Informatica

1. Informatica Lezione 8 Psicologia dello sviluppo e dell'educazione (laurea magistrale) 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 P1 10 40 10 in attesa P2 10 30 20 P3 10 10 10 10 10

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 10 40 10 10 30 10 10 10 10 10 20

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 P1 10 40 10 in attesa P2 10 30 20 P3 10 10 10 10 10

5. P1 10 40 10 P2 10 30 20 P3 10 10 10 10 10 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? In questo caso, quando un processo va in attesa, il processore viene assegnato al primo processo pronto Totale = 100 P1 in attesa P2 in attesa P3 in attesa P3 in attesa

6. P1 10 40 10 P2 10 30 20 P3 10 10 10 10 10 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? Totale = 100 P1 in attesa P2 in attesa P3 in attesa P3 in attesa

7. P1 10 40 10 P2 10 30 20 P3 10 10 10 10 10 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? Totale = 90 P1 in attesa P2 in attesa P3 in attesa P3 in attesa

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 P2 P3 P4 P1 P3 P4 P3 0 20 30 50 70 90 110 120 140 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 Memoria principale Stampante Memoria secondaria

12. Il file system • I file vengono utilizzati come supporto per la memorizzazione dei programmie deidati • 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 nomisignificativi • 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. Hardware 011100010111010101000011110 Il file system • Mediante il file system il sistema operativo fornisce una visione astratta dei file su disco 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 localialle 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 Photoshop.exe radice dell’albero Elab_imm Premiere.exe Applicazioni Elab_testi Winword.exe libro1.pdf foglie Narrativa-Fra libro2.pdf A: Biblioteca Narrativa-Ing libro1.pdf libro1.pdf Narrativa-Ita libro2.pdf Bianchi … Utenti Rossi … Questa struttura viene chiamata albero Pautasso … Indice

19. Mainframe Server Reti di computer 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 divolgere 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 Router Router Router Router Rete 2 Rete 1 Rete 3

25. Internet • Anni ’90: esplosione di Internet • In particolare, negli primi anni ’90: creazione del World Wide Web • Dicembre 2007: 1,3 bilioni di persone hanno accesso ad Internet (circa 39% in Asia, 26% in Europa, 18% in America del Nord, 10% in America del Sud, 5% in Africa, 3% in Medio Oriente, 2% in Oceania) • Informazione dal sito www.internetworldstats.com • Principalmente, studieremo Internet in questa parte del corso

26. Comunicazione sincrona: il mittente e il destinatario sono attivi nello stesso momento Per esempio, una conversazione telefonica Comunicazione asincrona: l’invio e la ricezione hanno luogo in istanti diversi Per esempio, una cartolina Comunicazione broadcast: un singolo mittente e molti destinatari Per esempio, la radio, la TV Comunicazione multicast: un singolo mittente e un numeri limitato di destinatari: Per esempio, le riviste Comunicazione point-to-point: un singolo mittente e un singolo destinatario Per esempio, il telefono Tipi di comunicazione

27. Tipi di comunicazione • Internet può essere considerato come un mezzo di comunicazione universale • Asincrona point-to-point: per esempio, la posta elettronica • Sincrona point-to-point: per esempio, Instant Messaging, Voice over IP • Multicast: per esempio, gruppi di piccola o media dimensione possono comunicare nelle chat • Broadcast: per esempio, le pagine web