Informatica Lezione 8 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione (laurea triennale) Anno accademico: 2007-2008.

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1 Informatica Lezione 8 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione (laurea triennale) Anno accademico: 2007-2008

2 Esercizio 1a Supponiamo di avere nella coda dei processi pronti tre processi P1, P2 e P3 con i seguenti “comportamenti” in termini di computazione e tempi di attesa Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema mono-programmato? calcolo in attesa 1040 10 20 30 10 P1 P2 P3

3 Esercizio 1a: soluzione Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema mono-programmato? Tot(P1)=60, Tot(P2)=60, Tot(P3)=50 Tot(P1+P2+P3) = 60 + 60 + 50 = 170 104010 20 3010

4 Esercizio 1b Supponiamo di avere nella coda dei processi pronti tre processi P1, P2 e P3 con i seguenti “comportamenti” in termini di computazione e tempi di attesa Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi? calcolo in attesa 1040 10 20 30 10 P1 P2 P3

5 Esercizio 1b: una soluzione Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi? 1040 10 20 30 10 P1 P2 P3 P1 in attesa P2 in attesa P3 in attesa In questo caso, quando un processo va in attesa, il processore viene assegnato al primo processo pronto Totale = 100

6 Esercizio 1b: un’altra soluzione Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi? 1040 10 20 30 10 P1 P2 P3 P1 in attesa P2 in attesa P3 in attesa Totale = 100

7 Esercizio 1b: una soluzione ottimale Quante unità di tempo ci vogliono per portare a termine tutti e tre i processi in un sistema multi-programmato, se si applica l’alternanza tra i processi? 1040 10 20 30 10 P1 P2 P3 P1 in attesa P2 in attesa P3 in attesa Totale = 90

8 Esercizio 2 Supponiamo di avere nella coda dei processi pronti i processi –P1 durata = 40 unità di tempo –P2 durata = 10 unità di tempo –P3 durata = 60 unità di tempo –P4 durata = 30 unità di tempo Qual è una sequenza di esecuzione con una politica di scheduling Round Robin e quanto di tempo pari a 20 unità?

9 Esercizio 2: una soluzione –P1 durata = 40 unità di tempo –P2 durata = 10 unità di tempo –P3 durata = 60 unità di tempo –P4 durata = 30 unità di tempo P1 020 P2P3P4P1P3P4P3 50307090110120140 Non consideriamo eventuali tempi di attesa

10 Funzioni principali del sistema operativo Gestione del processore e dei processi Gestione della memoria principale Gestione della memoria virtuale Gestione della memoria secondaria Gestione dei dispositivi di input/output Interazione con l’utente

11 Gestione della memoria secondaria La memoria secondaria serve per memorizzare programmi e dati in modo permanente Il file system: quella parte del sistema operativo che si occupa di gestire e strutturare le informazioni memorizzate sulla memoria secondaria Processore Stampante Memoria secondaria Memoria principale

12 Il file system I file vengono utilizzati come supporto per la memorizzazione dei programmi e dei dati –Un file può corrispondere ad un programma, o ad un insieme di dati omogenee –Diversi tipi di file contengono diversi tipi di informazione –Un file deve avere un nome logico È meglio usare nomi significativi mio.doc, a.txt tesi.doc, inf_lezione9.ppt È meglio non usare caratteri speciali e lo spazio bianco prima pagina.html, mia foto.jpg index.html, montagne.gif

13 Il file system Un file ha anche una estensione Esempi:.doc.txt.html.jpg.gif.pdf Le estensioni sono importanti perché di solito indicano il tipo del file (quindi danno informazioni sul programma applicativo in grado di manipolarlo)

14 Il file system Mediante il file system il sistema operativo fornisce una visione astratta dei file su disco 011100010 111010101 000011110 Hardware Utente Avvio Gestione: i processi, la memoria, i disp. di input/output Interfaccia utente

15 Il file system Il file system permette all’utente di: –Identificare ogni file mediante il suo nome –Operare sui file mediante opportune operazioni –Effettuare l’accesso alle informazioni grazie ad operazione di alto livello, che non tengono conto del tipo di memorizzazione Per esempio, si deve accedere allo stesso modo ad un file memorizzato sul disco rigido oppure su un CD-ROM –Strutturare i file, organizzandoli in sottoinsiemi secondo le loro caratteristiche, per avere una visione “ordinata” e strutturata delle informazioni sul disco –Proteggere i propri file in un sistema multi-utente, ossia per impedire ad altri utenti di leggerli, scriverli o cancellarli

