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I.T.I.S. “ E. MAJORANA ” SOMMA VESUVIANA
ANNO SCOLASTICO: 2015/2016
PIANO DI LAVORO
TECNOLOGIA E PROGETTAZIONE DI SISTEMII
INFORMATICI E DI TELECOMUNICAZIONI
CLASSE IV SEZ. A
Prof. ssa Michela Sena
Prof. Castaldo Enrico
Situazione di partenza
La classe IV A risulta composta di 15 alunni tutti frequentanti.
Prima di predisporre la programmazione didattica si è proceduto all'accertamento dei
livelli di partenza dei singoli alunni con un test d'ingresso in modo da ottenere elementi
utili per decidere gli itinerari didattici.
Nel caso specifico il livello di partenza si può ritenere sufficiente per alcuni alunni,
mediocre o scarso per altri.
Per facilitare il recupero delle capacità in cui gli alunni risultano carenti i tempi che si
dedicheranno a ciascuna unità didattica saranno opportunamente tarati in itinere in base
ai tempi di acquisizione degli allievi e si useranno tutte le strategie atte a facilitare gli
allievi nel raggiungimento degli obiettivi ad esempio: fermandosi spesso durante le
lezioni frontali per fornire tutti i chiarimenti possibili, ricorrendo all’uso di molti
esempi, anche per illustrare le cose più semplici, ripetendo più volte durante
l’esposizione i contenuti illustrati, facendo spesso lezioni di riepilogo interattive ed
infine effettuando numerose verifiche formative per rilevare con tempestività le
informazioni relative ai processi di apprendimento al fine di attivare tempestivamente
procedure compensative atte a far conseguire a ciascun allievo una piena padronanza
delle abilità che costituiscono gli obiettivi minimi di ciascuna unità didattica.
Obiettivi generali del corso
Obiettivi generali sono far conseguire allo studente, conoscere il funzionamento
dei differenti moduli del Sistema Operativo.
Conoscere le tecniche standard con cui un sistema operativo gestisce le risorse.
Comprendere l'esigenza della sincronizzazione tra processi e le proprietà richieste ai
programmi concorrenti.
Conoscere i problemi classici della programmazione concorrente
Saper individuare, nel ciclo di vita del processo informatico, i vari requisiti software
sapendo compilare il documento di Specifica dei Requisiti Software.
Al termine del percorso formativo di quest’anno scolastico, risultati di apprendimento
inerenti la teoria dei Sistemi Operativi, sapendo identificare e analizzare gli aspetti
funzionali dei principali componenti di un sistema operativo:
Funzioni e tassonomie dei sistemi operativi
Architettura a strati di un sistema operativo e funzioni svolte da ciascuno strato
Casi significativi di funzionalità programmabili di un sistema operativo
Conoscenze
Gestione delle periferiche: collegamento tra CPU e periferiche, interfacce,
elaboratori di canale, dispositivi dedicati, condivisi e virtuali, le tecniche di
schedulazione ( FCFS, SSTF, …)
La gestione delle informazioni su memoria di massa: il File System, Directory,
meccanismi di protezione, i tipi di allocazione a blocchi, FAT e NTFS.
Caratteristiche peculiari dei principali sistemi operativi sul mercato
Principali tecniche per la programmazione concorrente (creazione e
terminazione di processi, esecuzione concorrente di processi)
Principali tecniche per la sincronizzazione dell’accesso a risorse condivise
Principali problemi di accesso a una risorsa limitata (Deadlock e Starvation,
Stallo, Produttore-consumatore, I cinque filosofi)
Ciclo di vita del processo Informatico: studio di fattibilità, analisi del
problema, raccolta dei requisiti e loro analisi, stesura del documento di
Specifica dei Requisiti Software (SRS) e convalidazione del SRS
Abilità
Analizzare e confrontare le diverse tecniche di gestione delle periferiche e
delle informazioni su memoria di massa
Analizzare le caratteristiche dei principali Sistemi Operativi sul mercato
Saper risolvere situazioni di starvation e di deadlock
Saper risolvere i problemi produttore/consumatore
Saper identificare le fasi del ciclo di vita del processo Informatico
Saper individuare i requisiti utente e di sistema
Saper compilare il documento di Specifica dei Requisiti Software
Competenze
Saper distinguere le richieste e le modalità di accesso alle risorse
Realizzare applicazioni in modalità concorrente gestendo problemi di
sincronizzazione
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo
relative a situazioni professionali
Metodi
Lezioni frontali interattive, Problem solving, Scoperta guidata, Verifiche
individuali.
