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Sistemi informatici e loro gestione

Si ricorda agli studenti che il materiale proposto è consistentemente più approfondito di quello visto a lezione.

La macchina virtuale utilizzata nel corso è disponibile clickando qui.

In caso di problemi (link mancanti, problemi di visualizzazione...) si prega di contattare direttamente Danilo Pianini.

Lezione 01: introduzione ai sistemi informatici

Esempi di programmi

Stampa di Ciaone su terminale.

{% highlight c %} #include<stdio.h> int main(void) { printf("Ciaone"); } {% endhighlight %}

Stesso programma, scritto in assembler per Linux x86-64

{% highlight ca65 %} .file "test.c" .section .rodata .LC0: .string "Ciaone" .text .globl main .type main, @function main: .LFB0: .cfi_startproc pushq %rbp .cfi_def_cfa_offset 16 .cfi_offset 6, -16 movq %rsp, %rbp .cfi_def_cfa_register 6 movl $.LC0, %edi call puts movl $0, %eax popq %rbp .cfi_def_cfa 7, 8 ret .cfi_endproc .LFE0: .size main, .-main .ident "GCC: (GNU) 6.2.1 20160830" .section .note.GNU-stack,"",@progbits {% endhighlight %}

Stesso programma, linguaggio macchina (esadecimale)

{% highlight hex %} 0000000 457f 464c 0102 0001 0000 0000 0000 0000 0000010 0002 003e 0001 0000 0400 0040 0000 0000 0000020 0040 0000 0000 0000 1940 0000 0000 0000 0000030 0000 0000 0040 0038 0009 0040 001e 001b 0000040 0006 0000 0005 0000 0040 0000 0000 0000 0000050 0040 0040 0000 0000 0040 0040 0000 0000 0000060 01f8 0000 0000 0000 01f8 0000 0000 0000 0000070 0008 0000 0000 0000 0003 0000 0004 0000 0000080 0238 0000 0000 0000 0238 0040 0000 0000 0000090 0238 0040 0000 0000 001c 0000 0000 0000 00000a0 001c 0000 0000 0000 0001 0000 0000 0000 00000b0 0001 0000 0005 0000 0000 0000 0000 0000 00000c0 0000 0040 0000 0000 0000 0040 0000 0000 00000d0 06c4 0000 0000 0000 06c4 0000 0000 0000 00000e0 0000 0020 0000 0000 0001 0000 0006 0000 00000f0 0e08 0000 0000 0000 0e08 0060 0000 0000 0000100 0e08 0060 0000 0000 0228 0000 0000 0000 0000110 0230 0000 0000 0000 0000 0020 0000 0000 0000120 0002 0000 0006 0000 0e20 0000 0000 0000 0000130 0e20 0060 0000 0000 0e20 0060 0000 0000 0000140 01d0 0000 0000 0000 01d0 0000 0000 0000 0000150 0008 0000 0000 0000 0004 0000 0004 0000 0000160 0254 0000 0000 0000 0254 0040 0000 0000 0000170 0254 0040 0000 0000 0044 0000 0000 0000 0000180 0044 0000 0000 0000 0004 0000 0000 0000 0000190 e550 6474 0004 0000 059c 0000 0000 0000 00001a0 059c 0040 0000 0000 059c 0040 0000 0000 00001b0 0034 0000 0000 0000 0034 0000 0000 0000 00001c0 0004 0000 0000 0000 e551 6474 0006 0000 00001d0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 * 00001f0 0000 0000 0000 0000 0010 0000 0000 0000 0000200 e552 6474 0004 0000 0e08 0000 0000 0000 0000210 0e08 0060 0000 0000 0e08 0060 0000 0000 0000220 01f8 0000 0000 0000 01f8 0000 0000 0000 0000230 0001 0000 0000 0000 6c2f 6269 3436 6c2f 0000240 2d64 696c 756e 2d78 3878 2d36 3436 732e 0000250 2e6f 0032 0004 0000 0010 0000 0001 0000 0000260 4e47 0055 0000 0000 0002 0000 0006 0000 0000270 0020 0000 0004 0000 0014 0000 0003 0000 0000280 4e47 0055 b505 46cd b915 f782 b8a6 ad72 0000290 96ed 2169 f21c 69d9 0001 0000 0001 0000 00002a0 0001 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 00002b0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 * 00002d0 000b 0000 0012 0000 0000 0000 0000 0000 00002e0 0000 0000 0000 0000 0010 0000 0012 0000 00002f0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000300 0022 0000 0020 0000 0000 0000 0000 0000 0000310 0000 0000 0000 0000 6c00 6269 2e63 6f73 0000320 362e 7000 7475 0073 5f5f 696c 6362 735f 0000330 6174 7472 6d5f 6961 006e 5f5f 6d67 6e6f 0000340 735f 6174 7472 5f5f 4700 494c 4342 325f 0000350 322e 352e 0000 0000 0002 0002 0000 0000 0000360 0001 0001 0001 0000 0010 0000 0000 0000 0000370 1a75 0969 0000 0002 0031 0000 0000 0000 0000380 0ff0 0060 0000 0000 0006 0000 0002 0000 0000390 0000 0000 0000 0000 0ff8 0060 0000 0000 00003a0 0006 0000 0003 0000 0000 0000 0000 0000 00003b0 1018 0060 0000 0000 0007 0000 0001 0000 00003c0 0000 0000 0000 0000 8348 08ec 8b48 2505 00003d0 200c 4800 c085 0274 d0ff 8348 08c4 00c3 00003e0 35ff 0c22 0020 25ff 0c24 0020 1f0f 0040 00003f0 25ff 0c22 0020 0068 0000 e900 ffe0 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Programma C che si "inloopa" (ciclo infinito)

