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Ministero dell’Interno Dipartimento per gli Affari Interni e Territoriali Centro Elaborazione Dati. SISTEMI OPERATIVI SU PIATTAFORMA NT CONSIDERAZIONI GENERALI E ANALISI DI MICROSOFT WINDOWS NT/2000/XP 3 E 17 APRILE 2002.

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Ministero dell’Interno Dipartimento per gli Affari Interni e Territoriali Centro Elaborazione Dati

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Ministero dell interno dipartimento per gli affari interni e territoriali centro elaborazione dati

Ministero dell’InternoDipartimento per gli Affari Interni e TerritorialiCentro Elaborazione Dati

SISTEMI OPERATIVI SU PIATTAFORMA NTCONSIDERAZIONI GENERALI EANALISI DI MICROSOFT WINDOWS NT/2000/XP3 E 17 APRILE 2002

CORSO DI RIQUALIFICAZIONEPER L’ACCESSO AL PROFILO PROFESSIONALE DICOLLABORATORE INFORMATICO2 – 26 APRILE 2002


Dispensa e lucidi

Dispensa e lucidi

  • LA DISPENSA FORNITA, TUTTI I LUCIDI COMMENTATI DURANTE IL CORSO ED ALTRO MATERIALE RIGUARDANTE I SISTEMI OPERATIVI SU PIATTAFORMA NT SONO DISPONIBILI SUL SITO INTERNET www.francescopugliese.it


Il sistema operativo

Il sistema operativo

  • Un sistema operativo gestisce un insieme di risorse hardware con la finalità di offrire servizi agli utenti di un sistema di elaborazione.


Obiettivi del sistema operativo

Obiettivi del sistema operativo

  • Il sistema operativo è un programma che controlla l’esecuzione di programmi applicativi e svolge funzione di interfaccia tra l’utente e l’hardware.

  • Più concretamente: SEMPLICITA’, EFFICIENZA, FLESSIBILITA’ e VIRTUALIZZAZIONE DELLE RISORSE.


Primo obiettivo semplicita

Primo obiettivo: SEMPLICITA’

  • Rende l’uso del computer più semplice, mascherando la complessità della piattaforma hardware.


Secondo obiettivo efficienza

Secondo obiettivo: EFFICIENZA

  • Ottimizza l’uso delle risorse da parte dei programmi applicativi.


Terzo obiettivo flessibilita

Terzo obiettivo: FLESSIBILITA’

  • Garantisce la trasparenza verso le applicazioni di modifiche dell’hardware, e quindi la portabilità del software.


Quarto obiettivo funzione fondamentale virtualizzazione delle risorse

Quarto obiettivo.Funzione fondamentale:virtualizzazione delle risorse

  • All’utente ed alle applicazioni vengono mostrate risorse virtuali, più semplici da usare rispetto alle risorse reali.

  • La corrispondenza tra risorse virtuali e risorse reali è mantenuta dal sistema operativo in modo trasparente (mascherandone la struttura).

  • La disponibilità di una molteplicità di risorse virtuali rimuove i vincoli e favorisce l’esecuzione concorrente di più applicazioni.

  • Esempi di risorse virtuali: CPU, memoria, I/O.


Multiprogrammazione

Multiprogrammazione

  • Per l’esecuzione concorrente di più applicazioni, i moderni sistemi operativi sono tutti basati sul principio di multiprogrammazione.

  • CPU inattiva durante i tempi di I/O nei sistemi monoprogrammati.

  • Bassissima utilizzazione della CPU.

  • Possibilità di assegnare CPU ad un altro programma durante le attese di I/O.


Multiprogrammazione continua

Multiprogrammazione (continua)

  • In origine tutte le applicazioni erano eseguite secondo il sistema “batch”; nel pensare alla multiprogrammazione si sono innanzitutto immaginati “sistemi batch multiprogrammati”.

  • Successivamente si è fatta strada una modalità nuova di multiprogrammazione: quella dei “sistemi time-sharing”.


Multiprogrammazione sistemi batch multiprogrammati

Multiprogrammazione: sistemi batch multiprogrammati

  • Ipotesi per perseguire l’esecuzione concorrente di più applicazioni (naturalmente non interattive).

  • Più programmi sono caricati in memoria contemporaneamente.

  • Non appena un programma inizia un’operazione di I/O la CPU viene assegnata ad un altro.


Multiprogrammazione sistemi time sharing

Multiprogrammazione: sistemi time-sharing

  • Usano la multiprogrammazione per gestire più lavori interattivi.

