| Docente |
FRANCESCO ANTONIO BUCCAFURRI |
| Obiettivi |
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi formativi del corso, in accordo ai descrittori di Dublino, sono
i seguenti:
1) Conoscenze e capacità di comprensione
Conoscenza delle funzioni principali dei sistemi operativi con riferimento a Processi, Gestione della Memoria, Gestione dell'I/O e File System
2) Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione
Capacità di programmare in accordo al paradigma concorrente, con particolare riferimento al multi-threading di Java
3) Capacità di trarre conclusioni
Capacità di valutare in maniera critica le scelte fatte dai diversi sistemi operativi. Acquisizione di un appropriato livello di autonomia nella conoscenza degli aspetti teorici e gestione di aspetti pratici relativi ai sistemi operativi.
4) Abilità comunicative
Capacità di comunicare con adeguata competenza tecnica con altri partner in attività di gruppo volte alla progettazione e alla implementazione di sistemi con funzionalità simili a quelle dei sistemi operativi.
5) Capacità di apprendere
Capacità di apprendimento di diversi sistemi operativi e di diversi linguaggi di programmazione concorrente
MODALITA' DI ACCERTAMENTO E VALUTAZIONE
La prova d'esame consiste in una prova scritta della durata di 1,5 ore e di una prova orale la cui durata media è di 25 minuti.
La prova scritta consiste nella soluzione di un problema di programmazione concorrente sfruttando il multi-threading di Java. E' prevista la progettazione di monitor e processi e l'implementazione di 3-4 metodi.
Nella prova orale vengono discussi i concetti illustrati a lezione inerenti al programma del corso, spaziando su almeno 3 argomenti diversi.
La prova scritta viene valutata attraverso un giudizio. E' necessario raggiungere una soglia minima che corrisponde alla corretta progettazione del monitor e dei processi e alla soluzione di un numero minimo di quesiti (di norma 2)
L'esito dell’esame sarà risulterà dalla valutazione complessiva di scritto e orale.
L’obiettivo della prova scritta, in relazione ai descrittore di Dublino, è quello di valutare:
1) Conoscenze e capacità di comprensione
Il Grado di comprensione e assimilazione del concetto di processo, di monitor e delle problematiche di programmazione concorrente. Conoscenza dei meccanismi specifici del multi-threading di Java
2) Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione
Capacità di programmare in accordo al paradigma concorrente, con particolare riferimento al multi-threading di Java
3) Capacità di trarre conclusioni
L'autonomia di giuduzio nella scelta di soluzioni algoritmiche sulla base delle caratteristiche richieste ai programmi concorrenti
L’obiettivo della prova orale, in relazione ai descrittore di Dublino, è quello di valutare:
1) Conoscenze e capacità di comprensione
Il grado di conoscenza delle funzioni principali dei sistemi operativi con riferimento a Processi, Gestione della Memoria, Gestione dell'I/O e File System
2) Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione
La capacità di programmare in accordo al paradigma concorrente, con particolare riferimento al multi-threading di Java
3) Capacità di trarre conclusioni
La capacità di valutare in maniera critica le scelte fatte dai diversi sistemi operativi. L'acquisizione di un appropriato livello di autonomia nella conoscenza degli aspetti teorici e gestione di aspetti pratici relativi ai sistemi operativi.
4) Abilità comunicative
La capacità di comunicare con adeguata competenza tecnica con altri partner in attività di gruppo volte alla progettazione e alla implementazione di sistemi con funzionalità simili a quelle dei sistemi operativi.
5) Capacità di apprendere
In misura minore, la capacità di apprendimento di diversi sistemi operativi e di diversi linguaggi di programmazione concorrente
Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.
