Process synchronization Operating System C: miti e realtà Marco D. Santambrogio – marco.santambrogio@polimi.it Ver. aggiornata al 8 Marzo 2013 © 2005 William Fornaciari

Sulla semantica… Che giorno è oggi? 14 Marzo o anche… 14.3 3.14

Sulla codifica…

Process synchronization Info di servizio Operating System Laboratori http://tinyurl.com/IEIMlab2013 Divisione in gruppi Lunedi’: 95 studenti Giovedi’: 80 studenti Oggetto del primo lab Cosa e’ e come funziona un compilatore Sistemazione degli ambienti di sviluppo Comandi base da linea di comando Per progetto sostitutivo Dove: NECST Lab Quando: Mercoledì 20 Marzo @ 8am © 2005 William Fornaciari

Maiuscolo: solo if

Condizione da verificare Il carattere inserito deve essere X: =>a Y: <= z X e Y devono essere entrambe vere X Y X and Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 (prodotto logico)

Maiuscolo: AND

Maiuscolo: codice ottimizzato

Maiuscolo: esecuzione

Tautologie e Contraddizioni Tautologia Una espressione logica che è sempre vera, per qualunque combinazione di valori delle variabili Esempio: principio del “terzo escluso”: A or not A (tertium non datur, non si dà un terzo caso tra l’evento A e la sua negazione) Contraddizione Una espressione logica che è sempre falsa, per qualunque combinazione di valori delle variabili Esempio: principio di “non contraddizione”: A and not A (l’evento A e la sua negazione non possono essere entrambi veri)

Equivalenza tra espressioni Due espressioni logiche si dicono equivalenti (e si indica con ) se hanno la medesima tabella di verità. La verifica è algoritmica. Per esempio: A B not A and not B  not (A or B) 0 0 1 and 1 = 1 not 0 = 1 0 1 1 and 0 = 0 not 1 = 0 1 0 0 and 1 = 0 not 1 = 0 1 1 0 and 0 = 0 not 1 = 0 Espressioni logiche equivalenti modellano gli stessi stati di verità a fronte delle medesime variabili

Proprietà dell’algebra di Boole L’algebra di Boole gode di svariate proprietà, formulabili sotto specie di identità cioè formulabili come equivalenze tra espressioni logiche, valide per qualunque combinazione di valori delle variabili

Algebra Booleana a due valori: Assiomi Gli operatori descritti godono delle proprietà definite dai seguenti assiomi (postulati di Huntington): Le operazioni di disgiunzione (+) e congiunzione (·) sono commutative, cioè per ogni elemento a,b  B a+b = b+a a·b = b·a Esiste un elemento neutro (o identità) rispetto a + (indicato con 0) e un elemento neutro rispetto a · (indicato con 1), cioè: a+0=a a·1=a Le due operazioni sono distributive rispetto all’altra, cioè per ogni a,b,c  B, risulta: a+(b·c)=(a+b)·(a+c) a·(b+c)=(a·b)+(a·c) Per ogni a  B esiste l’elemento a’ B, detto negazione logica o complemento di a, tale che: a+a’=1 a·a’=0 Vale per la somma rispetto al prodotto come per il prodotto rispetto alla somma – non esiste precedenza fra le due operazioni, occorre sempre immaginare le parentesi “sottintese” intorno a ogni applicazione di un’operazione.

Algebra di Commutazione: Proprietà 1 1: associativa a+(b+c)=(a+b)+c a*(b*c)=(a*b)*c 2: idempotenza a+a=a a*a=a 3: elemento nullo a+1=1 a*0=0 4: unicità elemento inverso: il complemento di a, a’, è unico 5: assorbimento a+(a*b)=a a*(a+b)=a

Algebra di Commutazione: Proprietà 2 6: Semplificazione a+a’b = a+b a*(a’+b) = a*b 7: involuzione ((a)’)’ = a 8: Leggi di De Morgan (a+b)’ = a’*b’ (a*b)’ = a’+b’ 9: consenso a*b+a’*c+b*c = a*b + a’*c (a+b)*(a’+c)*(b+c)=(a+b)*(a’+c)

