SISTEMA OPERATIVO: A COSA SERVE, COMPONENTI, TIPI, ESEMPI - TECNOLOGIA - 2025

Il sistema operativo è un programma concepito per gestire i componenti principali del funzionamento di un sistema informatico, come l'emissione di comandi a diversi dispositivi hardware e l'allocazione delle risorse di sistema, come la memoria principale, alle diverse applicazioni in esecuzione.

È il software necessario per eseguire tutti i programmi applicativi e le routine di utilità. Inoltre, funge da ponte per una migliore interazione tra i programmi applicativi e l'hardware del computer.

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Il sistema operativo è costituito dai software di sistema, che sono i programmi fondamentali di cui il computer necessita per avviarsi e funzionare. Ogni desktop, tablet e smartphone include un sistema operativo per fornire le funzionalità di base del dispositivo.

Il suo obiettivo principale è rendere il sistema informatico comodo da usare, nonché sfruttare l'hardware in modo efficiente. Il sistema operativo esegue attività di base come la ricezione dell'input dalla tastiera, l'elaborazione delle istruzioni e l'invio dell'output allo schermo.

A cosa serve un sistema operativo?

Controllo principale

Il sistema operativo è il programma che funge da controllo principale del computer. Quando è acceso, un piccolo programma di avvio è ciò che lo carica.

Sebbene i moduli di sistema aggiuntivi possano essere caricati secondo necessità, la parte principale nota come kernel o kernel risiede sempre nella memoria.

Quando i computer sono stati introdotti per la prima volta, l'utente ha interagito con essi tramite un'interfaccia a riga di comando, che richiedeva comandi scritti. Attualmente, quasi tutti i computer utilizzano un sistema operativo GUI (interfaccia utente grafica), che è molto più facile da usare e da utilizzare.

Per i grandi sistemi adempie importanti responsabilità. Si comporta come un vigile urbano, assicurandosi che diversi programmi in esecuzione allo stesso tempo non interferiscano tra loro.

Il sistema operativo è anche responsabile della sicurezza, assicurando che utenti non autorizzati non possano accedere al sistema.

Intermediario tra utente e hardware

In un sistema informatico l'hardware può solo comprendere il codice della macchina, sotto forma di 0 e 1, che non ha alcun senso per un utente comune.

Serve un sistema che possa fungere da intermediario e gestire tutti i processi e le risorse presenti nel sistema.

Un sistema operativo potrebbe essere specificato come interfaccia tra una persona e l'hardware. Garantisce l'esecuzione di tutti i processi, la gestione dei file e della CPU, l'allocazione delle risorse e molti altri compiti.

Poiché il sistema operativo funge principalmente da interfaccia utente di un computer, svolge un ruolo significativo nel modo in cui interagisci con il dispositivo. Pertanto, molti utenti preferiscono utilizzare un particolare sistema operativo.

Esegui applicazioni

Quando gli sviluppatori di software creano applicazioni, devono scriverle per un sistema operativo specifico. Questo perché ogni sistema operativo comunica con l'hardware in modo diverso e dispone di una specifica interfaccia del programma applicativo (API) che il programmatore deve utilizzare.

Sebbene molti programmi popolari siano multipiattaforma, sviluppati per più sistemi operativi, alcuni sono disponibili solo per un singolo sistema operativo.

I programmi comunicano con il sistema operativo per poter svolgere tutte le operazioni che hanno a che fare con la gestione dei file e l'interfaccia utente.

obiettivi

Lo scopo di un sistema operativo è controllare e organizzare hardware e software in modo che il dispositivo in cui è ospitato funzioni correttamente.

- Nascondi i dettagli delle risorse hardware agli utenti.

- Rendere il sistema informatico comodo da usare in modo efficiente.

- Gestisci le risorse di un sistema informatico.

- Fornire agli utenti una comoda interfaccia per utilizzare il sistema informatico.

- Fornire uno scambio efficiente ed equo di risorse tra utenti e programmi.

- Traccia chi sta utilizzando quale risorsa, autorizzando le richieste di risorse e intervenendo in richieste contrastanti da diversi programmi e utenti.

Componenti di un sistema operativo

Windows, Linux e iOS

Tutti i componenti esistono per far funzionare insieme le varie parti di un sistema informatico.

Nucleo

Fornisce uno dei livelli più fondamentali di controllo su tutti i dispositivi hardware del computer. Il kernel è il componente centrale di un sistema operativo. Viene inizialmente caricato e rimane nella memoria principale.

Gestire l'accessibilità della memoria RAM per i programmi, stabilire quali programmi hanno accesso alle risorse. Implementa gli stati operativi della CPU per un funzionamento ottimale in ogni momento.