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| Programma |
INTRODUZIONE
Concetti basilari
Tipi di sistemi operativi
Architetture di computer
STRUTTURA DEL SISTEMA OPERATIVO
Componenti
Servizi di un SO
Interruzioni e chiamata di sistema
PROCESSI
Rappresentazione di un processo in un sistema operativo
Scheduling dei processi
Diagramma di transizione di stato
Cooperazione e comunicazione tra i processi
THREAD
Programmazione multithread
Thread a livello utente e kernel
Soluzioni miste (Solaris)
Schedulazione dei thread
PROGRAMMAZIONE CONCORRENTE E DEADLOCK
Liveness, Fairness
Sezione critica
Soluzione Peterson
Semafori
Problema produttore-consumatore
Monitor
Implementazione dei monitor
Gestione delle risorse
Deadlock
Rilevamento deadlock e prevenzione deadlock
PROGRAMMAZIONE CONCORRENTE IN JAVA
La classe Thread
Costrutti lock, unlock, condition
Esempi di programmi concorrenti
GESTIONE DELLA MEMORIA
Swap di processi
Allocazione continua della memoria
Rilocazione, registri base e limite
Paginazione
Tabella delle pagine e tabella delle pagine invertita
Bit di riferimento, bit di modifica, bit di blocco, bit di abilitazione/disabilitazione della cache, bit di validità
Segmentazione
MMU, TLB
MEMORIA VIRTUALE
Algoritmi di rimpiazzamento delle pagine in memoria
Allocazione locale e globale
Working set e Trashing
FILE SYSTEM
L'astrazione file
Directory
Struttura di un file system
Metodi di allocazione dei file
Gestione dello spazio libero
I/O
I/O a controllo di programma
I/O guidato da interrupt
I/O basato dal DMA
I/O mappato in memoria
MEMORIA SECONDARIA
Struttura dei dischi
Schedulazione della testina del disco
RAID (0,1,2,3,4,5)
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| Testi docente |
• Silberschatz, Galvin, Gagne. Sistemi operativi: Concetti ed esempi (10° ed.). Pearson, ISBN: 9788891904553
• S. Tanenbaum. Modern Operating Systems, (3° ed.). Pearson Prentice Hall, ISBN-10:0136006639
• Paolo Ancilotti, Maurelio Boari, Anna Ciampolini, Giuseppe Lipari. Sistemi Operativi, (2° ed.) McGraw-Hill ISBN: 9788838664328
• Deitel & Deitel: Java. Fondamenti di programmazione. 2a ediz, Apogeo, 2003 (per la parte di Programmazione Concorrente in Java)
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| Erogazione tradizionale |
Sì |
| Erogazione a distanza |
Sì |
| Frequenza obbligatoria |
No |
| Valutazione prova scritta |
Sì |
| Valutazione prova orale |
Sì |
| Valutazione test attitudinale |
No |
| Valutazione progetto |
No |
| Valutazione tirocinio |
No |
| Valutazione in itinere |
No |
| Prova pratica |
No |
| Docente |
GIANLUCA LAX |
| Obiettivi |
Il corso di Basi di dati intende trasferire agli studenti i concetti fondamentali relativi alle basi di dati relazionali e ai sistemi di gestione, alle metodologie di progettazione delle basi di dati e ai linguaggi per la gestione e l'interrogazione di basi di dati. L'insegnamento si propone inoltre di introdurre i meccanismi che permettono l’interfacciamento tra basi di dati e applicazioni, con specifico riferimento all’utilizzo del pattern DAO e alla sua implementazione in Java.
Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce e comprende il modello dei dati che sottende i sistemi di gestione di basi di dati relazionali e le metodologie operative di progettazione e realizzazione dei sistemi di basi di dati relazionali. In particolare, per quanto riguarda la fase di progettazione si farà riferimento al modello ER, mentre per la realizzazione si farà riferimento al linguaggio SQL.
Autonomia di giudizio: a seguito del superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di valutare le diverse alternative in fase di progettazione concettuale e logica di una base di dati relazionale. Le alternative saranno valutate in base all’analisi dei requisiti, alla manutenibilità della base di dati e alle prestazioni da garantire.
Abilità comunicative: nella fase di progettazione di una base di dati, il progettista informatico deve dialogare con il committente che esprimerà i requisiti della applicazione da sviluppare in linguaggio naturale. Compito del progettista informatico è saper tradurre i requisiti espressi in linguaggio naturale in specifiche rappresentate nel modello dei dati prescelto, evidenziando i casi ambigui o dubbi e formulando le relative domande chiarificatrici al committente. Il corso di basi di dati fornirà agli studenti le basi delle capacità comunicative necessarie a realizzare il dialogo con il committente nelle diverse fasi dello sviluppo.
