Sistemi operativi e reti

Docente: Pietro Frasca

Comunicazioni

Risultati esame prova scritta appello 3 - A.A. 2014/2015

24-09-2015 18:22
  • Risultati esame prova scritta appello 3 - A.A. 2014-2015
  • Testo della prova scritta

 

La prova orale dell'esame dell'appello 3 si svolgerà Venerdì 25 Settembre 2015 alle ore 10:00 in aula 3A. Sosterranno l'esame gli studenti che hanno conseguito una votazione di almeno 18/30. 


Risultati esame prova scritta appello 2 - A.A. 2014/2015

02-07-2015 18:04
  • Risultati esame prova scritta appello 2 - A.A. 2014-2015
  • Testo della prova scritta

 

La prova orale dell'esame dell'appello 2 si svolgerà Venerdì 3 Luglio 2015 alle ore 10:00 in aula 3A. Sosterranno l'esame gli studenti che hanno conseguito una votazione di almeno 18/30. 


Risultati esame prova scritta appello 2 - A.A. 2014/2015

02-07-2015 17:58
  • Risultati esame prova scritta appello 2 - A.A. 2014-2015
  • Testo della prova scritta

 

La prova orale dell'esame dell'appello 1 si svolgerà Venerdì 12 Giugno 2015 alle ore 10:00 in aula 3A. Sosterranno l'esame gli studenti che hanno conseguito una votazione di almeno 18/30. 


Risultati esame prova scritta appello 1 - A.A. 2014/2015

11-06-2015 16:00
  • Risultati esame prova scritta appello 1 - A.A. 2014-2015
  • Testo della prova scritta

 

La prova orale dell'esame dell'appello 1 si svolgerà Venerdì 12 Giugno 2015 alle ore 10:00 in aula 3A. Sosterranno l'esame gli studenti che hanno conseguito una votazione di almeno 18/30. 


Risultati esonero SOR A.A. 2014-2015

19-02-2015 19:11
  • Risultati dell'esonero di Sistemi operativi e reti del 17-02-2015 - A.A. 2014-2015

 

La prova orale dell'esonero di SOR si svolgerà Venerdì 20 febbraio 2015 alle ore 10:00 in aula 3A. Sosterranno l'esame gli studenti che hanno conseguito una votazione di almeno 18/30.


Risultati esame prova scritta appello 4 - A.A. 2013/2014

19-02-2015 18:56
  • Risultati esame prova scritta appello 4 - A.A. 2013-2014
  • Testo della prova scritta

 

La prova orale dell'esame dell'appello 4 si svolgerà Venerdì 20 febbraio 2015 alle ore 10:00 in aula 3A. Sosterranno l'esame gli studenti che hanno conseguito una votazione di almeno 18/30.


Esonero SOR

17-01-2015 13:26

La prova scritta dell'esonero di Sistemi operativi e reti si svolgerà il 17-02-2015 alle ore 10:00 in aula T5. La prova orale si svolgerà a partire dal 20-02-2015.

Lo studente che intende sostenere l'esonero deve prenotarsi inviando, entro l'11-02-2015, una e-mail all'indirizzo del docente: frasca@mat.uniroma2.it, indicando come oggetto la frase "esame parziale SOR A.A. 2014/2015" e indicando nel messaggio il proprio cognome, nome e numero di matricola.


Lezioni

4828-05-2015

CSMA/CA. RTS e CTS. Utilizzo di IEEE 802.11 per collegamenti punto-punto. Formato del frame 802.11.  Esempio di progettazione LAN.

4726-05-2015

Confronto tra switch e router. Reti wireless. Collegamenti wireless e caratteristiche di rete. Wi-Fi 802.11. Canali e associazioni.

4621-05-2015

Ethernet. Struttura del frame Ethernet. CSMA/CD di Ethernet. Efficienza di Ethernet. Tecnologie Ethernet. Hub. Switch dello strato di collegamento. 

4519-05-2015

Protocolli di accesso multiplo. Protocolli a suddivisione di canale. Protocolli di accesso casuale. CSMA e CSMA/CD. Protocolli a turno. Reti LAN. Indirizzi LAN. ARP. Invio di datagram a nodi interni ed esterni alla LAN.