16 Organizzazione gerarchica dei file Un unico spazio (“contenitore”) di file è scomodo –La scelta dei nomi diventa difficile perché non è possibile avere due file con lo stesso nome nella stessa contenitore –Le operazioni di ricerca dei file diventano onerose L’idea è quella di raggruppare i file in sottoinsiemi Questi sottoinsiemi di file vengono memorizzati all’interno di contenitori dette cartelle (directory) I nomi dei file sono locali alle directory –Si possono avere due file con lo stesso nome perché siano in due directory diverse

17 Organizzazione gerarchica dei file I computer sono dotati di più unità di memoria secondaria, per esempio: –Unità per floppy disk: A –Unità per disco fisso: C –Unità per CD-ROM: D DOS e Windows usano dei nomi per distinguere le unità

18 Organizzazione gerarchica dei file Applicazioni Biblioteca Utenti Indice Elab_imm Elab_testi Narrativa-Fra Narrativa-Ing Narrativa-Ita Bianchi … Rossi … Pautasso … Photoshop.exe Winword.exe libro1.pdf libro2.pdf libro1.pdf libro2.pdf Premiere.exe A: Questa struttura viene chiamata albero foglie radice dell’albero

19 Reti di computer Mainframe Server Switching node

20 Reti di computer Tipi di reti: –Locale: di un’università, azienda, scuola, ecc. –Geografiche: per esempio Internet (la rete delle reti) Cambiamenti portato da Internet (da Snyder): –Nessun luogo è remoto –Le persone sono interconnesse –Le relazioni sociali stanno mutando –L’inglese sta diventando un linguaggio universale –La libertà di parola e di associazione si è estesa

21 Reti di computer Perché collegare i computer nelle reti? –Condivisione risorse: Risorse fisiche: per esempio non è economico comprare 1 stampante laser per ogni personal Dati e programmi: per esempio base di dati a cui molti utenti (da diversi computer) possono accedere –Sistema di prenotazioni e assegnamento posti di una compagnia aerea, sistema informativo di una banca, ecc. –Comunicazione tra utenti in locazioni fisiche differenti (scambio di messaggi e dati) Comunicazioni in ambito di ricerca, lavoro cooperativo, possibilità di volgere attività di lavoro a casa (tele-lavoro), ecc.

22 Il modello centralizzato Anni ’70: modello centralizzato (time-sharing multi-utente) –Il collegamento di molti utenti ad un unico elaboratore potente (centralizzato) attraverso terminali Terminale: usato solo per inserire dati e ricevere dati per la visualizzazione (per esempio, con tastiera, schermo, mouse, ma senza capacità di elaborazione) Svantaggio: più utenti  necessità di usare computer (centralizzati) più potenti

23 Il modello distribuito Anni ’80: il modello distribuito –Collegare in rete gli elaboratori (di varie potenze, tipi, nella stessa località o in località diverse) Vantaggi rispetto al modello centralizzato: –Flessibilità: In un sistema centralizzato, in caso di guasto all’elaboratore centrale nessuno può lavorare Nel caso distribuito invece, la rottura di una macchina blocca un solo utente mentre gli altri possono continuare a lavorare –Economicità: In termini di costi, è più conveniente acquistare molti elaboratori personali e collegarli in rete

24 Internet Nato da ARPAnet (creato alla fine degli anni ’60, una rete singola e chiusa) e altre reti (reti proprietarie) Rete delle reti: basato sull’interconnessione delle reti (eterogenee) già esistente (inter-networking) –Idea di interconnessione tra le reti è dei primi anni ’70 Rete 1 Rete 2 Rete 3 Router

25 Internet Anni ’90: esplosione di Internet –In particolare, negli primi anni ’90: creazione del World Wide Web 2006: 1,08 bilioni di persone hanno accesso ad Internet (circa 37% in Asia, 28% in Europa, 22% in America del Nord) Principalmente, studieremo Internet in questa parte del corso