Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Corso	Ingegneria dell'Informazione
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	Orientamento unico
Anno Accademico	2020/2021

Corso	Ingegneria dell'Informazione
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	Orientamento unico
Anno Accademico	2020/2021
Crediti	6
Settore Scientifico Disciplinare	ING-INF/05
Anno	Terzo anno
Unità temporale	Primo semestre
Ore aula	48
Attività formativa	Attività formative caratterizzanti

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.
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)
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)
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

Corso	Ingegneria dell'Informazione
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	Orientamento unico
Anno Accademico	2020/2021
Crediti	6
Settore Scientifico Disciplinare	ING-INF/05
Anno	Terzo anno
Unità temporale	Primo semestre
Ore aula	48
Attività formativa	Attività formative caratterizzanti

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.
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)
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

SISTEMI OPERATIVI E BASI DI DATI

Modulo: SISTEMI OPERATIVI

Canale unico

Ulteriori informazioni

Modulo: BASI DI DATI

Canale unico

Ulteriori informazioni

Elenco dei rievimenti:

Descrizione	Avviso
Ricevimenti di: Gianluca Lax
Il ricevimento è svolto il lunedì alle ore 11.30 presso lo studio (3° piano, scala E). E' preferibile chiedere conferma via e-mail. Su richiesta, è possibile anche in altri giorni concordando l'orario. Durante il periodo di emergenza, il ricevimento è svolto in presenza (se possibile e richiesto) o preferibilmente in remoto tramite la piattaforma Teams, concordando data e ora in base alle esigenze dello studente. Inviare una mail per richiedere il ricevimento.