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Sistemi operativi - Coggle Diagram

- - - - qui l'intero sistema operativo è un mono-blocco che contiene tutte le componenti e le funzionalità di un SO (kernel , processi utente , driver dei dispositivi... convivono nello stesso ambiente) il problema è proprio questo , che se ad esempio un processo utente potrebbe allocarsi da solo una risorsa. non ci sono infatti controlli come il bit di modo. questo è un grande problema per tutti quei processi scritto in modo errato o malevoli che possono accedere direttamente alle risorse . esempi di So del genere sono l'MS-DOS
    - - Qui il Sistema Operativo è diviso in livelli, dove il più alto riguarda i processi utente e quello più baso è l'hardware del computer. qui si sono risolti tutti i problemi che abbiamo elencato prima , infatti ogni livello del SO può dialogare solo con il livello subito sottostante, evitando quindi che i processi utente possano accedere a ciò che non gli è permesso. inoltre vengono risolti anche problemi legati alla modifica del codice del SO in caso di Bug , dato che prima era tutto un mono-blocco ed ora è diviso in livelli rende più semplice manutenerlo e gestirlo
- - - - Punto di vista dell'utente : il sistema op. serve per semplificare l'utilizzo del calcolatore
        
        gli obiettivi principali di un so sono:
        efficienza , controllo e allocazione corretta
        
        TIPI DI SO:
        
        sistemi batch
        
        sistemi time-sharing
        
        sistemi multiprogrammati
        
        sistemi real time (hard real time e soft real time
        
        sistemi paralleli
        
        MIMD
        
        -Alto parallelismo
        -Basso Parallelismo
        
        SIMD
        
        Syincronosu Multipgroammaing ed Asyncronus
        
        Sistemi Embedded
        
        Sistemi distribuiti
      - punto di vista del sistema: il SO serve per andare ad assegnare risorse
  - - - tabella della memoria : definisce come è allocata la memoria dal sistema , e come quella principale e secondaria sia assegnata a processi e programmi in esecuzione
      - tabella dell'IO gestisce la coda di richieste
      - tabella dei processi in esecuzione , contiene gli identificatori dei processi
      - tabella della gestione del file system ,contiene l'elenco dei file aperti
    - - un processo è un istanza di un programma che viene caricato in memoria ed eseguito dal sistema oeprativo
        
        un processo è composto da uno o più thread che rappresentano le varie linee di elaborazione concorrente
        
        il programma vero e proprio residente in memoria secondaria è l'entità statica , mentre il processo è l'entitià dinamica
        
        un processo si porta dietro alcuni dati:
        
        Codice da eseguire
        -Dati sul quale eseguire il calcolo
        -Descrittore e PCB
        Stack di lavoro
        
        Il PCB Process Control Block contiene diverse informazioni improtantissime per il processo e per la sua esecuzione
        
        Stato del processo
        
        1 more item...
        
        Process ID
        
        Informazioni aggiuntive di elaborazione
    - - Gli interrupt sono un segnale inviato da un programma (trap) oppure da un componente hw (interrupt) questi richiedono un attenzione immediata da parte del processore , che fermerà l'esecuzione del processo in corso per gestire quell'interrupt
        
        i moderni SO sono detti interrupt Driven ovvero guidati dagli interrupt. le operazioni del so sono gestite appunto dagli itnerrupt. anche il kernel resta sempre in attesa degli interrupt e gestisce in modo efficiente i vari processi concorrenti alle risorse
        
        come viene gestito un interrutpt:
        1 il processore riceve un'interrupt
        2 il processore ferma l'esecuzione e si prepara al salvataggio di contesto
        
        il salvataggio di contesto può avvenire in 2 modi:
        
        Scambio di contesto
        -Salvataggio dei registri critici del processore
        3 una volta avvenuto il salvataggio del contesto , viene fatto puntare il PC alla prima istruzione della routine di Interrupt Handler questo contiene l'interrupt Vector , una struttura dati che in base all'interrupt gli assegna la routine di gestione dell'interrupt (ISR) corretta
        prima di far puntare il PC alla prima istruzione del ISR , viene finalizzato il salvataggio di contesto ,salvando i valori delle variabili e dei registri.
        4 viene eseguita l'interrupt Service Routine
        5 l'interrupt handler va a terminare la gestione dell'interrupt e va a riprstinare il processo interrotto prima.
        
        durante la risoluzione di un'interrupt possono arrivare altri interrupt , questi possono essere gestiti in 2 modi:
        
        Sequenziale ( non gestisce quelli time-critical)
        -Anndiato
    - - L'accesso da parte della CPU alle risorse del calcolatore avviene tramite lo scambio di dati nel buffer del Controllore del componente di i/O
    - - Ram , accesso diretto
      - ROM
      - Cache e algoritmi di chachin
      - Dischi fissi
        
        sono organizzati in tracce , composte da settori su più dischi e letti e salvati "a cilindro"
    - - se impostato a user mode , non permette a istruzioni pericolose di essere esguite dalla CPU , l'unico modo per eseguirle è tramite System Call (controllate) dove viene fatto passare il bit di modo in kernel mode. in caso di software sospetto (non riconosciuto dalle firme del SO ) viene richiesot all'utente quando questo vuole fare delle operazioni (tramite syscall) al sistema.