Ateneo - UPO

Il programma del corso si articola su tre tematiche principali, ovvero gestione dell'I/O, progettazione e realizzazione dei file system, e tecniche di virtualizzazione.

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, dei dispositivi di I/O e delle macchine virtuali, con particolare riferimento al file system. al sottosistema di I/O e al gestore di macchine virtuali. 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, dei file system e delle macchine virtuali. Saper descrivere i principi fondamentali del funzionamento, della progettazione e della realizzazione dei driver delle periferiche, dei file system e di gestori di macchine virtuali.

Architetture degli Elaboratori, Sistemi Operativi 1.

Lezioni in aula nelle quali vengono esposte le nozioni fondamentali, corredate di esempi. Per ciascuno dei tre macro-argomenti del corso (ovvero, gestione delle periferiche di input/out, file system e virtualizzazione) 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 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.

Esame scritto obbligatorio e, a seguire, un esame orale facoltativo rivolto a coloro che intendono migliorare il voto dell'esame scritto.
L'esame scritto obbligatorio prevede uno o più quesiti (tipicamente, da quattro a sei quesiti) posti sotto forma di domande teoriche o esercizi per valutare la conoscenza della studentessa / dello studente su (1) i concetti alla base del funzionamento dei dispositivi di I/O, (2) i meccanismi impiegati dal sistema operativo per gestire i dispositivi di I/O, (3) le metodologie di progettazione e implementazione di file system, e (4) le tecniche per la virtualizzazione delle risorse hardware. A ogni quesito è associato un punteggio il cui valore (che va da zero a uno specifico valore massimo) è determinato in base alla qualità della risposta fornita dalla studentessa / dallo studente. Il voto dell'esame scritto è la somma dei punteggi ottenuti in ogni quesito, espressa in trentesimi (da zero a trenta e lode).
L’esame orale facoltativo può essere sostenuto solo se il voto dell’esame scritto è uguale o superiore a 27/30. La studentessa / lo studente che intende sostenere l'esame orale deve comunicarlo al docente via email entro due giorni dalla pubblicazione dei voti dell'esame scritto. L'esame orale prevede uno o più quesiti (tipicamente 3) posti sotto forma di domande teoriche o esercizi relativi agli argomenti trattati nel corso. Il voto dell'esame orale parte dal voto ottenuto nell'esame scritto e può aumentare, diminuire o rimanere invariato a seconda del grado di preparazione della studentessa / dallo studente.
Gli argomenti dell'esame (sia scritto che orale) comprendono quelli presentati durante le lezioni frontali e dettagliati nel programma del corso.

Il programma del corso si articola in tre macro-argomenti:
1) Gestione dell'I/O: 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'unità a disco; sistemi RAID;
gestione del risparmio energetico.
2) 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; consistenza; backup e ripristino.
3) Progettazione e realizzazione di tecniche di virtualizzazione: il concetto di macchina virtuale e di hypervisor; virtualizzare la CPU; problematiche e soluzioni per la virtualizzazione dell'architettura x86; virtualizzare la memoria; virtualizzare l'I/O; il Cloud.

Raggiungimento degli obiettivi formativi, nel modo misurato dal voto d'esame.

* Conoscenza e capacità di comprensione: apprendere i principi generali che sono alla base del comportamento, della progettazione, e dello sviluppo dei componenti dei sistemi operativi moderni che si occupano (1) della gestione dei dispositivi di I/O (ad es., il sotto-sistema di I/O), (2) della gestione della memoria di massa (ad es., i file system), e (3) della virtualizzazione delle risorse hardware (ad es., gli hypervisor).

* Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare i principi generali in un sistema reale.

* Autonomia di giudizio: valutare autonomamente, in termini di efficienza di gestione e di prestazioni, le migliori tecniche per la gestione dei dispositivi di I/O e della memoria secondaria, e quelle per la virtualizzazione.

* Abilità comunicative: comunicare e spiegare i principi fondamentali dei sistemi operativi legati alla gestione
dei dispositivi di I/O e della memoria di massa, e alla tecniche per la virtualizzazione delle risorse hardware.

* Capacità di apprendere: acquisire quelle conoscenze metodologiche necessarie per valutare e utilizzare tecniche per la gestione dei dispositivi di I/O e della memoria secondaria, così come tecniche per la virtualizzazione delle risorse hardware, non affrontate nel corso.