Sistemi di Calcolo: Materiale didattico

Materiale didattico

Primo modulo (SC1)

Il materiale didattico principale per il modulo sono gli appunti presi durante le lezioni in aula e la dispensa, che copre parte del programma. Come altro materiale didattico si rimanda al libro di testo (Bryand, O'Hallaron) e ai lucidi del corso 15-213: Introduction to Computer Systems.

Software

VM VirtualBox con Linux LXLE (V1.0, file .ova, 2.7 GB) [admin password = biar]

Dispense e lucidi

Dispensa didattica del primo modulo (in costruzione)
Lucidi del corso 15-213: Introduction to Computer Systems - Carnegie Mellon University (sito web corso). Si vedano in particolare i lucidi delle lezioni:

Libri di testo, manuali e documentazione

Randal E. Bryant e David R. O'Hallaron: Computer Systems: A Programmer's Perspective, Prentice Hall, 2003, ISBN 0-13-034074-X [sito Web]
Standard POSIX (IEEE Std 1003.1, 2004 Edition), include tutte le librerie standard C: si veda la sezione System Interfaces volume (XSH).
Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie: Il Linguaggio C, Pearson Education Italia, ISBN 88-7192-200-X, seconda edizione [sito Web]

Codice

Prodotto di matrici con vari livelli di ottimizzazione (file zip, 8109 byte)

Letture consigliate e materiale di approfondimento

Donald Knuth: The Art of Computer Programming, Volumes 1-3, Addison-Wesley, Inc. [sito web]
Jon Louis Bentley: Programming pearls, Addison-Wesley, Inc., 2000. ISBN 0-201-65788-0 [sito web]
Jon Louis Bentley: Writing Efficient Programs, Prentice Hall, 1982, ISBN 978-0139702440 [sito Web]

Esercizi e domande riepilogative

Esercizi sulla prima parte del corso:
- Domande riepilogative sui sistemi di calcolo [riepilogo risposte] [soluzioni]
- Domande riepilogative su linguaggi, compilatori e interpreti [riepilogo risposte] [soluzioni]
- Esercizi sull'ISA IA32 (con soluzioni)
Esercizi sulla seconda parte del corso:
- Tecniche di ottimizzazione (con soluzioni)
- Sistemi di memoria (con soluzioni)
- Memoria virtuale (con soluzioni)
- Eccezioni e processi (con soluzioni)

Secondo modulo (SC2)

Il materiale didattico principale per il modulo sono gli appunti presi durante le lezioni in aula e le slides presentate dal docente. Su alcune parti del programma si rimanda ai libri di testo in calce

Lucidi (I lucidi possono essere considerati stabili almeno 1 mese dopo la lezione in Aula)

Processi e Threads
Concorrenza: mutua esclusione e sincronizzazione
Architettura di Internet, richiami di tcp-ip, socket, network adaptors (non ancora stabili ma possono essere usate per seguire la lezione)
Pipes e FIFO
Client/server computing, middleware, RPC
Sistemi distribuiti: note del docente | slide
Computer security threats

(si veda anche la pagina Diario lezioni)

Dispense

Primitive C per UNIX System Programming (in costruzione)

Materiale esercitazioni

2015-03-05 Esercitazione 01 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-03-12 Esercitazione 02 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-03-19 Esercitazione 03 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-03-26 Esercitazione 04 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-04-09 Esercitazione 05 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-04-16 Esercitazione 06 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-04-23 Esercitazione 07 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni | questionario
2015-04-30 Esercitazione 08 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-05-07 Esercitazione 09 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni
2015-05-14 Esercitazione 10 | slide | sorgenti zipped unzipped | soluzioni

Materiale prove al calcolatore

2015-05-21 Simulazione | traccia | soluzione | client | considerazioni
2015-05-28 Prova di fine corso | traccia | soluzione
2015-06-09 Primo appello | traccia | soluzione
2015-07-14 Secondo appello | traccia | soluzione
2015-09-15 Terzo appello | traccia | soluzione

Libri di testo, manuali e documentazione

William Stallings: Operating Systems , Pearson Education, ISBN-10: 0-13-380591-3, Eight Edition [sito Web]. Per i materiali trattati le edizioni del libro dalla quarta possono andare bene.
Jerome H. Saltzer, M. Frans Kaashoek: Principles of Computer System Design: an Introduction, Morgan Kaufman, ISBN 978-0-12-374957-4, [sito Web]
Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie: Il Linguaggio C, Pearson Education Italia, ISBN 88-7192-200-X, seconda edizione [sito Web]

Letture consigliate e materiale di approfondimento

Richard Stevens: UNIX Network Programming, Volume 2, Second Edition: Interprocess Communications, Prentice Hall, 1999, ISBN 0-13-081081-9 [http://www.unixnetworkprogramming.com/]
Richard Stevens: UNIX Network Programming, Volume 1, Second Edition: Networking APIs: Sockets and XTI, Prentice Hall, 1998, ISBN 0-13-490012-X [http://www.unixnetworkprogramming.com/]

Pagine utili

Linguaggio C
- C/C++ Language Reference - IBM
- ISO/IEC 9899:1999 Stardard Rationale - The C Programming Language
- Mike Banahan, Declan Brady and Mark Doran: The C Book, seconda edizione, originariamente pubblicato da Addison Wesley, ora disponibile gratuitamente online.
- Elenco di manuali sul linguaggio C
- Portale Questions & Answers StackOverflow dedicato alla programmazione in C
- Tabella precedenze operatori C
- Interpretare espressioni che definiscono tipi in C
- Errori comuni in C
- Documentazione libreria standard C, con esempi di uso
- Standard POSIX (IEEE Std 1003.1, 2004 Edition), include tutte le librerie standard C: si veda la sezione System Interfaces volume (XSH).
- POSIX Threads Programming Tutorial
- Opzioni riga di comando gcc
Tool di analisi del software (debugger, profiler)
- gprof (call graph profiler per Linux)
- perf (profiler contatori hardware per Linux)
- Valgrind (profiler e debugger di memoria per Linux e MacOS X)
- aprof (profiler basasto su Valgrind per identificare inefficienze asintotiche per Linux e MacOS X)
Programmazione x86
- System V Application Binary Interface:
  - Intel386 (32 bit)
  - AMD64 (64 bit)
- Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual
  - Volume 1: Basic Architecture: descrive l'architettura e l'ambiente di programmazione dei microprocessori IA-32 e Intel 64
  - Volume 2A: Instruction Set Reference, A-M: descrive il formato delle istruzioni e fornisce documentazione sulle istruzioni da A a M (sintassi Intel). Il volume contiene anche l'indice dei volumi 2A e 2B.
  - Volume 2B: Instruction Set Reference, N-Z: fornisce documentazione sulle istruzioni da L a Z (tranne le istruzioni VMX, sintassi Intel). Il volume contiene anche le appendici e l'indice analitico dei volumi 2A e 2B.
- istruzioni x86 più comuni, 32 bit (sintassi AT&T, pdf)
- intero set istruzioni x86, 32 bit (sintassi Intel, html)
- intero set istruzioni x84-64 (sintassi Intel, html)
- latenze delle istruzioni x86
- Articolo IBM developerWorks su data alignment
Allocazione dinamica della memoria
- Doug Lea: A Memory Allocator. unix/Mail December, 1996. Hanser Verlag [pagina web]
- Versione 1.161 dell'allocatore malloc.c fornito dal sistema operativo FreeBSD