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Kernel Il nucleo del Sistema Operativo HW. La Contesa della CPU La CPU è la componente più costosa e più importante di un computer Tutti i programmi necessitano.

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1 Kernel Il nucleo del Sistema Operativo HW

2 La Contesa della CPU La CPU è la componente più costosa e più importante di un computer Tutti i programmi necessitano della CPU per essere eseguiti ma la CPU è in genere unica Esiste un meccanismo di “contesa” della CPU È quindi molto importante quel modulo del S.O. che organizza la modalità con cui la CPU viene assegnata ai programmi

3 Compiti del Kernel Le funzioni del “nucleo” di un S.O. sono: 1.Aggiornare lo “ S tato” della CPU. 2.D ecidere a chi assegnare la CPU 3.A ssegnare la CPU 4.R ilasciare la CPU

4 Configurazione hardware Sui PC la configurazione HW più frequente è: 1.Sistema multiprogrammabile. 2.Cpu Unica 3.Più processori dedicati di i/o (controller usb, hdmi, lan, wifi….) 4.Più periferiche standard (mouse, printer, video…) 5.Più memorie di massa (hdd, dvd…)

5 Processo Algoritmo = istruzioni organizzate e scritte che l’elaboratore deve eseguire secondo un certo ordine. Processo = fase di esecuzione dell’algoritmo a cui sono assegnate le risorse che egli chiede (cpu, ram, video, tastiera, mouse…)

6 Stati di un processo

7 Diagramma degli stati

8 Liste Nel Kernel esistono delle “liste” per ogni possibile stato di un processo In ogni lista ci sono indicati tutti i processi che si trovano nella specifica condizione Per esempio questa è la lista dei “ready”:

9 Kernel La gestione dei processi è affidata ad una serie di programmi che: Costituiscono il kernel Sono sempre caricati e residenti in memoria centrale.

10 Programmi del Kernel Job scheduler: si occupa di selezionare un lavoro dalle liste. Process scheduler : sceglie il processo che potrà usare la cpu Traffic controller: sposta i processi e aggiorna le liste Interrupt manager: segnala alla cpu lo scambio di processi Sincronizzazione : permette la comunicazione tra processi.

11 Job scheduler 1.Quando un lavoro viene richiesto dall’utente, viene messo nello stato HOLD (in un file speciale sul hdd) 2.Lo Schedulatore accede alla lista degli hold in cui ogni lavoro (job) è identificato da un numero (JCB job control block) 3.Ammissione: al momento opportuno lo Schedulatore dei lavori lo selezionerà tra gli altri per portarlo in memoria centrale passando allo stato READY. Hdd Lista hold Lista ready job

12 Job scheduler (JS) Lo JS preleva un lavoro dalla lista hold su disco fisso e lo manda in memoria nella lista dei ready.

13 JCB = job control block 1.Identificativo del programma 2.Occupazione in memoria (KB) 3.Indirizzo sulla memoria di massa 4.Identificativo periferica 5.Puntatore allo JCB successivo 1.Identificativo del programma 2.Occupazione in memoria (KB) 3.Indirizzo sulla memoria di massa 4.Identificativo periferica 5.Puntatore allo JCB successivo Il jcb contiene informazioni su:

14 Traffic controller 1.Il Controllore del traffico elimina il JCB dalla lista degli hold e crea un PCB (process control block) nella lista dei ready

15 PCB = process control block Informazioni nel PCB 1.PID, numero progressivo che identifica un processo 2.ID del padre (il PCB che puntava ed esso) 3.Il puntatore ai figli 4.Lo stato del processo (ready, run…) 5.Registro di salvataggio 6.Indirizzo in memoria centrale 7.Identificatore periferica 8.File aperti

16 From ready to run (dispatching) Quando la cpu è libera il Process Scheduler (PS) sceglie un processo ready da mandare alla cpu il Traffic Controller (TC) modifica il campo “stato” in “run” ABC H H L L

17 Uscita dallo stato run 1.Ci sono 3 eventi che portano a liberare la CPU da un processo e sono: Lista dei running Il processo chiede i/o processo Il processo ha terminat o È scaduto il Time slice HDD (ready)

18 Stato end Il passaggio allo stato end è detto “terminazione”. Viene cancellato il suo PCB Viene liberata la memoria PCB 07PCB 84 LISTA DEI READY (IN RAM)

19 Ritorno allo stato di ready o wait Se viene esaurito il time slice il processo viene rimesso in coda alla cpu nello stato ready Se invece il processo chiede un i/o allora viene messo in attesa del device (wait), dopo aver utilizzato la risorsa i/o viene riportato in coda ready.


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