Sistema Operativo: Definizione e Funzioni
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Questions and Answers

Il metodo di accesso sequenziale permette di elaborare i file in ordine, uno dopo l'altro.

True

Nell'accesso diretto, un file è formato da elementi di lunghezza variabile.

False

La File-allocation table (FAT) è utilizzata per mantenere una linked list di blocchi sparpagliati sul disco.

True

Un inode in Unix rappresenta un file e contiene informazioni sulla sua allocazione.

<p>True</p> Signup and view all the answers

L'interfaccia grafica (GUI) richiede sempre che l'utente digiti comandi esatti da tastiera.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Il sistema operativo non gestisce le risorse software.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Il modello Onion Skin è stato elaborato da H.M.Deitel nel 1983.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Ogni processo è rappresentato nel sistema operativo da un blocco di controllo chiamato PCB.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Lo scheduler dei processi determina quale processo eseguire in base all'input dell'utente.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Il sistema operativo offre una interfaccia tra l'utente e le periferiche hardware.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Il multitasking è realizzato nel primo strato del modello Onion Skin.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Il sistema operativo non si occupa della sicurezza nell'accesso alle risorse.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Un processo è definito come un programma non in esecuzione.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Un processo I/O bound utilizza principalmente la CPU per le elaborazioni.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Nell'algoritmo FCFS, il processo in cima alla coda viene eseguito fino al completamento o fino a un'operazione di I/O.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Il metodo Shortest Job First assegna il processore al processo con il tempo di CPU burst maggiore.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Il cambio di contesto avviene quando il sistema deve salvare e ripristinare lo stato di un processo.

<p>True</p> Signup and view all the answers

La MMU è responsabile della traduzione da indirizzi fisici a indirizzi logici.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Nell'algoritmo Priority, se due processi hanno la stessa priorità, si utilizza il criterio di Starvation.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Nel partizionamento a partizioni fisse, la dimensione di ogni partizione è determinata a posteriori.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Il Round Robin permette a un processo di eseguire indefinitamente fino a quando non viene interrotto.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Il partizionamento dinamico elimina completamente la frammentazione interna.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Ogni processo è associato a uno spazio di indirizzamento fisico univoco.

<p>False</p> Signup and view all the answers

La frammentazione esterna è un problema associato al partizionamento a partizioni fisse.

<p>False</p> Signup and view all the answers

La gestione della memoria consente a più programmi di condividere risorse nella memoria centrale.

<p>True</p> Signup and view all the answers

La dimensione massima dello spazio di indirizzamento di un processo è limitata dalla dimensione della partizione più estesa nel partizionamento a partizioni fisse.

<p>True</p> Signup and view all the answers

La paginazione permette di allocare pagine logiche contigue su pagine fisiche contigue.

<p>False</p> Signup and view all the answers

La segmentazione divide lo spazio logico degli indirizzi di un processo in segmenti contigui.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Nel sistema di paginazione, ogni pagina ha una dimensione costante e determinata.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Il grado di multiprogrammazione è costante nelle partizioni dinamiche.

<p>False</p> Signup and view all the answers

La frammentazione interna è un problema che non si presenta nella gestione della memoria virtuale.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Il file system fornisce una visione logica uniforme della memorizzazione delle informazioni su diversi supporti.

<p>True</p> Signup and view all the answers

La frammentazione interna può diventare trascurabile grazie alla paginazione.

<p>True</p> Signup and view all the answers

I file sono la più grande unità di memoria secondaria assegnabile all'utente.

<p>False</p> Signup and view all the answers

I driver sono utilizzati dal sistema operativo per gestire la varietà di periferiche di input/output.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Una directory contiene solo file e non può contenere altre directory.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Un file ha solo tre attributi: Nome, Tipo e Dimensione.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Cosa è un sistema operativo?

<p>Un insieme di componenti software che garantisce l'operatività di base di un calcolatore, coordinando e gestendo le risorse hardware, le periferiche e le risorse software.</p> Signup and view all the answers

I sistemi operativi nascondono i dettagli interni della macchina all'utente.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Quali sono le funzioni principali di un sistema operativo?

<p>Gestione dell'unità centrale (processore e memoria), gestione dell'input/output, gestione dei programmi applicativi, gestione del file system, gestione dell'interfaccia con l'utente, gestione della sicurezza.</p> Signup and view all the answers

Quale modello rappresenta la struttura di un sistema operativo?

<p>Modello a cipolla (Onion Skin)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'obiettivo di un sistema operativo nel primo strato del modello Onion Skin?

