Pianificazione:
- Pianificazione processi/thread: Il sistema operativo mantiene un elenco di processi e thread che devono essere eseguiti. Utilizza algoritmi di pianificazione per determinare l'ordine in cui queste attività dovrebbero essere eseguite, dando priorità alle attività importanti o urgenti. Gli algoritmi di pianificazione comuni includono First-In-First-Out (FIFO), Round Robin, Shortest Job First (SJF) e Priority Scheduling.
- Gestione delle interruzioni: Quando si verifica un'interruzione (ad esempio, un evento hardware o un input dell'utente), il sistema operativo sospende temporaneamente l'attività attualmente in esecuzione e gestisce l'interruzione. Una volta elaborata l'interruzione, il sistema operativo riprende l'attività originale o pianifica l'esecuzione di un'altra attività.
Assegnazione delle risorse:
- Gestione della memoria: Il sistema operativo gestisce le risorse di memoria del sistema allocando e deallocando memoria a processi e thread in esecuzione. Utilizza tecniche come memoria virtuale, paginazione e scambio per ottimizzare l'utilizzo della memoria.
- Allocazione CPU: Il sistema operativo assegna il tempo della CPU a diverse attività in base alle priorità e ai requisiti di risorse. Garantisce che ogni attività riceva una giusta quota di tempo della CPU e impedisce a qualsiasi attività di monopolizzare il processore.
- Gestione I/O: Il sistema operativo controlla i dispositivi di input/output (ad esempio, unità disco, interfacce di rete) gestendo l'accesso a questi dispositivi e pianificando le richieste di I/O da diverse attività.
- Gestione file: Il sistema operativo fornisce un'interfaccia di file system unificata per la gestione di file, directory e spazio di archiviazione su dispositivi di archiviazione secondari. Regola l'accesso ai file, le autorizzazioni e l'integrità dei dati.
Comunicazione e sincronizzazione tra processi:
- Comunicazione tra processi (IPC): Il sistema operativo fornisce meccanismi affinché i processi comunichino e scambino informazioni tra loro. Le tecniche IPC comuni includono pipe, code di messaggi, memoria condivisa e socket.
- Sincronizzazione: Il sistema operativo garantisce che più processi possano accedere contemporaneamente alle risorse condivise senza conflitti. Utilizza meccanismi di sincronizzazione come semafori, mutex e monitor per coordinare l'accesso alle sezioni critiche e prevenire condizioni di competizione.
- Prevenzione e gestione degli stalli: I deadlock si verificano quando più attività attendono l'una dall'altra per rilasciare le risorse in loro possesso. Il sistema operativo implementa algoritmi di rilevamento e prevenzione dei deadlock per evitare o risolvere i deadlock in modo efficace.
Gestendo la pianificazione, l'allocazione delle risorse e la comunicazione, il sistema operativo coordina le attività in modo efficiente, garantisce un'equa condivisione delle risorse e mantiene la stabilità e le prestazioni complessive del sistema.
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