Appunti di Calcolo Numerico - Esercizi e Dispense - Università degli ...

1.5. Software e Sistema Operativo
Il sistema operativo è costituito dall’insieme dei programmi essenziali per far funzionare la macchina.
Esso utilizza piccoli programmi già presenti nel calcolatore per accedere ai singoli dispositivi fisici. Questi
programmi prendono il nome di Device Driver e sono memorizzati nel BIOS (Basic Input Output System).
Il BIOS si trova nella ROM del Computer.
Il sistema operativo, da una parte, permette di rendere fruibile all’utente le molteplici risorse del computer
(gestione della memoria, della stampante, della tastiera,...); dall’altra rende il computer uno strumento
amichevole e utile per affrontare le molteplici attività che gli si richiedono.
I compiti affidati al sistema operativo sono molteplici:
G agire da intermediario tra l’utente e l’harware del computer
G controllare e coordinare l’utilizzo dell’hardware tra i programmi applicativi
G fornire gli strumenti per l’uso corretto delle risorse di tipo hardware e software del sistema
G nascondere i dettagli legati alla gestione delle risorse del sistema.
I primi sistemi operativi iniziarono a vedersi intorno alla metà degli anni cinquanta quando si cominciò
a individuare una serie di programmi standard di comune utilizzo indipendenti dall’applicazione specifica
richiesta al computer.
L’evoluzione dei sistemi operativi ha influenzato anche lo sviluppo dell’hardware in quanto per supportare
certe funzioni del sistema operativo sono necessari meccanismi hardware ad hoc (basti pensare alla
gestione della memoria o delle interruzioni).
I primi computer come lo Z3 di Zuse o l’ENIAC non avevano sistema operativo. Per inserire un programma
(scritto in linguaggio macchina) bisognava azionare un gruppo di interruttori o modificare collegamenti
tramite opportuni cavi e spinotti. Ci rendiamo conto, quindi, di quanto fosse difficile usare il computer per
risolvere problemi mediante l’esecuzione di un programma perchè oltre alla competenza specifica del problema
da risolvere, si richiedeva una grande conoscenza tecnica della macchina su cui si doveva lavorare. Il
programma doveva contenere non solo le istruzioni per la risoluzione del problema (per esempio un sistema
di equazioni) ma anche le istruzioni per gestire le unità di input e output e delle altre periferiche collegate al
computer. Infine, poteva essere eseguito un solo programma alla volta.
Considerando gli elevatissimi costi per la realizzazione e la gestione dei primi computer, il calcolo automatico
era una risorsa preziosa a disposizione di pochi utenti. Tutto ciò portò ad un ripensamento del modo
di utilizzare i computer e nacquero le prime idee di sistema operativo.
Per prima cosa si pensò di creare delle librerie con le istruzioni necessarie per eseguire le operazioni
più comuni legate alla gestione delle periferiche del computer (ingresso e uscita dei dati, accesso alla
memoria,...).
Ulteriori progressi si ebbero quando il sistema operativo iniziò a sfruttare anche il disco fisso ed ebbe
inizio la cosiddetta multiprogrammazione, in base alla quale nella memoria centrale venivano tenuti attivi
contemporaneamente alcuni processi e i loro dati pronti per essere eseguiti. Ad ogni momento, uno solo di
Cenni storici
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