  • Il tempo della CPU (processor) è diviso (shared) tra più utenti.

  • E’ come se ciascuno degli n utenti avesse una CPU di velocità 1/n.

  • Un utente tipico richiede mediamente 2 sec. di tempo di CPU al minuto.


Sistemi time sharing continua

Sistemi time-sharing (continua)

  • Il sistema gestisce una molteplicità di terminali interattivi per mezzo dei quali gli utenti accedono.

  • Cambiano gli obiettivi iniziali della multiprogrammazione; è importante:- minimizzare i tempi di risposta;- gestire efficacemente l’interattività.

  • Necessaria protezione nel file system.


Innovazioni conseguenti a time sharing e multiprogrammazione

Innovazioni conseguenti a time-sharing e multiprogrammazione

  • Gestione dei processi.

  • Gestione della memoria.

  • Schemi di protezione e sicurezza.

  • Architettura del sistema.

  • Politiche di scheduling.


Gestione dei processi

Gestione dei processi

  • Un processo è un programma eseguibile con associati:- i dati su cui opera;- un contesto di esecuzione, cioè le informazioni necessarie alla CPU per eseguirlo, ed al sistema operativo per schedularlo.

  • Il sistema operativo utilizza particolari strutture per mantenere tutta l’informazione relativa a ciascun processo, ed il suo stato.


Gestione dei processi continua

Gestione dei processi (continua)

  • Quando un processo va in esecuzione sulla CPU può interagire sia con il sistema operativo che con altri processi.

  • Anche il sistema operativo è costituito da un insieme di processi.

  • Gerarchie di processi: un processo può creare altri processi (figli), demandando loro parte dei propri compiti.


Gestione della memoria memoria virtuale

Gestione della memoria: memoria virtuale

  • La memoria può essere virtualizzata allo scopo di:- far condividere lo stesso spazio di memoria fisica a più programmi;- far vedere a ciascun programma uno spazio di indirizzamento più ampio di quello effettivamente disponibile.


Gestione della memoria il file system

Gestione della memoria: il file system

  • Il file system è la parte del sistema operativo che gestisce l’accesso ai file.

  • Per ciascun file il sistema operativo mantiene dati per:- identificazione;- protezione;- accesso fisico.

  • Informazioni organizzate in directory (cataloghi) con struttura ad albero.

  • Ciascun file è organizzato come una successione di record logici.


Schemi di protezione e sicurezza

Schemi di protezione e sicurezza

  • Protezione del sistema nei confronti di accessi non autorizzati.

  • Protezione del sistema operativo stesso nei confronti dei processi utente.

  • Protezione di ciascun processo nei confronti degli altri.

  • Mantenimento di uno schema di controllo degli accessi.

  • Ogni richiesta di accesso è autorizzata solo in base allo schema.


Architettura del sistema

Architettura del sistema

  • Sistema proprietario: progettato dal costruttore con riferimento ad una sua particolare piattaforma hardware (es. BS2000).

  • Sistema aperto: architettura indipendente dalla piattaforma hardware:- disponibili su diverse piattaforme;- favoriscono la portabilità del software e l’interconessione tra sistemi;- esempi: UNIX, NT.


Politiche di scheduling

Politiche di scheduling

  • Allocazione della CPU ai processi che sono nella ready list (cioè in stato ready).

  • Vengono utilizzati particolari algoritmi di scheduling, basati su criteri diversi, e spesso contrastanti.


Storia di microsoft windows

Storia di Microsoft Windows

  • Il successo commerciale di Microsoft è conseguenza di un grande errore strategico di IBM.

  • IBM DOS – Disk Operating System (1980). Realizzato da Bill Gates e Paul Allen (Microsoft), per il nuovo PC IBM.


Storia di microsoft windows continua

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • OS/2 (1986). IBM, per contrastare l’interfaccia grafica dei SO Apple, fa realizzare a Microsoft OS/2, cedendole in cambio i diritti di sfruttamento, non in esclusiva di DOS.

  • OS/2 è moderno, ma il DOS è radicato, e con Windows della prima generazione (fino a 3.11 for Workgroup), si contrappone efficacemente a OS/2 anche per la possibilità che MS DOS offre per tutti di produrre PC.


Storia di microsoft windows continua1

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • MS DOS (1985).

  • Windows 1, 2, 3 (1991: un successo), fino a 3.11 for Workgroup.

  • Poi anche Microsoft fa uscire un vero e nuovo sistema operativo, Windows 95, che vince la concorrenza degli altri evolvendosi anche come NT (dal 1989).