<p>Slegare le particolarità hardware del processore dal software e realizzare il multitasking.</p> Signup and view all the answers

Cosa è un processo?

<p>Un programma in esecuzione.</p> Signup and view all the answers

Cosa è un PCB (process control block)?

<p>Un blocco di controllo che rappresenta un processo nel sistema operativo.</p> Signup and view all the answers

Quali sono gli stati di un processo?

<p>Nuovo, Pronto, In esecuzione, Sospeso, Finito</p> Signup and view all the answers

Lo scheduler dei processi seleziona un processo da eseguire dall'insieme di quelli pronti.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Cosa significa 'context switch'?

<p>Il salvataggio e il ripristino dello stato di un processo quando si passa all'esecuzione di un altro processo.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i tipi di processo?

<p>Processo I/O bound, Processo CPU bound</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente l'algoritmo di scheduling FCFS (First Come First Served).

<p>L'algoritmo FCFS gestisce i processi in base all'ordine di arrivo, assegnando il processore a chi è in cima alla coda.</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente l'algoritmo di scheduling Shortest Job First.

<p>L'algoritmo Shortest Job First assegna il processore al processo con il CPU burst minore, ovvero quello che richiede meno tempo per completarsi.</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente l'algoritmo di scheduling Priority.

<p>L'algoritmo Priority assegna il processore al processo con la priorità più alta.</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente l'algoritmo di scheduling Round Robin.

<p>L'algoritmo Round Robin assegnando il processore a ogni processo per un quantum di tempo predefinito, in modo circolare.</p> Signup and view all the answers

L'allocazione contigua della memoria prevede che i processi siano allocati in blocchi continui.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Cosa è la frammentazione interna?

<p>Lo spazio di memoria che è stato allocato a un processo, ma che non è stato utilizzato da quel processo.</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente come funziona la paginazione.

<p>La memoria è suddivisa in pagine di dimensione fissa e i processi sono suddivisi in frame. Ogni frame è allocato in una pagina. Il sistema operativo gestisce la tabella delle pagine per mappare gli indirizzi logici a quelli fisici.</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo dei driver nel sistema operativo?

<p>I driver sono programmi che consentono al sistema operativo di comunicare con le periferiche.</p> Signup and view all the answers

Cosa è un file system?

<p>Un sistema di gestione della memorizzazione permanente dei dati in memoria di massa.</p> Signup and view all the answers

Cosa è un file?

<p>La più piccola unità di memoria secondaria assegnabile all'utente.</p> Signup and view all the answers

Cosa è una directory?

<p>Un contenitore di file in un file system.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i metodi di accesso ai file?

<p>Sequenziale, Diretto</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente l'allocazione concatenata dei file.

<p>I file sono allocati in blocchi collegati tra loro mediante puntatori, creando una linked list. I blocchi possono essere sparsi sul disco.</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente la FAT (File Allocation Table).

<p>La FAT è una struttura di dati che contiene puntatori ai blocchi di un file, permettendo di gestire l'allocazione dei file sul disco.</p> Signup and view all the answers

Descrivi brevemente l'allocazione indicizzata dei file.

<p>I file sono allocati in blocchi, con puntatori ai blocchi memorizzati in una tabella indice.</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo dell'interprete dei comandi?

<p>Interpretare i comandi digitati dall'utente, traducendoli in istruzioni comprensibili dal sistema operativo.</p> Signup and view all the answers

Le GUI (Graphical User Interface) sono state introdotte dopo l'uso di interfacce a riga di comando.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Quale modello rappresenta la struttura a strati di un sistema operativo?

<p>Modello a cipolla</p> Signup and view all the answers

Il nucleo del sistema operativo è responsabile della gestione dei processi e della memoria.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Di cosa è composto un PCB (Process Control Block)?

<p>Un PCB contiene informazioni relative a un processo, come lo stato, il contatore del programma, i registri della CPU, informazioni sullo scheduling, sulla gestione della memoria, sull'accounting e sull'I/O.</p> Signup and view all the answers

Cosa fa lo scheduler dei processi?

<p>Lo scheduler dei processi seleziona un processo da eseguire dall'insieme di quelli disponibili.</p> Signup and view all the answers

Quale algoritmo di scheduling opera senza prelazione?

<p>Shortest Job First</p> Signup and view all the answers

La paginazione elimina completamente la frammentazione esterna.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo del file system?

<p>Il file system gestisce la memorizzazione permanente dei dati su dispositivi di memoria di massa, organizzandoli in una struttura gerarchica di file e directory.</p> Signup and view all the answers

Quali sono i principali attributi di un file?