Capacità di apprendimento: durante il corso lo studente studia su documentazione tecnica, soprattutto in lingua inglese, con lo scopo principale di acquisire la capacità di aggiornare continuamente le proprie conoscenze ed essere pronto ad applicare questa metodologia di studio anche per le nuove tecnologie.
Modalità di accertamento e valutazione:
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono in una prova progettuale e in una prova orale. La prova progettuale, da svolgersi in gruppo, ha lo scopo di progettare e, possibilmente, realizzare un sistema informativo che informatizzi una realtà prescelta dagli studenti. La prova orale ha l’obiettivo di discutere il progetto realizzato e di valutare la conoscenza, da parte dello studente, del programma del corso. Al termine della prova orale allo studente viene attribuito un voto massimo 30/30.
Per il superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che lo studente sia in grado di progettare una base di dati partendo da una realtà di complessità limitata e sia in grado di produrre query SQL che coinvolgano più tabelle (join). È attribuito un voto compreso fra 19/30 e 24/30 se lo studente è anche in grado di progettare una base di dati partendo da una realtà che di complessità elevata. È attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 se lo studente è anche in grado di realizzare la base di dati in MySQL e implementare in Java un’applicazione gestionale che si interfaccia con tale base di dati. È attribuito un voto di 30/30 e lode se lo studente è anche in grado di realizzare in MySQL delle query SQL complesse ed è in grado di sviluppare in Java delle funzionalità aggiuntive richieste all’orale.
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| Programma |
Tra parentesi il riferimento alle parti del libro di testo da consultare.
1) Progettazione di una base di dati (2 CFU)
I sistemi informativi (sez. 1.1-1.5)
Metodologie e modelli per il progetto (cap. 6)
Il ciclo di vita dei sistemi informativi (6.1.1)
Il modello Entità/Relazione (6.2)
Documentazione di schemi Entità/Relazione (6.3)
La progettazione concettuale (cap. 7)
Raccolta e analisi dei requisiti (7.1)
Rappresentazione concettuale dei dati (7.2)
Strategie di progetto (7.3)
La progettazione logica (cap. 8)
Ristrutturazione di schemi E-R (8.3)
Analisi delle ridondanze (8.3.1)
Eliminazione delle generalizzazioni (8.3.2)
Partizionamento/accorpamento di concetti (8.3.3)
Scelta degli identificatori principali (8.3.4)
Traduzione verso il modello relazionale (8.4)
Cenni di progettazione fisica
Gestione delle tuple nella pagina (11.2)
Gli indici primari e secondari (11.4.1)
2) Interrogazione di una base di dati (1 CFU)
Il linguaggio SQL (Cap. 4)
Il linguaggio SQL e gli standard (4.1)
Interrogazioni in SQL (4.2)
Modifica dei dati in SQL (4.4)
Gestione delle transazioni (Cap. 5 e 12)
Transazioni (5.6)
Specifica delle transazioni (5.6.1)
Proprietà acide delle transazioni (5.6.2)
Anomalie delle transazioni (12.2.2)
Locking a due fasi (12.2.4)
3) Implementazione di una base di dati (3 CFU)
Sviluppo di applicazioni stand-alone in Java che si interfacciano ad un DBMS (vedi esercitazioni)
Pattern DAO, driver JDBC
Creazione di schemi in MySQL
Cenni di basi di dati per XML (Cap. 13)
Definizione di dati XML, DTD e XML Schema
Javascript Object Notation JSON (16.5.5)
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| Testi docente |
P. Atzeni, S. Ceri, P. Fraternali, S. Paraboschi, R. Torlone, “Basi di Dati”, V Edizione, McGraw Hill, 2018
(versione inglese al link http://dbbook.dia.uniroma3.it/dbbook.pdf) |
| Erogazione tradizionale |
Sì |
| Erogazione a distanza |
No |
| Frequenza obbligatoria |
No |
| Valutazione prova scritta |
No |
| Valutazione prova orale |
Sì |
| Valutazione test attitudinale |
No |
| Valutazione progetto |
Sì |
| Valutazione tirocinio |
No |
| Valutazione in itinere |
No |
| Prova pratica |
Sì |