Modulo di esecuzione del processo

Il sistema operativo fornisce un'interfaccia tra un programma applicativo e l'hardware, in modo tale che il programma applicativo possa connettersi all'hardware semplicemente seguendo i principi e le procedure configurate nel sistema operativo.

Modulo di interruzione

Gli interrupt sono essenziali, perché forniscono un metodo affidabile affinché il sistema operativo risponda al suo ambiente.

Un'interruzione è un segnale proveniente da un dispositivo collegato al computer, o da un programma all'interno del computer, che necessita del sistema operativo per determinare esattamente cosa fare dopo.

Dopo aver ricevuto un'interruzione, il computer mette in attesa qualsiasi programma in esecuzione, ne salva lo stato ed esegue il codice del sistema operativo associato all'interruzione.

Modulo di gestione della memoria

È responsabile di tutti gli aspetti della gestione della memoria. Assicura che un programma non sia in conflitto con la memoria utilizzata da un altro programma.

Modulo multitasking

Descrive il funzionamento di più programmi indipendenti sullo stesso computer. Il sistema operativo ha la capacità di vedere dove si trovano questi programmi e di passare da uno all'altro senza perdere informazioni.

Viene eseguito utilizzando la condivisione del tempo, in cui ogni programma utilizza una parte del tempo del computer per essere eseguito.

Modulo di protezione

Se un computer consente il funzionamento simultaneo di più processi, questi devono garantire le attività di ciascuno.

Il sistema operativo deve essere in grado di distinguere tra le richieste che dovrebbero essere elaborate e quelle che non dovrebbero essere elaborate.

Modulo interfaccia utente

Questa unità è vitale affinché la comunicazione umana sia fattibile. Verificare e richiedere i servizi del sistema operativo, ottenendo informazioni dai dispositivi di input e richiedendo ai servizi del sistema operativo di visualizzare messaggi di stato e così via sui dispositivi di output.

Modulo di gestione dei dati

Tiene traccia dei dati quando vengono archiviati. Il programma gestisce i dati tramite un nome file e la sua posizione particolare. Questa unità sa dove sono fisicamente archiviati i dati sul disco rigido.

L'interazione tra un'applicazione e il sistema operativo avviene tramite un'interfaccia di programmazione. Quando un programma ha bisogno di salvare o recuperare informazioni, chiama questa unità, che si occupa di aprire, leggere, scrivere e chiudere i file.

Tipi di sistemi operativi

Sistema operativo in tempo reale (RTOS)

Sono utilizzati per controllare sistemi industriali, strumenti scientifici e macchinari. Questo tipo di sistema operativo non ha quasi alcuna capacità di interfaccia utente, perché il sistema è una scatola sigillata alla consegna.

Questo tipo di sistema viene utilizzato principalmente per gestire le risorse del computer in modo tale che una particolare operazione venga eseguita nella stessa identica quantità di tempo ogni volta che si verifica.

Un utente, un'attività

Questo tipo di sistema fa funzionare le apparecchiature informatiche in modo tale che una persona possa eseguire un solo lavoro contemporaneamente.

Il sistema Palm appartiene a questo tipo, utilizzato per i computer palmari di quella marca.

Un utente, multitasking

È quello attualmente utilizzato nei computer desktop. Windows è un sistema operativo in cui è possibile eseguire più applicazioni contemporaneamente.

In altre parole, una persona potrebbe digitare del testo in un elaboratore di testi mentre viene stampato un messaggio di posta elettronica e un file viene scaricato da Internet.

Multi utente

Con questo tipo di sistema, più persone possono utilizzare le risorse di un computer contemporaneamente.

Il sistema operativo deve essere certo che ci sia un equilibrio nei requisiti degli utenti e che ogni programma che stanno utilizzando disponga di risorse sufficienti separatamente in modo che se c'è un problema con un utente, non avrà effetto sugli altri.

I sistemi operativi Unix e VMS utilizzati nei macrocomputer fanno parte di questo tipo di sistema operativo.

Caratteristiche

Interfaccia utente

Attualmente tutto si basa sulla grafica, l'interfaccia utente include finestre, menu e un metodo di interazione tra l'utente e il computer.

Prima dell'esistenza delle interfacce utente grafiche (GUI), tutte le operazioni venivano eseguite utilizzando i comandi. I sistemi operativi possono supportare interfacce opzionali.

Gestione del lavoro

La gestione dei lavori controlla sia il tempo che la sequenza in cui vengono eseguite le applicazioni.

Il linguaggio di controllo dei lavori di IBM è comune nei macrocomputer e nei server di fascia alta. È stato sviluppato per programmare il lavoro quotidiano.

Sui server Unix / Linux è comune eseguire piccoli programmi in determinati momenti della giornata.

