Idee di apprendimento attivo
La gestione dei processi è il cuore del multitasking moderno. Gli studenti devono distinguere tra un programma (un'entità statica su disco) e un processo (un'entità dinamica in esecuzione). Comprendere come il sistema operativo gestisce gli stati di un processo (pronto, in esecuzione, in attesa) e come effettua il context switch è essenziale per capire perché il computer sembra fare tante cose insieme.
Attività 01
Gli studenti interpretano i processi con diverse durate. Uno studente fa lo Scheduler e deve decidere chi va alla lavagna (CPU) seguendo diverse regole: prima chi arriva prima, poi a turni di 10 secondi (Round Robin). La classe cronometra i tempi di attesa.
Qual è la differenza tra programma e processo?
Attività 02
Utilizzando il Task Manager di Windows o il comando 'top' di Linux, gli studenti devono monitorare i processi attivi, identificare quelli che consumano più CPU e spiegare cosa succede durante un picco di attività.
Come fa il sistema operativo a gestire più processi contemporaneamente?
Attività 03
Il docente presenta uno scenario con algoritmi a priorità dove i processi piccoli continuano a superare quelli grandi. Gli studenti devono pensare a una soluzione (aging) e confrontarla con il compagno prima di esporla.
Quali sono i criteri per scegliere un algoritmo di scheduling?
Alcune note per insegnare questa unità
Attenzione a questi errori comuni
Confondere un processo con un thread.
Spesso gli studenti usano i termini come sinonimi. Un'attività di modellazione grafica che mostra un processo come un contenitore di più thread che condividono la memoria aiuta a chiarire la gerarchia e l'efficienza.
Pensare che il context switch non abbia costi.
Gli studenti credono che cambiare processo sia istantaneo. Attraverso una simulazione in cui lo 'scheduler' deve scrivere e cancellare dati sulla lavagna a ogni cambio, capiscono che il context switch è un overhead che rallenta il sistema se troppo frequente.
Metodologie usate in questo brief
Funzioni e struttura del Sistema Operativo
Evoluzione storica dei sistemi operativi e analisi dell'architettura a strati (onion skin). Panoramica sulle interfacce utente e i servizi di base.
8 methodologies
Gestione della memoria centrale e virtuale
Tecniche di allocazione della memoria, problemi di frammentazione e soluzioni tramite paginazione e segmentazione. Il concetto di memoria virtuale.
8 methodologies
Il File System e la gestione delle memorie di massa
Organizzazione logica e fisica dei dati sulle memorie di massa. Struttura gerarchica delle directory, file e permessi di accesso.
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