<p>I principali attributi di un file includono nome, tipo, locazione e dimensione.</p> Signup and view all the answers

Cosa fa un interpretatore di comandi?

<p>Un interpretatore di comandi fornisce un'interfaccia di testo per gli utenti, consentendo loro di interagire con il sistema operativo emettendo comandi e ricevendo risposte.</p> Signup and view all the answers

Le interfacce grafiche (GUI) facilitano l'uso dei comandi del sistema operativo.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Quale comando utilizzi per elencare i file nella directory corrente con i permessi associati?

<p>ls -l</p> Signup and view all the answers

Come puoi visualizzare il percorso assoluto della tua directory corrente?

<p>pwd</p> Signup and view all the answers

Quale comando consente di rendere un file solo leggibile per tutti gli utenti?

<p>chmod 444 nomefile</p> Signup and view all the answers

Quale è il comando per spostarsi dalla home directory alla radice del filesystem?

<p>cd /</p> Signup and view all the answers

Come puoi creare un file vuoto chiamato 'test' utilizzando il terminale?

<p>touch test</p> Signup and view all the answers

Qual è il comando per visualizzare il contenuto di un file chiamato 'test'?

<p>cat test</p> Signup and view all the answers

Quale comando utilizzi per eliminare una directory chiamata 'testdir'?

<p>rm -rf testdir</p> Signup and view all the answers

Come rendi un file eseguibile chiamato 'test.sh'?

<p>chmod 755 test.sh</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Definizione del Sistema Operativo

  • Il sistema operativo è un insieme di componenti software che garantisce l'operatività di base di un calcolatore, coordinando e gestendo:
    • le risorse hardware
    • le periferiche
    • le risorse software (processi)
  • Offre un'interfaccia all'utente.
  • Costituisce la base per i software applicativi, che devono essere progettati e realizzati in modo compatibile con il sistema operativo specifico.

Funzioni Principali del Sistema Operativo

  • Gestione dell'unità centrale (processore e memoria)
  • Gestione dell'input/output
  • Gestione dei programmi applicativi
  • Gestione del file system
  • Gestione dell'interfaccia utente (interprete dei comandi o shell)
  • Gestione della sicurezza (controllo dell'accesso alle risorse)

Modello Onion Skin

  • Questo modello, sviluppato da H. M. Deitel nel 1983, schematizza un sistema operativo strutturato a strati.
  • Ogni strato virtualizza il livello hardware sottostante, rendendo l'utilizzo dei dispositivi più intuitivo per l'utente.
  • Man mano che ci si allontana dal nucleo, l'astrazione dal hardware aumenta.

Nucleo

  • Il nucleo del sistema operativo gestisce il processore e:
    • sgancia le specifiche hardware dal software, in modo che il software sia dipendente solo da un'interfaccia astratta.
    • implementa il multitasking.

Processi

  • Un processo è un programma in esecuzione.
  • La sua struttura di memoria è suddivisa in sezioni (codice, dati, heap, stack).
  • Ogni processo è rappresentato da un blocco di controllo (PCB) contenente informazioni relative al processo.

Elementi del PCB

  • Stato del processo
  • Contatore di programma
  • Registri della CPU
  • Informazioni sullo scheduling di CPU
  • Informazioni sulla gestione della memoria
  • Informazioni di accounting
  • Informazioni sullo stato dell'I/O

Stati dei Processi

  • Nuovo (New): il processo viene creato.
  • Pronto (Ready): il processo è pronto per l'esecuzione.
  • In esecuzione (Running): il processo sta usando la CPU.
  • Sospensione (Waiting): il processo è in attesa di un evento (es. I/O).
  • Finito (Terminated): il processo ha terminato l'esecuzione.

Scheduling dei Processi

  • Lo scheduler sceglie quale processo eseguire tra quelli disponibili.
  • Processo I/O bound: impiega la maggior parte del tempo in operazioni di I/O.
  • Processo CPU bound: impiega la maggior parte del tempo nell'elaborazione.

Context Switch

  • In presenza di un'interruzione (o di una system call):
    • il sistema salva lo stato del processo corrente.
    • e ripristina lo stato di un altro processo.
  • Ciò garantisce la corretta gestione di più processi contemporaneamente.

Algoritmi di Scheduling - FCFS

  • First Come, First Served
  • Opera senza prelazione.
  • Il processo che arriva per primo viene eseguito per intero.

Algoritmi di Scheduling - Shortest Job First

  • Shortest Job First
  • Opera senza prelazione.
  • Il processo con il tempo di elaborazione più breve viene eseguito per primo.