Storia di microsoft windows continua2

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • Windows NT (1989); una piattaforma originale, già pensata all’origine, ma solo oggi finalmente destinata a ricomprendere la piattaforma 95/98/ME; NT, NT 3.51, NT 4.0 con 6 Service Packs, Windows 2000, Windows XP.

  • Windows 95 (1995), poi 98 ed Millennium Edition (ME).


Storia di microsoft windows continua3

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • IBM esce sconfitta dal confronto con Microsoft, al quale ha, praticamente, regalato il monopolio dei sistemi operativi per PC.


Storia di microsoft windows continua4

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • La piattaforma NT era pensata inizialmente solo per i server, ma a partire da NT 4.0 è stata proposta la versione Workstation accanto a quella Server; il fine di ricondurre la piattaforma 95/98/ME nell’alveo di NT (come Workstation) è stato perseguito con vigore con Windows 2000 (versioni Professional e Server).


Storia di microsoft windows continua5

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • Solo con Windows XP sembra destinato a realizzarsi uno degli scopi principali di Microsoft: commercializzare un solo sistema operativo, con un unico motore, per tutti i tipi di personal computer; XP dovrebbe sostituire tanto NT/2000 (da cui eredita l’efficace piattaforma), quanto Windows 95/98/ME.


Storia di microsoft windows continua6

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • La situazione è, tuttavia, ancora i forse, perché, se da un lato ancora è commercializzato Windows ME, d’altro lato non è ben chiaro quando uscirà una versione definitiva di XP per server, utilizzo per il quale è ancora proposto Windows 2000 Server, peraltro anche in una recente versione cosiddetta Advanced.


Storia di microsoft windows continua7

Storia di Microsoft Windows (continua)

  • Da alcuni anni ha fatto la sua comparsa Windows CE, versione ridotta della piattaforma 95/98/ME e destinata a computer cosiddetti palmari, cioè macchine portatili alimentate da batterie, con limitati quantitativi di memoria RAM e spesso privi di dispositivi di memorizzazione di massa (dischi fissi e floppy disk). Windows CE è portabile e funziona su diversi processori, come Intel X86, MIPS, ecc.


Windows nt

Windows NT

  • Sviluppato da Microsoft per superare Windows 3.1 ancora basato sul DOS (poi superato, ovviamente, anche dai sistemi operativi 9x).

  • Disponibile su varie piattaforme (Intel, DEC Alpha).

  • NT4, versioni Workstation e Server.

  • Service Packs, per NT4 fino a 6 e 6a.

  • Stessa interfaccia di Windows 95/98/ME.

  • Windows 2000 e XP con architettura NT.


Windows nt 2000 xp

Windows NT/2000/XP

  • Single-user multitasking.

  • Supporta piattaforme multiprocessore.

  • Nella versione Server, fino a 8 CPU, 4 rilevate automaticamente.

  • Supporta applicazioni sviluppate per altri sistemi operativi (DOS, POSIX, Windows 9x).


Windows nt 2000 xp microkernel

Windows NT/2000/XP (microkernel)

  • Architettura a Microkernel: solo un ristretto ambito di funzionalità sono implementate nel kernel:- gestione delle interruzioni (trap, per condizioni eccezionali, e interrupt, originate all’esterno della CPU);- gestione della memoria;- comunicazione tra processi;- scheduling.


Windows nt 2000 xp microkernel continua

Windows NT/2000/XP: microkernel (continua)

  • Gli altri servizi del sistema operativo sono realizzati da processi che girano in modo utente:- driver di periferiche;- file system;- memoria virtuale.

  • Ciò comporta maggiore flessibilità, estensibilità e portabilità, ma minore efficienza a causa della maggiore frammentazione (del sistema operativo in processi).


Analisi di windows nt 2000 xp

Analisi di Windows NT/2000/XP

  • Le funzioni che seguono sono comuni a Windows NT, a Windows 2000 e Windows XP; sulla dispensa fornita si fa, però, espressamente riferimento a Windows NT (Workstation e Server).


Interfaccia grafica di windows

Interfaccia grafica di Windows

  • Ragione del successo.

  • Press’a poco uguale in 95/98/ME, NT/2000/XP e CE.

  • Metafore per abbinare al sistema un ambiente di lavoro tradizionale, una scrivania con accessori (desktop, icone, finestre, etc.)

  • Sistema di puntamento con mouse.


Interfaccia grafica di windows continua

Interfaccia grafica di Windows (continua)

  • Icone.

  • Finestre.