In un ambiente desktop, i file batch possono essere scritti per eseguire una sequenza di operazioni, che possono essere programmate per l'avvio in un dato momento.

Gestione dei compiti

Nel macrocomputer e nell'ambiente server questa gestione è fondamentale. È possibile assegnare priorità alle applicazioni per essere eseguite più velocemente o più lentamente, a seconda del loro scopo.

Sui computer desktop, il multitasking è solitamente un cambio di attività, che mantiene aperte le applicazioni in modo che gli utenti possano spostarsi avanti e indietro tra di loro.

Gestione del dispositivo

I dispositivi possono essere gestiti dal sistema operativo tramite l'utilizzo di istruzioni nel codice della periferica.

Il software utilizzato per comunicare con le periferiche è chiamato driver. È richiesto un driver specifico per ogni dispositivo collegato al computer.

Sicurezza

I sistemi operativi forniscono protezione tramite password per tenere gli utenti non autorizzati fuori dal sistema.

I registri delle attività vengono conservati, essendo in grado di fornire un conteggio del tempo a fini di fatturazione.

Possono anche fornire routine di backup e ripristino per ricominciare da capo in caso di guasto del sistema.

Sistemi operativi più utilizzati

finestre

È stato il sistema operativo più utilizzato per i personal computer. Ogni versione contiene un'interfaccia utente grafica, con la quale gli utenti possono visualizzare file e cartelle.

Microsoft l'ha introdotto con la versione 1.0 nel 1984. La versione più recente per gli utenti finali è Windows 10.

Le versioni precedenti di Windows includono Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows Me, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 e Windows 8.

La prima versione di Windows orientata al business, chiamata Windows NT 3.1, risale al 1993.

Windows può essere eseguito su qualsiasi computer della serie x86, come i processori Intel e AMD. Per questo motivo, può essere installato nella stragrande maggioranza delle marche di computer.

OS X

Questo sistema operativo è stato progettato da Apple per computer Macintosh. Ha sostituito Mac OS 9 nel 2001 come sistema operativo standard per Mac.

È basato su Unix e utilizza lo stesso kernel. Questo kernel fornisce a OS X migliori capacità multi-elaborazione e una migliore gestione della memoria.

L'interfaccia desktop di OS X si chiama Finder e include diverse funzionalità standard, come una barra dei menu fissa nella parte superiore dello schermo.

Questo sistema operativo contiene anche una vasta libreria di funzioni, che possono essere utilizzate durante la scrittura di programmi Mac.

Linux

È un sistema operativo simile a Unix creato da Linus Torvalds. Quando una versione funzionante di Linux è stata completata, è stata distribuita gratuitamente, aiutandola a guadagnare popolarità. Attualmente, Linux è utilizzato da milioni di persone in tutto il mondo.

Questo sistema operativo è altamente personalizzabile. I programmatori possono persino modificare il codice sorgente e creare la propria versione del sistema operativo Linux.

Linux è spesso installato su server di hosting web perché i server basati su questo sistema sono più economici da configurare e mantenere rispetto a quelli basati su Windows.

Linux è anche compatibile con varie piattaforme hardware, tra cui Intel, PowerPC, DEC Alpha, Sun Sparc e Motorola.

androide

È una piattaforma gratuita basata su Linux. È stato originariamente sviluppato da Google e rilasciato nel 2007 per piattaforme mobili.

È un forte rivale di Apple iOS, che è il sistema operativo utilizzato nell'iPhone di Apple.

Atari

Atari Inc. è una società di produzione di giochi arcade. Questa azienda ha sviluppato diversi sistemi operativi per le sue console, tra cui:

- GEMDOS

- BIOS

- XBIOS

- Il sistema operativo (TOS)

- MultiTOS

- FreeMiNT

BlackBerry OS

Blackberry, precedentemente nota come Research In Motion Limited, è una società con sede in Canada che produce hardware e software. Il sistema operativo utilizzato nei dispositivi mobili è BlackBerry OS, basato sulla tecnologia Java.

A differenza del sistema operativo Android, il sistema operativo BlackBerry è un sistema closed source, quindi può essere utilizzato solo sui dispositivi aziendali.

JavaOS

Il sistema operativo Java è open source, quindi può essere utilizzato su una varietà di dispositivi, non solo su quelli prodotti dall'azienda.

È anche un sistema multipiattaforma, il che significa che è compatibile con altri sistemi operativi (Windows, Linux, tra gli altri).

FreeBSD

Il sistema operativo FreeBSD è un sistema sorgente libero basato su sistemi sviluppati da Unix, compatibile con il sistema operativo GNU / Linux e le applicazioni da esso sviluppate.

Questo sistema operativo è utilizzato da Yahoo! e per le console di Nintedo.

Riferimenti

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