ai comandi di shell, ai linguaggi di script, e alla programmazione concorrente. La prova dura circa 110 minuti. Durante la prova non è ammesso l’utilizzo di appunti, libri di testo, né altro materiale. Computer portatili, cellulari, palmari, etc., sono proibiti. Eventuali dispense predisposte dal docente (per esempio quelle relative ai comandi Linux di shell, agli script BASH e alla libreria Pthread), e ritenute necessarie per lo svolgimento della prova, saranno rese disponibili direttamente all'interno della piattaforma "Exam". Il voto massimo aquisibile è pari a 36 punti. Voti superiori a 32 o a 33 (a seconda della prova scritta) saranno automaticamente convertiti in 30 con lode.
Exam: Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);
The exam consists of a written test. The written test is carried out by means of a computer, using the university platform "Exam". Depending on the sanitary situation, the exam is taken either onsite, i.e., in one of the laboratories, or online, i.e., remotely. In the first case, the instructors provide the required assistance and control activity, directly in the laboratories. In the second one, the exam is taken integrating the "Exam" platform with the proctoring tools available within the portal system. All students have to read the University regulations related to the exams and to obtain the necessary hardware and software tools needed for it. In the case of problems of infrastructural nature, students must promptly communicate the problem via email no later than one hour after the end of the test. All students are required to respect the ethical code defined by the University. If irregularities are found, the professors reserve the right to perform an oral verification on all topics of the course. The written test includes from 6 to 18 open or close questions. These questions are related to all topics presented in the lectures or developed during the classroom and laboratory practices. These usually involve showing the acquired knowledge in terms of shell commands, script programs, and concurrent programming. The test lasts about 110 minutes. Books, overheads, and notes are not allowed. Laptops, cellular phones, etc. are forbidden. The reference notes deemed as necessary (such as the ones on Linux shell commands, BASH shell scripts, and the Pthreads library) will be made directly available within the "Exam" platform. The written test is evaluated up to 36 points. All marks larger or equal to 32 or 33 (depending on the written text) will be automatically converted in 30 with honor.
Modalità di esame: Test informatizzato in laboratorio; Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);
L’esame consiste in un’unica prova scritta. Tale prova scritta viene effettuata mediante computer, utilizzando la piattaforma "Exam". A seconda della situazione sanitaria, l'esame sarà effettuato con modalità vis-à-vis, in uno dei laboratori, oppure con modalità in remoto. Nel primo caso, gli instruttori effettueranno l'assistenza e la consulenza necessaria direttamente in laboratorio. Nel secondo caso, l'esame verrà effettuato integrando la piattaforma "Exam" con gli strumenti di proctoring disponibili sulla piattaforma di Ateneo. Tutti gli studenti sono tenuti a documentarsi sulle regole dell'Università in relazione alle modalità di esame e di procurarsi i necessari strumenti hardware e software per poter effettuare le prove. Tutti gli studenti sono tenuti a rispettare il codice etico dell’Ateneo. In caso di problemi di natura infrastrutturale, gli studenti devono comunicare prontamente tali problemi via e-mail non più tardi di un'ora dalla fine della prova. Nel caso vengano riscontrate irregolarità, i docenti si riservano il diritto di effettuare una prova orale su tutti gli argomenti del corso. La prova scritta include da 6 a 18 domande aperte o chiuse. Tali domande sono volte a verificare: • Le conoscenze acquisite durante il corso e relative tanto agli aspetti teorici quanto a quelli più pratici • Le capacità di svolgere esercizi che coinvolgano le conoscenze pratiche acquisite in relazione ai comandi di shell, ai linguaggi di script, e alla programmazione concorrente. La prova dura circa 110 minuti. Durante la prova non è ammesso l’utilizzo di appunti, libri di testo, né altro materiale. Computer portatili, cellulari, palmari, etc., sono proibiti. Eventuali dispense predisposte dal docente (per esempio quelle relative ai comandi Linux di shell, agli script BASH e alla libreria Pthread), e ritenute necessarie per lo svolgimento della prova, saranno rese disponibili direttamente all'interno della piattaforma "Exam". Il voto massimo aquisibile è pari a 36 punti. Voti superiori a 32 o a 33 (a seconda della prova scritta) saranno automaticamente convertiti in 30 con lode.
Exam: Computer lab-based test; Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);
The exam consists of a written test. The written test is carried out by means of a computer, using the university platform "Exam". Depending on the sanitary situation, the exam is taken either onsite, i.e., in one of the laboratories, or online, i.e., remotely. In the first case, the instructors provide the required assistance and control activity, directly in the laboratories. In the second one, the exam is taken integrating the "Exam" platform with the proctoring tools available within the portal system. All students have to read the University regulations related to the exams and to obtain the necessary hardware and software tools needed for it. In the case of problems of infrastructural nature, students must promptly communicate the problem via email no later than one hour after the end of the test. All students are required to respect the ethical code defined by the University. If irregularities are found, the professors reserve the right to perform an oral verification on all topics of the course. The written test includes from 6 to 18 open or close questions. These questions are related to all topics presented in the lectures or developed during the classroom and laboratory practices. These usually involve showing the acquired knowledge in terms of shell commands, script programs, and concurrent programming. The test lasts about 110 minutes. Books, overheads, and notes are not allowed. Laptops, cellular phones, etc. are forbidden. The reference notes deemed as necessary (such as the ones on Linux shell commands, BASH shell scripts, and the Pthreads library) will be made directly available within the "Exam" platform. The written test is evaluated up to 36 points. All marks larger or equal to 32 or 33 (depending on the written text) will be automatically converted in 30 with honor.


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