4414-05-2015

Tecniche di rilevazione e correzione degli errori. Controllo di parità. Controllo di parità a due dimensioni. Somma di controllo. Controllo a ridondanza ciclica.

4312-05-2015

Instradamento multicast. IGMP. Algoritmi di instradamento multicast (solo conclusioni). Esempio di applicazione multicast in Java (facoltativa). Lo strato di collegamento. Servizi offerti dallo strato di collegamento. Adattatori (schede di rete).

4207-05-2015

Algoritmi di instradamento LS. Algoritmi di instradamento DV. Confronto tra LS e DV. Instradamento gerarchico. Sistemi autonomi. Instradamento in Internet. Instradamento intra-sistema. RIP. OSPF. Instradamento inter-sistema. BGP. Reti stub e reti stub multi homed.

4105-05-2015

Traduzione degli indirizzi di rete (NAT). UPnP (Universal Plug and Play). ICMP. IPv6. Formato del datagram IPv6. Passaggio da IPv4 a IPv6. Metodo dual-stack. Metodo del tunneling. ICMP. ICMP per IPv6. Algoritmi di instradamento. Algoritmi di instradamento LS. Algoritmi di instradamento DV.

4030-04-2015

Frammentazione IP. Indirizzamento IPv4. Indirizzamento per classe. Indirizzamento CIDR. Assegnazione di indirizzi IP. Configurazione delle interfacce di rete di host e router. DHCP.

3928-04-2015

Controllo del flusso. Controllo della congestione TCP. AIMD. Partenza lenta. Reazione a eventi di timeout. Prevenzione della congestione. Descrizione macroscopica del throughput TCP. Strato di rete. Reti a circuito virtuale e reti datagram. Il protocollo IP. Formato dei datagram IPv4.

3823-04-2015

Esempio di numeri di sequenza e di riscontro. Stima del tempo di andata e ritorno (RTT) e timeout. Calcolo del timeout per le ritrasmissioni. Trasferimento affidabile dei dati. Alcuni scenari interessanti. Raddoppio dell'intervallo di timeout. Ritrasmissione rapida. Instaurazione della connessione TCP. 

3721-04-2015

Programmazione delle socket con UDP. Esempio di applicazione C/S con UDP. Lo strato di trasporto. Multiplexing e demultiplexing nell'UDP e nel TCP. l protocollo UDP. Struttura del segmento UDP. Checksum di UDP. Trasporto orientato alla connessione: TCP. Struttura del segmento TCP. Numeri di sequenza e numeri di riscontro.   

3616-04-2015

Confronto tra le architetture C/S e P2P. Programmazione delle socket. Programmazione delle socket con TCP. Esempio di applicazione C/S in Java.

3514-04-2015

Esempio d'uso di server proxy. Reti per la distribuzione di contenuti (CDN). Applicazioni P2P. P2P con database centralizzato e distruito. Inondazione di richieste. BitTorrent.

 

3410-04-2015

DNS: database distribuiti e gerarchici. Cache DNS. Record DNS. Messaggi DNS. Distribuzione di contenuti. Server proxy.

3302-04-2015

Protocolli di accesso alla posta. POP3. IMAP. Posta elettronica con HTTP. DNS. Servizi forniti dal DNS. Funzionamento del DNS. 

3231-03-2015

Connessione persistente senza parallelismo e con parallelismo. Il protocollo FTP. Modalità attiva e passiva. Comandi FTP. Posta elettronica. SMTP. Formati dei messaggi di posta e MIME. Estensioni MIME per dati non ascii. Esempi di messaggi con intestazioni MIMe. Esempi di messaggi multipart/mixed.

3126-03-2015

Formato del messaggio di risposta HTTP. Get condizionato. Interazione utente-server: i cookie. Connessione non persistente e persistente. Connessioni non persistenti in parallelismo  e in serie.

 

3024-03-2015

Livello di applicazione. Architetture e protocolli dello strato di applicazione Indirizzamento dei processi. Processi di comunicazione nella rete. Servizi formiti dai protocolli di trasporto alle applicazioni. Requisiti di servizio delle applicazioni. Applicazioni di rete. Web. Il protocollo HTTP. Formato del messaggio di richiesta HTTP.

