Che cos’è un sistema operativo? Un sistema operativo (OS) è un software che funge da interfaccia tra i componenti hardware del computer e l’utente. Ogni sistema informatico deve avere almeno un sistema operativo per eseguire altri programmi. Applicazioni come browser, MS Office, ecc. richiedono un ambiente per eseguire le proprie attività. Il sistema operativo ti aiuta a comunicare con il computer senza sapere come parlare la lingua del computer. Non è possibile per l’utente utilizzare alcun computer o dispositivo mobile senza disporre di un sistema operativo.
Storia del sistema operativo. I sistemi operativi furono sviluppati per la prima volta alla fine degli anni ’50 per gestire l’archiviazione su nastro. Il General Motors Research Lab ha implementato il primo sistema operativo all’inizio degli anni ’50 per il suo IBM 701. A metà degli anni ’60, i sistemi operativi iniziarono a utilizzare i dischi. Alla fine degli anni ’60 fu sviluppata la prima versione del sistema operativo Unix. Il primo sistema operativo creato da Microsoft è stato DOS. È stato costruito nel 1981 acquistando il software 86-DOS da un’azienda di Seattle. L’attuale popolare sistema operativo Windows è nato per la prima volta nel 1985 quando è stata creata una GUI e accoppiata con MS-DOS.
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Esempi di sistemi operativi con quota di mercato
- Windows – 40.34%
- Android – 37.95%
- iOS – 15.44%
- Mac OS – 4.34%
- Linux – 0.95%
- Chrome OS – 0.14%
- Windows Phone OS – 0.06%
Tipi di sistema operativo (SO)
Di seguito sono riportati i tipi più diffusi di sistema operativo:
- Batch Operating System
- Multitasking/Time Sharing OS
- Multiprocessing OS
- Real Time OS
- Distributed OS
- Network OS
- Mobile OS
Batch Operating System
Alcuni processi informatici sono molto lunghi e richiedono molto tempo. Per accelerare lo stesso processo, un lavoro con un tipo di esigenze simile viene raggruppato in batch ed eseguito in gruppo. L’utente di un sistema operativo batch non interagisce mai direttamente con il computer. In questo tipo di s.o, ogni utente prepara il proprio lavoro su un dispositivo offline come una scheda perforata e lo invia all’operatore del computer.
Multi-Tasking/Time-sharing Operating systems
Il sistema operativo time-sharing consente alle persone che si trovano su un terminale (shell) diverso di utilizzare un unico sistema informatico contemporaneamente. Il tempo del processore (CPU) condiviso tra più utenti è definito time sharing.
Real time OS
Un intervallo di tempo del sistema operativo in tempo reale per elaborare e rispondere agli input è molto piccolo. Esempi: i sistemi software militari, i sistemi software spaziali sono l’esempio del sistema operativo in tempo reale.
Distributed Operating System
I sistemi distribuiti utilizzano molti processori situati in macchine diverse per fornire un calcolo molto veloce ai propri utenti.
Network Operating System
Il sistema operativo di rete viene eseguito su un server. Fornisce la capacità di servire per gestire dati, utenti, gruppi, sicurezza, applicazioni e altre funzioni di rete.
Mobile OS
I sistemi operativi mobili sono quei sistemi operativi appositamente progettati per alimentare smartphone, tablet e dispositivi indossabili. Alcuni dei più famosi sistemi operativi mobili sono Android e iOS, ma altri includono BlackBerry, Web e watchOS.
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Funzioni del sistema operativo
Alcune funzioni tipiche del sistema operativo possono includere la gestione di memoria, file, processi, sistema e dispositivi I/O, sicurezza, ecc. Di seguito sono elencate le principali funzioni. In un sistema operativo il software esegue ciascuna delle funzioni.
- Gestione dei processi: la gestione dei processi aiuta il sistema operativo a creare ed eliminare processi. Fornisce inoltre meccanismi per la sincronizzazione e la comunicazione tra i processi.
- Gestione della memoria: il modulo di gestione della memoria svolge il compito di allocazione e disallocazione dello spazio di memoria ai programmi che necessitano di queste risorse.
- Gestione dei file: gestisce tutte le attività relative ai file come l’archiviazione, il recupero, la denominazione, la condivisione e la protezione dei file dell’organizzazione.
- Gestione dei dispositivi: la gestione dei dispositivi tiene traccia di tutti i dispositivi. Questo modulo responsabile anche di questa attività è noto come controller I/O. Svolge anche il compito di allocazione e disallocazione dei dispositivi.
- Gestione del sistema di I/O: uno degli obiettivi principali di qualsiasi sistema operativo è nascondere all’utente le peculiarità di quei dispositivi hardware.
- Gestione dell’archiviazione secondaria: i sistemi hanno diversi livelli di archiviazione che includono l’archiviazione primaria, l’archiviazione secondaria e l’archiviazione della cache. Le istruzioni ei dati devono essere archiviati nella memoria principale o nella cache in modo che un programma in esecuzione possa farvi riferimento.
- Sicurezza: il modulo di sicurezza protegge i dati e le informazioni di un sistema informatico dalla minaccia del malware e dall’accesso autorizzato.
- Interpretazione dei comandi: questo modulo interpreta i comandi dati dalle risorse di sistema e agisce per elaborare quei comandi.
- Rete: un sistema distribuito è un gruppo di processori che non condividono memoria, dispositivi hardware o un orologio. I processori comunicano tra loro attraverso la rete.
- Contabilità lavori: tenere traccia del tempo e delle risorse utilizzate da vari lavori e utenti.
- Gestione della comunicazione: coordinamento e assegnazione di compilatori, interpreti e altra risorsa software dei vari utenti dei sistemi informatici.
