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

1. STRUTTURA DELL’ELABORATORE
Sul software
Memoria
cache
questi processi veniva eseguito, tuttavia, quando il processo in esecuzione richiedeva un’istruzione di ingresso
o di uscita, esso veniva sospeso attivando le unità periferiche necessarie per l’esecuzione dell’istruzione
data. Questa tecnica richiedeva una elevata capacità della memoria centrale e solo pochi sistemi potevano
funzionare in modo adeguato.
Uno dei primi sistemi che iniziò ad utilizzare la multiprogrammazione fu il sistema OS/360 realizzato per
i computer IBM 360. Questo sistema operativo fu importante per due motivi:
G si cercò di realizzare un sistema operativo uniforme e compatibile per macchine IBM molto diverse tra
loro per quando riguarda l’hardware sottostante: fino a quel momento ogni macchina aveva il proprio
sistema operativo, che cambiava da macchina a macchina!
G lo sviluppo di questo sistema operativo fu molto delicato e complesso e aprì lo studio delle
problematiche relative all’ingegneria del software.
Nonostante questi progressi, la multiprogrammazione non permetteva molta interattività tra utente e
computer: di fatto l’utente consegnava i dati e il programma da eseguire (un pacco di schede perforate) all’operatore
del computer e accedeva ai risultati dopo qualche ora se non addirittura dopo giorni e giorni, risultati
che riceveva in forma cartacea ad esecuzione avvenuta (non c’era ancora il monitor per la visualizzazione
su video dei risultati).
Per risolvere questo tipo di problemi, l’uso delle schede fu sostituito da appositi terminali sempre collegati
al computer e furono cambiate le modalità di gestione dell’unità centrale modificando i sistemi operativi
esistenti. Si arrivò all’interazione con il computer non più mediante schede perforate bensì tramite tastierastampante
o tramite tastiera-monitor.
Alla fine del 1950 si introdusse il concetto di time-sharing che permetteva l’esecuzione di più processi
in modo da poter soddisfare le esigenze di più utenti contemporaneamente. Con il time-sharing si assegna,
infatti, un piccolo intervallo di tempo a ciascun processo dando l’impressione che ciascun processo vada
avanti parallelamente agli altri.
Gli sviluppi del sistema operativo ottenuti da allora fino ad oggi si possono così riassumere: il sistema
operativo fornisce funzioni di base per la gestione delle risorse, quali:
G uso del processore (multitasking: l’uso della CPU è permesso ad un programma alla volta per brevi
intervalli di tempo, quindi l’utente può eseguire più programmi contemporaneamente)
G uso della memoria centrale (memoria virtuale)
G riconoscimento e gestione degli utenti (multiutenza)
G gestione delle periferiche (drivers)
G file system
G interfaccia grafico.
Il software di base (o general purpose) può avere funzioni varie: editor di testo, elaborazione di testi, fogli
elettronici, posta elettronica, internet.
Il software applicativo è costituito da programmi che hanno obiettivi specifici come intrattenimento,
controllo di sistemi, progettazione (CAD), risoluzione di problemi matematici.
Per migliorare le prestazioni di un computer si inserisce una memoria intermedia tra CPU e RAM, detta
cache. Si trova all’interno del processore. È più veloce della RAM ma anche più costosa.
1.5.1 Per capire meglio il sistema operativo
Immaginiamo un ristorante con un capo-cuoco, il suo aiutante, una cucina, i camerieri e i clienti. I clienti
scelgono un piatto dal menu, un cameriere prende l’ordine e lo porta al capo-cuoco. Il capo-cuoco riceve
l’ordine e assegna al suo aiutante il compito di preparare il piatto. L’aiutante si dedicherà alla preparazione
del piatto, compito che potrà richiedere più attività. Il capo-cuoco, intanto, supervisiona la preparazione dei
piatti e gestisce le risorse (limitate) dei posti nel ristorante.
G il capo-cuoco rappresenta il sistema operativo,
G i clienti sono gli utenti,
G le ricette associate ai piatti corrispondono ai programmi,
G gli ingredienti sono l’input del programma,
G il piatto è l’output del programma,
G il menu e il cameriere sono l’interfaccia verso il sistema operativo,
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