2919-03-2015

Perdita di pacchetti. Intensità del traffico. Lo stack protocollare di Internet e il modello ISO OSI. Gli strati di Internet  e i servizi che forniscono.

2817-03-2015

Mezzi trasmissivi. Doppini in rame. Cavi coassiali. Fibre ottiche. Canali radio terrestri. Canali radio satellitari. Gli ISP e le reti dorsali di Internet.Ritardi e perdite nelle reti a commutazione di pacchetto. Tipi di ritardo: trasmissione, propagazione, elaborazione, coda. Ritardo totale. Ritardo da host a host. Ritardi e percorsi in Internet. Traceroute e tracert.  

2712-03-2015

Reti a commutazione di pacchetto datagram. Accesso alla rete Internet. Accesso residenziale, aziendale e wireless. 

2610-03-2015

La sezione interna della rete (nucleo). Commutazione di circuito. Multiplazione (multiplexing) nelle reti a commutazione di circuito. FDM e TDM. Commutazione di pacchetto. Confronto tra commutazione di circuito e commutazione di pacchetto. Frammentazione del messaggio. 

2505-03-2015

Internet. Descrizione dei servizi. Definizione di protocollo di rete. Applicazioni client/server. Servizi senza connessione e orientati alla connessione.

2415-01-2015

Struttura logica del file system. La variabile di ambiente PATH. Organizzazione fisica del file system. Strutture dati del kernel per l’accesso ai file. System call per i file. Protezione. Autenticazione degli utenti. I file /etc/passwd e /etc/group. Controllo di accesso alle risorse. ACL in Unix.

2313-01-2015

Le variabili condition. Esempi di sincronizzazione con le variabili condition. Esempio d'uso delle variabili condition nell'implementazione del modello produttore-consumatore. Gestione della memoria (Unix). Il file system (Unix). Stuttura logica del file system.

2208-01-2015

I thread in Linux e Unix. I thread POSIX: la libreria pthread. Creazione e terminazione dei thread. Sincronizzazione tra thread. I mutex pthread. I semafori. Esempi.

2118-12-2014

Interazione tra processi. Sincronizzazione. System call per l'uso di segnali. Invio di segnali tra processi. Comunicazione. Pipe. Esempio d'uso delle pipe. Chiamate di sistema per la sospensione di processi: pause, sleep e uspleep.

2016-12-2014

System call per la gestione di processi. Creazione di processi. Terminazione di processi. Sostituzione del codice. Scheduling in Unix. 

1911-12-2014

Protezione di file e directory. Matrice di protezione. ACL e C-list. Storia di Unix e Linux. Architettura di Unix. Interazione con l'utente. Shell. Processi e thread. Diagramma degli stati. Immagine di un processo Unix.

1809-12-2014

Metodi di accesso: sequenziale, diretto e ad indice. Il livello organizzazione fisica. Tecniche di allocazione dei file. Allocazione contigua. Allocazione a lista concatenata, a lista con FAT, a indice. 

1704-12-2014

Algoritmi di scheduling FCFS, SSTF e SCAN. Dischi raid. Il file system. Struttura logica del file system. Gestione della stuttura logica del file system. Il livello di accesso. Strutture dati e operazioni di accesso ai file. memory mapping.

1602-12-2014

Flusso di controllo durante un trasferimento. Gestione del timer. Gestione dei dischi. Criteri di ordinamento dei dati su disco e politiche di scheduling. Esempio di memorizzazione su due tracce contigue e su tracce e settori sparsi. 

1527-11-2014

Livello dipendente dai dispositivi. Controller di un dispositivo. Comunicazione tra processo e dispositivo. Gestione di un dispositivo mediante controllo di programma. Gestione di un dispositivo mediante interrupt. Descrittore di un dispositivo. Gestione di un dispositivo con DMA.

1425-11-2014

Memoria segmentata e paginata. Gestione degli spazi virtuali. Paginazione a più livelli. Gestione dell'I/O. Classificazione dei dispositivi. Struttura logica del sistema di I/O. Livello indipendente dai dispositivi. Bufferizzazione. Gestione degli errori e delle eccezioni. Allocazione dei dispositivi e tecniche di spooling.