Algoritmi di Scheduling - Priority

  • Opera con o senza prelazione.
  • Un processo con priorità maggiore viene eseguito prima.
  • Se due processi hanno la stessa priorità, viene applicato l'algoritmo FCFS.

Algoritmi di Scheduling - Round Robin

  • Opera con prelazione (pre-emptive).
  • Il tempo di esecuzione di ogni processo è limitato e si passa al processo successivo.

Gestione della Memoria

  • Il secondo livello del sistema operativo si occupa di virtualizzare la memoria centrale e nasconderne le limitazioni.
  • Consente a più processi di condividere la memoria.
  • Spazio di indirizzamento logico: spazio virtuale visibile ad ogni programma.
  • Spazio di indirizzamento fisico: spazio reale della memoria.
  • MMU (Memory Management Unit): traduce gli indirizzi logici in indirizzi fisici.

Partizionamento della Memoria - Partizionato fisso

  • La memoria è suddivisa in partizioni di dimensione fissa.
  • I processi vengono assegnati alla prima partizione libera di dimensione sufficiente.
  • Questo approccio semplificato crea frammentazione interna.

Partizionamento della Memoria - Partizionato variabile

  • Le partizioni vengono create in base alle dimensioni dei processi.
  • Si può ottimizzare lo spazio, ma si genera frammentazione esterna.

Paginazione

  • Lo spazio di memoria fisica è diviso in blocchi di dimensioni fisse, chiamati frame.
  • Ogni processo è diviso in blocchi di dimensioni uguali, dette pagine.
  • La pagina di un processo viene mappata su un frame.
  • Elimina la frammentazione esterna.

Segmentazione

  • Divisione dello spazio di memoria logica in parti chiamate segmenti.
  • Ogni segmento possiede un nome e una lunghezza.
  • Ad ogni segmento il sistema operativo associa un ID.

Gestione delle Periferiche

  • I sistemi operativi devono gestire vari dispositivi di input/output.
  • I driver sono cruciali per la compatibilità con periferiche diverse.

File System

  • Il file system organizza la memorizzazione dei dati sulla memoria di massa.
  • Offre una visione logica uniforme dei dati sui diversi supporti.

File

  • Un file è un insieme di informazioni correlate salvato nella memoria secondaria con un nome.
  • Attributi del file: nome, tipo, collocazione, dimensione.

Directory

  • Le directory sono contenitori per i file e organizzano i file in modo gerarchico, permettendo un accesso più semplice e ordinato.
  • Le operazioni disponibili per il file system includono creazione, apertura, chiusura, scrittura, lettura, eliminazione e spostamento all'interno del file.

Metodi di Accesso al File

  • Accesso sequenziale: le informazioni vengono elaborate in ordine.
  • Accesso diretto: gli elementi logici possono essere letti o scritti in qualsiasi ordine.

Allocazione Concatenata

  • I blocchi di un file sono allocati in posizioni diverse sul disco e collegati tra loro.
  • Viene utilizzata una lista concatenata per memorizzare l'indirizzo dei blocchi.

FAT (File Allocation Table)

  • Il sistema di allocazione dei file FAT (usato in MS-DOS e Windows) usa una tabella per memorizzare l'indirizzo dei blocchi di un file.
  • Tale metodo si discosta dal metodo concatenato.

Allocazione Indicizzata

  • I blocchi di un file sono allocati in posizioni diverse sul disco e l'indirizzo è memorizzato in una tabella.
  • Migliore della FAT dal punto di vista organizzativo e strutturale.

inode

  • Struttura dati in Unix per memorizzare le informazioni di un file (permessi, timestamp, dimensione, ecc.).
  • Gli inode sono allocati in numero fisso al momento della creazione del file system, mentre i file sono allocati in modo flessibile.

Interprete dei Comandi

  • L'interprete dei comandi è il componente che traduce i comandi dell'utente in azioni eseguite dal sistema operativo.
  • Di solito, un'interazione con il sistema operativo tramite tastiera.

GUI - (Graphical User Interface)

  • Interfaccia utente grafica con icone.
  • L'utente interagisce con il sistema mediante elementi visivi (finestre, icone, etc.).
  • Consente un'interazione più immediata e intuitiva.

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Scopri le basi dei sistemi operativi, inclusa la loro definizione e le funzioni principali. Analizzeremo come gestiscono l'hardware, le periferiche e i programmi applicativi, oltre a esplorare il modello Onion Skin di H. M. Deitel. Testa le tue conoscenze sulla gestione e l'interfaccia utente dei sistemi operativi.

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