Fine, domande? Pausa 10’

Obiettivi La struttura di un programma C Teorema di Böhm e Jacopini La calcolatrice

Struttura di un programma C parte dichiarativa globale inclusione librerie / per poter invocare funzioni utili (i/o, ...) / dichiarazione di variabili globali e funzioni int main ( ) { dichiarazione di variabili locali istruzione 1; / tutti i tipi di operazioni, e cioè: / istruzione 2; / istr. di assegnamento / istruzione 3; / istr. di input / output / istruzione 4; / istr. di controllo (condizionali, cicli) / ... istruzione N; } parte dichiarativa locale parte esecutiva Ogni programma C deve contenere un modulo int main() {...}

Teorema di Böhm e Jacopini Tutti i programmi possono essere scritti in termini di tre strutture di controllo: Sequenza: istruzioni eseguite in ordine Selezione: istruzioni che permettono di prendere strade diverse in base a una condizione (costrutto di tipo se-allora) Iterazione: istruzioni che permettono di eseguire ripetutamente un certo insieme di altre istruzioni (costrutti di tipo fintantoché)

Esempi di assegnamento x = 23; w = 'a'; y = z; alfa = x + y; r3 = ( alfa * 43 – xgg ) * ( delta – 32 * j ); x = x + 1; Abbreviazioni (operatori di assegnamento): a = a + 7; a = a * 5; a = a + 1; a = a - 1; a += 7; a *= 5; ++a; --a; Istruzioni della forma variabile = variabile operatore espressione; si possono scrivere come: variabile operatore = espressione;

Aritmetica (1/2) Operatori aritmetici in C: * per la moltiplicazione e / per la divisione La divisione tra interi elimina il resto (quoziente): 13 / 5 è uguale a 2 L’operatore modulo calcola il resto della divisione: 13 % 5 è uguale a 3 Precedenza degli operatori: Come in aritmetica, moltiplicazione e divisione hanno priorità su addizione e sottrazione si usano le parentesi quando c’è ambiguità Per esempio: la media aritmetica di a, b, c: a + b + c / 3 NO !!!! (a + b + c ) / 3 SI

Aritmetica (2/2) + f+7 f + 7 - p-c p – c * bm b * m / x/y x / y % Operazione Operatore C Espressione aritmetica Espressione C Addizione + f+7 f + 7 Sottrazione - p-c p – c Moltiplicazione * bm b * m Divisione / x/y x / y Modulo % r mod s r % s Operatori C Operazioni Precedenza ( ) Parentesi Valutate per prime. Se ci sono degli annidamenti, si valuta prima la coppia più interna. Se ci sono più coppie allo stesso livello, si valuta da sinistra a destra. * , / , % Moltiplicazione, Divisione, Modulo Valutate per seconde. Se ce ne sono diverse, si valutano da sinistra a destra. + , – Addizione, Sottrazione Valutate per ultime. Se ce ne sono diverse, si valutano da sinistra a destra.

La calcolatrice? Umh…. Meglio!

La calcolatrice! Problema Si scriva un programma in C che, dati due numeri, permette all’utente di calcolarne la somma, sottrazione, moltiplicazione, e la divisione tra essi L’utente, per ogni coppia di numeri inseriti, potrà eseguire una e una sola operazione La calcolatrice potrà essere utilizzata più volte e… ammettere l’operazione di sommatoria per un numero variabile, deciso dall’utente, di valori

Problemi di fine giornata… Si scriva un programma in C che richiede l’inserimento di un numero intero positivo, se l’inserimento e’ errato ritorna un messaggio di errore Si scriva un programma in C che, dati due caratteri, li ordina in ordine alfabetico “inverso”

Fonti per lo studio + Credits Informatica arte e mestiere, S. Ceri, D. Mandrioli, L. Sbattella, McGrawHill Capitolo 6 Credits Daniele Braga - http://home.dei.polimi.it/braga/