1320-11-2014

Paginazione su richiesta. Gestione del page-fault. Rimpiazzamento delle pagine. Algoritmi di rimpiazzamento delle pagine. Algoritmo second chance

1213-11-2014

Memoria paginata. Segmentazione su richiesta.

1111-11-2014

Tecniche di allocazione mediante free-list: best-fit, first-fit, worst-fit. Protezione e condivisione con spazio virtuale unico. 

Tecnica delle partizioni multiple. Segmentazione. Protezione e condivisione con spazio virtuale segmentato. 

1006-11-2014

Gestione della memoria. La memoria virtuale di un processo. Rilocazione statica e dinamica. MMU. Organizzazione della memoria virtuale. Allocazione della memoria fisica. Tecniche di gestione della memoria. Memoria partizionata. Partizioni fisse e variabili.

904-11-2014

Blocco critico (stallo). Esempi di situazioni di stallo. Stallo con risorse consumabili. Condizioni per il blocco critico. Metodi per il trattamento del blocco cristico. Prevenzione statica e dinamica. Algoritmo del banchiere. Rilevamento dei blocchi critici.

830-10-2014

Problema della comunicazione. Soluzione al problema della comunicazione con semafori: produttore-consumatore con buffer di capacità 1. Produttore-consumatore con buffer di capacità N. Sincronizzazione dei processi con scambio di messaggi (message passing). Send e receive. Soluzione al problema della comunicazione tra processi. Comunicazione diretta e indiretta. Sincronizzazione tra processi comunicanti.

728-10-2014

Algoritmi di scheduling real-time. Algoritmo Rate Monotonic (RM). Sincronizzazione tra processi/thread. Cooperazione e competizione. Modello ad ambiente globale. Modello ad ambiente locale. Problema della mutua esclusione. Soluzioni al problema della mutua esclusione con attesa attiva. Semafori. Soluzione al problema della mutua esclusione con semafori.

623-10-2014

Parametri di scheduling. Principali algoritmi di scheduling. FCFS. SJF. SRTF. Round robin. Algoritmi di scheduling basati sulle priorità. Algoritmi di scheduling a code multiple.

521-10-2014

Thread. Thread a livello utente e a livello kernel. Scheduling. Scheduling a breve termine, a medio termine e lungo termine. Comportamento dei processi: cpu burst e i/o burst. 

416-10-2014

Code di processi. Cambio di contesto. Creazione e terminazione dei processi. Esempio di creazione di processo in unix. Interazione tra i processi. Esempio di processi cooperanti: modello produttore-consumatore. Esempio di processi in competizione. Il kernel di un sistema a processi. Trasferimento tra l'ambiente del kernel e l'ambiente dei processi. Chiamate di sistema bloccanti e non bloccanti.

314-10-2014

Struttura a microkernel. Struttura client-server. Principali componenti del sistema operativo. Gestione dei processi. Definizione di processo. Stati di un processo. Transizioni di stato. Descrittore del processo.

209-10-2014

Sistemi a partizione di tempo (time-sharing). Sistemi in tempo reale. Sistemi paralleli e distribuiti. Sistemi operativi per PC. Struttura dei sistemi operativi. Principali modelli strutturali. Struttura monolitica. Sistemi stratificati.

107-10-2014

Introduzione al corso. Principali funzioni di un Sistema operativo. Classificazione dei sistemi operativi. Sistemi batch. Sistemi batch multiprogrammati.


Materiale didattico

Informazioni

Anno accademico2014-2015
Crediti12
SettoreINF/01
Anno2
Semestre1-2
PropedeuticitàArchitettura dei sistemi di elaborazione. Programmazione dei calcolatori con laboratorio.

Programma

Parte I: Sistemi operativi (I semestre) 

  • Introduzione ai sistemi operativi.
  • Storia e classificazione dei sistemi operativi.
  • Principali modelli strutturali.
  • Gestione dei processi.
  • Threads.
  • Sincronizzazione dei processi.
  • Gestione della memoria.
  • Gestione dell' I/O.
  • Gestione del file system.
  • I sistemi operativi Unix e Linux.
  • Casi di studio: Unix e Linux


Parte II: Reti di calcolatori (II semestre) 

  • Reti di calcolatori e Internet.
  • Strato di applicazione.
  • Strato di trasporto.
  • Strato di rete e instradamento.
  • Strato di collegamento e reti di area locale.
  • Reti wireless

Testi di riferimento

Testi di riferimento 
Sistemi operativi, II ed. - P. Ancilotti, M. Boari, A. Ciampolini, G. Lipari - McGraw-Hill 
Reti di Calcolatori e Internet, IV ed. - Un approccio top-down - J.F. Kurose, K.W. Ross - Pearson - Addison Wesley. 

