Ateneo - UPO

Il corso affronta il tema della progettazione e realizzazione dei sistemi operativi per quanto riguarda due componenti fondamentali degli stessi, ovvero:
1) la gestione delle periferiche di input/output
2) i file system

Andrew S. Tanenbaum & Herbert Bos, "Modern Operating Systems: Global Edition, 5/E", Pearson, 2023. ISBN-13: 9781292459660. Disponibile anche in italiano: Andrew S. Tanenbaum & Herbert Bos, "I moderni sistemi operativi, 5/Ed," Pearson, 2023. ISBN: 9788891931955.

Enunciare i principi generali inerenti il funzionamento, la progettazione
e la realizzazione delle componenti del sistema operativo preposte alla gestione delle memorie secondarie
e dei dispositivi di I/O, con particolare riferimento al file system ed al sottosistema di I/O.
Analizzare i requisiti di un sistema operativo da progettare per individuare le soluzioni progettuali
e implementative più adatte ad esso.
Saper applicare concretamente le metodologie e le tecniche per la progettazione e realizzazione dei
meccanismi e delle politiche per la gestione delle memorie secondarie, dei dispositivi di I/O e dei file system.
Saper descrivere i principi fondamentali del funzionamento, della progettazione e della realizzazione dei
driver delle periferiche e dei file system.

Architetture degli Elaboratori 1 e 2, Sistemi Operativi 1

Lezioni in aula nelle quali vengono
esposte le nozioni fondamentali, corredate di esempi.
Per ciascuno dei due macro-argomenti del corso (ovvero, gestione delle periferiche di input/out e file system)
vengono confrontate diverse soluzioni progettuali e implementative.
Nel corso delle lezioni in aula sono anche svolti, per i vari argomenti trattati, diversi quesiti tipici delle prove d'esame.
Sulla piattaforma DIR sono indicati i libri di testo suggeriti ed è a disposizione
del materiale, che ricalca gli argomenti
trattati a lezione, risultando di aiuto anche per chi non fosse stato presente.
Sono inoltre forniti alcuni esercizi ed esempi di prove d’esame.

Le competenze verificate in sede d'esame, necessarie per il superamento del corso, consistono nella dimostrazione di aver appreso i concetti di base relativi al funzionamento delle periferiche di I/O, dei meccanismi utilizzati dal sistema operativo per interagire con tali periferiche, delle metodologie di progettazione e realizzazione di driver per le periferiche, e delle metodologie di progettazione e realizzazione dei file system.

Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

L'esame si svolge in forma scritta, e consiste in un insieme di domande (sia aperte, sia chiuse) sugli argomenti trattati nel corso.
Saranno presenti domande sia di natura teorico-metodologica, sia di natura applicativa.
Gli esami si svolgeranno, ove possibile, mediante l'uso di piattaforme informatiche.
Le valutazioni saranno formulate mediante voti espressi in trentesimi, e saranno determinate mediante la valutazione dei seguenti parametri:
a) correttezza e completezza delle risposte fornite alle domande di cui si compone l'esame
b) capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza inerente le risposte formulate per le domande di natura teorico-metodologica, nonché la capacità di ragionamento critico che é necessaria applicare nella formulazione delle risposte a talune domande
c) capacità di applicare correttamente concetti di natura teorico-metodologica alla formulazione delle risposte alle domande di natura applicativa
d) qualità dell'esposizione
e) competenza nell'impiego del lessico specialistico.
Durante la prova d'esame non sarà consentita la consultazione di libri di testo, dispense del docente, e altro materiale didattico.
I risultati delle prove scritte saranno comunicati mediante l'invio di un messaggio sulla piattaforma DIR.

1) Gestione dell'Input/Ouput: architettura del sottosistema di I/O; interfaccia di I/O per le applicazioni; sottosistema di I/O del kernel; struttura dei dispositivi di memorizzazione; struttura dei dischi; scheduling del disco; gestione dell’unitá a disco; sistemi RAID.
2) Progettazione e sviluppo di driver di periferiche di Input/Output: struttura di un driver; i driver nel sistema operativo xv6; il driver IDE nel sistema operativo xv6.
3) Progettazione e realizzazione di file system: il concetto di file e di file system; struttura della directory e del disco; condivisione di file; meccanismi di protezione dei file; struttura del file system; implementazione di file e directory; metodi di allocazione; gestione dello spazio libero; metodi di allocazione; efficienza e prestazioni; backup e ripristino.

Conoscenza e capacità di comprensione: familiarità con i principi generali inerenti
il funzionamento, la progettazione e la realizzazione delle componenti del sistema
operativo preposte alla gestione delle memorie secondarie e dei dispositivi di I/O,
con particolare riferimento al file system ed al sottosistema di I/O.

Capacitá di applicare conoscenza e comprensione: sapere applicare le tecniche
di progettazione e realizzazione di driver per periferiche di I/O e di file system
a scenari realistici proposti come esercizi.

Autonomia di giudizio: analizzare e valutare autonomamente le soluzioni di progettazione e realizzazione
più adeguate negli scenari proposti come esercizi da svolgere in maniera autonoma.

Abilitá comunicative: essere in grado di comunicare e spiegare, utilizzando la terminologia
formale specifica relativa alle tematiche trattate nel corso, i principi fondamentali del funzionamento,
della progettazione e della realizzazione delle componenti del sistema operativo
oggetto di trattazione.

Capacitá ad apprendere: essere in grado di intraprendere con profitto studi successivi
sui sistemi operativi.