Strumenti
Libro di testo, libri della biblioteca, dispense, appunti del corso, riviste
specializzate.
Spazi
Aula, laboratorio
Verifica
Colloquio orale, verifiche scritte e verifiche di laboratorio
Nelle verifiche di laboratorio si richiederà la soluzione di semplici problemi
documentando opportunamente il lavoro svolto (analisi dei dati, analisi del problema,
descrizione in metalinguaggio dell'algoritmo) e testando l'algoritmo realizzato o parti
di esso al calcolatore.
Valutazione
La valutazione verrà fatta, in accordo con quanto stabilito dal consiglio di classe
e a meno di rettifiche successive, secondo il seguente schema di indicatori e descrittori:
LIVELLO 1-3: Conoscenza quasi nulla delle tematiche proposte; commette
gravissimi errori nella risoluzione di problemi semplici. Gravi difficoltà
nell’esposizione.
LIVELLO 4: Conoscenza frammentaria dei contenuti; commette errori
anche nell’affrontare situazioni problematiche semplici; ha competenza comunicativa
estremamente limitata e incerta
LIVELLO 5: Conoscenza superficiale delle tematiche proposte;
l’applicazione delle conoscenze, come pure l’analisi e la sintesi, è effettuata in modo
parziale ed impreciso; competenza linguistica piuttosto limitata.
LIVELLO 6: La conoscenza dei contenuti è completa ma non
approfondita; l’applicazione è sostanzialmente corretta; l’esposizione è semplice ma
nel complesso comprensibile e precisa, linguaggio elementare ma appropriato.
LIVELLO 7-8: La conoscenza è completa e approfondita; ha capacità di
rielaborazione e di applicazione autonome; il linguaggio è ricco e sempre conforme
alla situazione comunicativa.
LIVELLO 9-10: La conoscenza è completa, coordinata e ampliata; ha ottime
capacità di rielaborazione critica; ; l’esposizione è fluida e la terminologia ricca ed
appropriata
Contenuti e tempi didattici
In riferimento ai contenuti e all'indicazione dei tempi didattici le ore di
lezione previste per l’anno scolastico 2014-2015 verranno così suddivise:
Modulo 1: Il Sistema Operativo
1. Generalità sui sistemi operativi
Accendiamo il P.C.
Il sistema operativo
Kernel
Shell
I Sistemi Operativi in commercio
2. Evoluzione dei sistemi operativi
Cenni storici
Sistemi dedicati ( 1945/1955)
Gestione a lotti (1955/ 19659
Sistemi Interattivi ( 1965/1980)
Home computing (anni '70)
Sistemi dedicati ( anni ' 80)
Sistemi odierni e sviluppi futuri
3.Gestione del processore
Introduzione al multitasking
I processi
Stato dei processi
La schedulazione dei processi
User mode e kernel mode
I criteri di scheduling
Scheduling a confronto tra sistemi operativi
Cenni alle problematiche di sincronizzazione
4. La gestione della memoria
Introduzione
Caricamento del programma
Allocazione della memoria partizionamento
Memoria virtuale: introduzione
Memoria virtuale: paginazione
Memoria virtuale: segmentazione
5. File system
Introduzione
Il concetto di file
Struttura della directory
File nei sistemi multiutente
Diritti e protezione dei file
6. Struttura e realizzazione del file syistem
Allocazione di un file
Realizzazione del file system
7. Sicurezza del file system
La sicurezza del file system
8. La gestione della I/O
Introduzione
L'hardware di I/O
Trasferimento dati
Il sottoinsieme di I/O del Kernel
Modulo 2:Processi sequenziali e paralleli
1.Risorse e condivisione
Generalità
Classificazione
Grafo di Holt
2. I thread o processi leggeri
Generalità
Processi pesanti e processi leggeri
Soluzioni adottate:single treading vs multithreading
Realizzazione di thread
Stati di un thread
Utilizzo dei Thread
3.Elaborazione seqenziale e concorrente
Generalità
Processi non sequenziali e grafo di precedenza
Scomposizione di un processo non sequenziale
5.La descrizione della concorrenza
Esecuzione Parallela
Fork-join
Cobegin-coend
Equivalenza di fork-join e cobegin-coend
Semplificazione delle procedure
Modulo 3: Comunicazione tra processi
Somma Vesuviana, Novembre 2015
I docenti