{% highlight c %} #include<stdio.h> int main(void) { while (1) { printf("Ciaone"); } } {% endhighlight %}

Lezione 02: sistemi operativi e processi

Simboli utili:

  • Tilde: ~ (Alt destro + ì)
  • Underscore: _
  • Sharp: #
  • At: @
  • Slash: /
  • Backslash: \

Uso veloce del terminale bash

  • Freccia su: richiama il comando precedente
  • Freccia giù: richiama il comando successivo (se presente)
  • TAB: autocompleta il comando o il percorso corrente (solo se esiste un'unica opzione disponibile)
  • Doppio TAB: mostra tutti i possibile autocompletamenti
    • Nel caso in cui non vi sia alcuna possibilità, non mostra nulla
    • Nel caso in cui vi siano moltissime possibilità, chiede prima conferma della volontà di mostrarle tutte

Lezione 03: file system e bash

Lezione 04: Shell scripting, introduzione alle reti

Lezione 05: Le reti

Lezione 06: il web

Esempio di pagina web in HTML

{% highlight html %}

<title>PAGINAZZAaaaa</title>

Ciao

mamma

2 < 5

this
is
some
text

these

are

paragraphs

this is a link

link a pluto


{% endhighlight %}

Lezioni 07-09: i database

Esempio di esercizi d'esame

Terminale (12 punti)

Si supponga di operare sul seguente file system:

{% highlight bash %} / ├── bin ├── home │   ├── user │   │   ├── Documents │   │   ├── Desktop │   │   │   ├── test.txt │   │   │ └── immagine.jpg │   │   └── Pictures │   └── gigi ├── proc └── var {% endhighlight %}

Supponendo che il terminale punti a / e che sia loggato come utente user, scriva la sequenza di comandi necessari a:

  1. Stampare su terminale il contenuto del file test.txt
  2. Stampare su terminale le righe del file test.txt contenenti la parola pluto
  3. Creare la cartella Documents dentro /home/user/
  4. Spostare il file immagine.jpg dentro la cartella Pictures
  5. Copiare il file test.txt dentro la cartella menzionata al punto precedente, rinominandolo documento.txt
  6. Creare un nuovo file di testo di nome pluto.txt dentro la cartella Documents che contenga la frase la donzelletta vien dalla campagna
  7. Aggiungere al file del punto precedente una seconda linea di testo: in sul calar del sole

Soluzione

Nota: i comandi possibili sono più di uno! Questa è una possibile soluzione, soluzioni con più comandi, o comandi diversi, potrebbero essere altrettanto valide.

  1. cat home/user/Desktop/test.txt
  2. cat /home/user/Desktop/test.txt | grep pluto
  3. Nessun comando necessario (la cartella è già presente)
  4. mv home/user/Desktop/immagine.jpg home/user/Pictures/
  5. mv home/user/Desktop/test.txt home/user/Pictures/documento.txt
  6. echo la donzelletta vien dalla campagna > home/user/Documents/pluto.txt
  7. echo in sul calar del sole >> home/user/Documents/pluto.txt

Routing (6 punti)

Si supponga di disporre della seguente tabella di routing: {% highlight bash %} Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 137.204.107.254 0.0.0.0 UG 100 0 0 enp2s0 127.204.107.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 enp2s0 192.17.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 docker0 {% endhighlight %}

Si determini il gateway (o, se non presente, si indichi "consegna diretta") per i seguenti indirizzi IP:

  • 192.17.26.127
  • 8.8.8.8
  • 192.17.25.125
  • 172.168.1.1
  • 8.8.4.4
  • 127.204.106.15
  • 127.204.107.124