Caratteristiche del sistema operativo (OS)
Ecco un elenco delle caratteristiche importanti del sistema operativo:
- Modalità protetta e supervisore
- Consente l’accesso al disco e ai file system Driver di dispositivo Sicurezza di rete
- Esecuzione del programma
- Gestione della memoria Memoria virtuale Multitasking
- Gestione delle operazioni di I/O
- Manipolazione del file system
- Rilevamento e gestione degli errori
- Assegnazione delle risorse
- Protezione delle informazioni e delle risorse
Vantaggi del sistema operativo
- Consente di nascondere i dettagli dell’hardware creando un’astrazione
- Facile da usare con una GUI
- Offre un ambiente in cui un utente può eseguire programmi/applicazioni
- Il sistema operativo deve assicurarsi che il sistema informatico sia comodo da usare
- Il sistema operativo funge da intermediario tra le applicazioni e i componenti hardware
- Fornisce alle risorse di sistema del computer un formato facile da usare
- Agisce come intermediario tra tutto l’hardware e il software del sistema
Svantaggi del sistema operativo
- Se si verifica un problema nel sistema operativo, potresti perdere tutti i contenuti che sono stati archiviati nel tuo sistema
- Il software del sistema operativo è piuttosto costoso per le organizzazioni di piccole dimensioni, il che aggiunge loro un onere. Esempio di Windows
- Non è mai del tutto sicuro poiché una minaccia può verificarsi in qualsiasi momento
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Che cos’è il kernel nel sistema operativo?
Il kernel è il componente centrale dei sistemi operativi di un computer. L’unico compito svolto dal kernel è quello di gestire la comunicazione tra il software e l’hardware. Un kernel è al centro di un computer. Rende possibile la comunicazione tra hardware e software. Mentre il kernel è la parte più interna di un sistema operativo, una shell è quella più esterna.
Caratteristiche del kernel
- Programmazione di basso livello dei processi
- Comunicazione tra processi
- Sincronizzazione dei processi
- Cambio di contesto
Tipi di kernel
Esistono molti tipi di kernel, ma tra questi, i due kernel più popolari sono:
1. Monolitico
Un kernel monolitico è un singolo codice o blocco del programma. Fornisce tutti i servizi richiesti offerti dal sistema operativo. È un design semplicistico che crea uno strato di comunicazione distinto tra l’hardware e il software.
2. Microkernel
Microkernel gestisce tutte le risorse di sistema. In questo tipo di kernel, i servizi sono implementati in uno spazio di indirizzi diverso. I servizi utente sono archiviati nello spazio degli indirizzi dell’utente e i servizi del kernel sono archiviati nello spazio degli indirizzi del kernel. Quindi, aiuta a ridurre le dimensioni sia del kernel che del sistema operativo.
Differenza tra firmware e sistema operativo
Di seguito sono riportate le principali differenze tra firmware e sistema operativo:
| Firmware | Sistema operativo |
|---|---|
| Definisci firmware: il firmware è un tipo di programmazione incorporata in un chip nel dispositivo che controlla quel dispositivo specifico. | Definisci sistema operativo: il sistema operativo fornisce funzionalità oltre a quelle fornite dal firmware. |
| Il firmware è un programma che è stato codificato dalla produzione dell’IC o qualcosa del genere e non può essere modificato. | Il sistema operativo è un programma che può essere installato dall’utente e può essere modificato. |
| È memorizzato su memoria non volatile. | Il sistema operativo è memorizzato sul disco rigido. |
Differenza tra sistema operativo a 32 bit e 64 bit
Di seguito sono riportate le differenze chiave tra il sistema operativo a 32 bit e quello a 64 bit:
| Parametri | 32. Bit | 64. Bit |
|---|---|---|
| Architettura e software | Consenti 32 bit di elaborazione dati contemporaneamente | Consenti 64 bit di elaborazione dati contemporaneamente |
| Compatibilità | Le applicazioni a 32 bit richiedono OS e CPU a 32 bit. | Le applicazioni a 64 bit richiedono un sistema operativo e una CPU a 64 bit. |
| Sistemi disponibili | Tutte le versioni di Windows 8, Windows 7, Windows Vista e Windows XP, Linux, ecc. | Windows XP Professional, Vista, 7, Mac OS X e Linux. |
| Limiti di memoria | I sistemi a 32 bit sono limitati a 3,2 GB di RAM. | I sistemi a 64 bit consentono un massimo di 17 miliardi di GB di RAM. |
Riepilogo
- Cos’è il sistema operativo (definizione del sistema operativo) e i suoi tipi: un sistema operativo è un software che funge da interfaccia tra l’utente finale e l’hardware del computer. Diverse categorie di sistema operativo nel computer e in altri dispositivi sono: sistema operativo batch, sistema operativo multitasking/time sharing, sistema operativo multiprocessing, sistema operativo in tempo reale, sistema operativo distribuito, sistema operativo di rete e sistema operativo mobile
- I sistemi operativi per personal computer furono sviluppati per la prima volta alla fine degli anni ’50 per gestire l’archiviazione su nastro
- Spiega il funzionamento del sistema operativo: il sistema operativo funziona da intermediario tra l’utente e il computer. Aiuta l’utente a comunicare con il computer senza sapere come parlare la lingua del computer.
- Il kernel è il componente centrale dei sistemi operativi di un computer. L’unico compito svolto dal kernel è quello di gestire la comunicazione tra il software e l’hardware
- I due kernel più popolari sono Monolithic e MicroKernels
- Processo, Dispositivo, File, I/O, Archiviazione secondaria, Gestione della memoria sono varie funzioni di un sistema operativo