Libri consigliati per approfondimenti 
Sistemi Operativi, VIII ed., A. Silberschatz, P. Galvin, G. Gagne. Pearson. 
I moderni Sistemi Operativi, III ed., A. S. Tanenbaum. Pearson - Prentice Hall. 
Sistemi operativi, D. M. Dhamdhere, McGraw-Hill. 
Reti di Calcolatori e Internet, B. A. Forouzan, McGraw-Hill.


Ricevimento studenti

Stanza docente (0103) - Martedì ore 14.00 - 15.00. 
Per appuntamento via email.


Modalità di esame

Gli studenti iscritti al nuovo ordinamento devono sostenere l'esame "Sistemi operativi e reti" di 12 crediti. Gli studenti iscritti al vecchio ordinamento devono sostenere separatamente gli esami "Sistemi operativi" di 6 crediti e "Reti di calcolatori" di 6 crediti. 
L'esame consiste in una prova scritta e in una prova orale. Il testo della prova scritta è suddiviso in due parti. La prima parte è composta da un gruppo di 4-5 domande che riguardano argomenti di "Sistemi operativi". La seconda parte, è composta da un gruppo di 4-5 domande, relative ad argomenti di "Reti di calcolatori". Le domande sono del tipo a risposta aperta o sottoforma di problemi. Per la parte Sistemi operativi una delle domande consiste nello sviluppo di un breve programma in linguaggio C basato sulle system call POSIX studiate durante il corso. 
La durata dell'esame di 12 crediti è di 3 ore, mentre la durata dell'esame di 6 crediti è di 1 ora e 30 minuti. Durante lo svolgimento della prova scritta è vietato l'uso di libri e/o appunti di qualsiasi genere. 
Per sostenere la prova orale è necessario aver superato la prova scritta con una votazione di almeno 18/30. Inoltre, lo studente può svolgere una tesina facoltativa consistente nella realizzazione di un'applicazione in java basata sulla programmazione dei socket o di un'applicazione multi-thread scritta in c .
La tesina deve essere consegnata (personalmente o via e-mail) almeno una settimana prima della data della prova orale. La realizzazione della tesina consente di migliorare la votazione di 1,2 o 3 punti. 
Per sostenere l'esame è obbligatorio prenotarsi mediante il servizio "Servizi on Line" all'indirizzo http://delphi.uniroma2.it
Una raccolta di testi di esame relativi agli a.a. passati e vari esempi di programmi sulle system call POSIX e sulla programmazione dei socket sono disponibili nell'area "materiale didattico".

 

Esame parziale (esonero)

Gli studenti del nuovo ordinamento possono sostenere, nel solo appello invernale, l'esame parziale (esonero) di "Sistemi operativi e reti" che consiste in una prova scritta e in una prova orale basate sugli argomenti della prima parte del corso (Sistemi operativi).

Lo studente che supera l'esame parziale deve sostenere la restante parte di SOR entro l'anno accademico corrente.

Lo studente che intende sostenere l'esonero deve prenotarsi inviando una e-mail all'indirizzo del docente: frasca@mat.uniroma2.it, indicando come oggetto la frase "esame parziale SOR A.A. 2014/2015" e indicando nel messaggio il proprio cognome, nome e numero di matricola.
Il testo della prova scritta dell'esonero è composto da un gruppo di 4-5 domande. Le domande sono del tipo a risposta aperta o sottoforma di problemi. Una delle domande consiste nello sviluppo di un breve programma in linguaggio C basato sulle system call POSIX studiate durante il corso.

La durata della prova scritta dell'esame parziale è di 1 ora e 30 minuti.

Durante lo svolgimento della prova scritta è vietato l'uso di libri e/o appunti di qualsiasi genere. 
Per sostenere la prova orale è necessario aver superato la prova scritta con una votazione di almeno 18/30.