  • Scrivania (desktop).

  • Cestino.

  • Casella postale.

  • Barra delle applicazion attive o attivabili (con Avvio o Start).

  • Tutto virtualizzato: si tratta di file.


Interfaccia grafica di windows continua1

Interfaccia grafica di Windows (continua)

  • Sistema di puntamento con mouse.

  • Solo tasti sinistro (anche con “doppio click”) e destro attivi, non anche l’eventuale tasto centrale come in Macintosh.


File system

File system

  • FAT16 e FAT32 per Windows 95/98/ME.

  • NTFS per Windows NT/2000/XP.

  • Organizzati entrambi in forma gerarchica, con simulazione di cartelle (directory).

  • NTFS ricorda per ogni file chi può manipolarlo e in che misura può disporne, come fa Unix, ma considerando anche ipotesi nuove (ad es. divieti per alcuni utenti).


File system estensione dei file

File system (estensione dei file)

  • Un'ultima considerazione a proposito del file system Windows riguarda la possibilità di caratterizzare i file sulla base di un tipo, definito dall'estensione del file stesso. Per esempio, un file chiamato documento.doc è un file con un'estensione doc, che viene solitamente utilizzata per identificare i file creati con Microsoft Word.


File system gestione

File system (gestione)

  • Risorse del computer (explorer.exe).

  • Gestione risorse (explorer.exe).

  • Risorse di rete (explorer.exe).

  • Explorer per Internet è un altro programma (iexplore.exe), che viene assimilato graficamente per creare una dipendenza dal sistema operativo anche durante la navigazione in Internet (vicende giudiziarie con condanna durante l’amministrazione Clinton e accordi per transazione durante l’attuale amministrazione Bush).


File system gestione continua

File system (gestione) (continua)

  • Ricerca di un file (comando Trova o Find).


Gestione dei processi1

Gestione dei processi

  • I processi leggeri (thread).

  • Strumenti di gestione:- Task manager;- Performance monitor.


Memoria virtuale

Memoria virtuale

  • Come gestirla in Windows 2000.


Sicurezza e protezione

Sicurezza e protezione

  • Autenticazione degli utenti (come si definiscono gli utenti ed i loro diritti).

  • Protezione delle risorse (file system NTFS, che conserva i dati degli autorizzati alla manipolazione ed i relativi diritti per ogni file o cartella; anche una cartella è comunque un file gerarchicamente sovraordinato con file che solo convenzionalmente si dicono in essa “contenuti”).


Protezione delle risorse con ntfs

Protezione delle risorse con NTFS

  • Differenza tra controllo della condivisione e autorizzazioni a manipolare i file

  • Autorizzazioni a manipolare i file:- Autorizzazioni;- Controllo;- Proprietario.


Ambiente di rete supporto di rete di windows

Ambiente di rete.Supporto di rete di Windows

  • Protocolli per colloquiare con tutte le piattaforme.

  • Netbeui, proprietario Microsoft ed oggi abbandonato con XP.

  • TCP/IP, anche per il “mondo Unix”.

  • IPX/SPX, per colloquiare con il “mondo Novell”.

  • Monitor di Accesso remoto, per ricevere chiamate ed autenticare chi si connette telefonicamente (previa autorizzazione a questo nella dichiarazione dell’utente), dandogli accesso alla rete ed alle sue risorse.


Ambiante di rete organizzazione di rete windows

Ambiante di rete.Organizzazione di rete Windows

  • Il modello a “workgroup”.

  • Il modello a “dominio”.

  • PDC (Primary Domain Controller), BDC (Backup Domain Controller) e Cluster (prodotto Microsoft Cluster Server).


Ambiente di rete strumenti per la gestione della rete

Ambiente di rete.Strumenti per la gestione della rete

  • Risorse di rete (come per la gestione del file system: explorer.exe).

  • Condivisione delle risorse.

  • Trova computer (come Trova file: virtualizzazione delle risorse).


Gestione di un sistema windows nt 2000 xp

Gestione di un sistema Windows NT/2000/XP

  • Pannello di controllo.

  • Sistema (da 2000 anche per le periferiche).

  • Installazione applicazioni.

  • Servizi.

  • Strumenti di amministrazione.


Strumenti di amministrazione

Strumenti di amministrazione

  • User manager.

  • Disk administrator (da 2000 in Gestione computer).

  • Performance monitor.

  • Backup.


Arrivederci

Arrivederci!

  • Per rivedere questi lucidi, o per analizzare altro materiale:www.francescopugliese.it


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