Soluzione

  • consegna diretta
  • 137.204.107.254
  • consegna diretta
  • 137.204.107.254
  • 137.204.107.254
  • 137.204.107.254
  • consegna diretta

HTML (12 punti)

Si realizzi una pagina web in puro HTML con le seguenti caratteristiche:

  • Abbia come titolo "Prova d'esame"
  • Contenga tre paragrafi. Il testo del primo sia «Tanto gentile e tanto onesta pare», il testo del secondo sia «la donna mia quand'ella altrui saluta», il testo del terzo sia «ch'ogne lingua diven tremando muta».
  • Includa l'immagine dante.jpg presente nella cartella img che si trova nella stessa posizione in cui è stato posizionato il file HTML.
  • L'immagine sia un collegamento ipertestuale alla pagina https://en.wikipedia.org/wiki/Dante_Alighieri.

Soluzione

{% highlight html %}

<title>Prova d'Esame</title>

Tanto gentile e tanto onesta pare

la donna mia quand'ella altrui saluta

ch'ogne lingua diven tremando muta

{% endhighlight %}

Progettazione di un database (15 punti)

Si realizzi lo schema E/R e si indichino le tabelle e le chiavi primarie del database dell'Università della Vita, sapendo che:

  • dovranno essere memorizzati nome, cognome, codice fiscale e matricola degli studenti;
  • dovranno essere memorizzati nome, cognome, codice fiscale e matricola dei professori;
  • dovranno essere memorizzati nome, materia, anno, e codice di ciascun corso di studi;
  • dovranno essere memorizzati nome, e codice di ciascun corso di laurea;
  • dovranno essere memorizzati gli indirizzi ed il nome delle aule;
  • dovranno essere memorizzate le date d'esame, l'aula in cui si svolgono le prove, la data e la valutazione;
  • ciascuno studente è iscritto ad un solo corso di laurea;
  • gli studenti possono seguire più corsi di studio;
  • ciascun professore tiene almeno un corso;
  • alcuni corsi di studio possono essere tenuti da più professori;
  • ciascun corso prevede un esame finale, con una valutazione in 30esimi;
  • ciascun esame avviene in un'aula;
  • il codice del corso non cambia fra anni diversi.

Soluzione (solo tabelle)

Nota: sono possibili molteplici soluzioni. Questa è una delle possibili.

Nota: per semplicità, le chiavi primarie verranno indicate in grassetto invece che con la sottolineatura (come sarebbe corretto).

  • Persone(Nome, Cognome, CF)
  • Studenti(CF: Persone.CF, Matricola)
  • Professori(CF: Persone.CF, Matricola)
  • CorsiStudio(Nome, Materia, Anno, Codice)
  • CorsiLaurea(Nome, Codice)
  • Aulee(Nome, Indirizzo)
  • DateEsami(NomeAula: Aulee.Nome, IndirizzoAula: Aulee.Indirizzo, Data, CC: CorsiStudio.Codice, CA: CorsiStudio.Anno)
  • Voti(Data: DateEsami.Data, CC: CorsiStudio.Codice, CA: CorsiStudio.Anno, Matricola: Studenti.Matricola, Voto)
  • Insegnamenti(Matricola: Professori.Matricola, CC: CorsiStudio.Codice, CA: CorsiStudio.Anno)

Scrittura di query SQL (15 punti)

Con riferimento al database sopra realizzato, si scrivano le seguenti query SQL:

  • L'elenco dei nomi degli studenti, senza ripetizioni, in ordine alfabetico. (3 punti)
  • L'elenco dei cognomi dei professori che hanno dato almeno un 30 ad uno dei loro esami nel 2013 (6 punti)
  • Il voto medio totalizzato degli studenti che hanno fatto un esame in "aula magna" (6 punti)

Soluzione

Nota: sono possibili molteplici soluzioni. Questa è una delle possibili.

{% highlight sql %} SELECT DISTINCT Nome FROM Studenti SORT BY Nome {% endhighlight %}

{% highlight sql %} SELECT Cognome FROM Professori AS P, Voti AS V, Insegnamenti AS I WHERE P.Matricola=I.Matricola AND I.CC=V.CC AND I.CA=V.CA AND V.Voto = 30 AND V.Data >= '2013-01-01' AND V.Data <= '2013-12-31' {% endhighlight %}

{% highlight sql %} SELECT AVG(Voto) FROM Voti AS V, Aulee AS A, DateEsami AS D WHERE V.Data=D.Data AND V.CC=D.CC AND V.CA=D.CA AND D.NomeAula=A.Nome AND D.IndirizzoAula=A.Indirizzo AND A.Nome="aula magna" {% endhighlight %}