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SISTEMA DI ELABORAZIONE Insieme di componenti che permettono di elaborare i DATI in INFORMAZIONI SOFTWAREHARDWARE

Componenti software di un computer Definizione di programma Un programma è una sequenza FINITA di operazioni, che il calcolatore deve eseguire secondo una successione logica, per ottenere i risultati desiderati. Definizione di software L’insieme di tutti i programmi utilizzati da un computer prende il nome di SOFTWARE.

Il software può essere diviso in due grandi classi: programmi di sistema o di base programmi applicativi L’insieme dei programmi di sistema prende il nome di SISTEMA OPERATIVO

In base agli usi per i quali è stato realizzato, il software viene normalmente distinto in software di sistema e software applicativo. Componenti software di un computer

Definizione di software di sistema il software di sistema comprende tutti i programmi che presiedono ed organizzano il funzionamento dell’hardware. I software di sistema più importante è il SISTEMA OPERATIVO. Software di sistema

SISTEMI MONO TASKING Sistemi operativi che gestiscono l’esecuzione di un solo programma alla volta, ad esempio il DOS. SISTEMI MULTI TASKING Sistemi che permettono l’esecuzione contemporanea di molti programmi, ad esempio Windows, Linux

SISTEMI MONO UTENTE Se solo un utente per volta può accedere alle risorse del sistema SISTEMI MULTI UTENTE Se più utenti possono accedere alle risorse del sistema

Windows è un sistema operativo multiprocesso e multiutente - diversi programmi sono simultaneamente caricati in memoria ed in fase di esecuzione (spesso sono in attesa di input) Ciascun processo è associato ad una finestra: Esempio: Programma Word + documento su cui si sta lavorando Programma Excel + foglio elettronico Programma per la gestione delle risorse + una risorsa

N. B. Non confondere: - Applicazioni attive: tutte quelle “aperte” (concetto di multiprocesso) - Finestra attiva: sulla quale l’utente sta operando (concetto di interazione)

 Il sistema operativo è il software di base che consente l'avvio del computer e che gestisce la comunicazione tra processore (CPU), periferiche di input (tastiera, mouse,…), periferiche di output (video, stampante,…) e memorie (RAM, unità disco).  N.B. È tramite il sistema operativo che l'utente può impartire i propri comandi al computer Definizione di sistema operativo

Scopo di un sistema operativo : gestione delle risorse del sistema rendere agevole l’interfaccia tra uomo e macchina

LIVELLI Un sistema operativo è organizzato a diversi livelli, ognuno con compiti specifici. Ogni livello vede quelli sottostanti come una macchina che svolge determinate funzioni, le cosiddette “macchine virtuali”. Il centro è rappresentato dall’hardware, su cui agisce solamente il nucleo. Tale modello prende il nome di struttura a “ONION SKIN” a “buccia di cipolla”, che indica chiaramente che ogni livello sfrutta solo le funzioni di quello immediatamente sottostante; se un livello richiama funzioni di livello più bassi di quello sottostante, si hanno complicazioni progettuali nel momento in cui si devono rivedere alcuni moduli.

NUCLEO Chiamato anche Kernel (nocciolo), è la parte del sistema operativo più vicina alla macchina, ed è strettamente dipendente dall’hardware. I microprogrammi che lo compongono sono chiamati primitive del nucleo, e sono scritte in linguaggio macchina, specifico di un determinato microprocessore.

GESTIONE DELLA MEMORIA Un programma prima di essere eseguito, deve essere caricato nella memoria centrale: gli deve cioè essere assegnata una certa quantità di byte di memoria centrale in grado di contenere la sua zona dati (le variabili) e la sua zona istruzioni (scritte in linguaggio macchina). Per zona dati si intende quindi quella parte del programma dove sono definite le variabili e che dovrà contenere il valore che esse assumeranno durante l`esecuzione. Per zona istruzioni invece si intende la parte di programma che contiene le istruzioni operative. Ad esempio in Pascal (linguaggio di programmazione) la parte descrittiva con var rappresenta la zona dati, mentre dal begin in poi la zona istruzioni.

GESTIONE DELLA MEMORIA Lo spazio degli indirizzi è la zona di memoria centrale formata da zona dati più zona istruzioni

GESTIONE DELLE PERIFERICHE Il modulo di gestione delle periferiche (device management) è quel modulo preposto alla gestione dei canali e delle periferiche. Esso deve: assegnare le periferiche ai processi; gestire il rilascio della periferica.

File system Qualunque tipo di informazione (testo, immagini, …), memorizzata e mantenuta mediante un qualsiasi programma di elaborazione, si chiama file, il file system consiste nell'organizzazione gerarchica dei file.

Tale organizzazione gerarchica è logica e non ha alcuna relazione con l'organizzazione fisica dei file sul disco. Essa serve all'utente per poter gestire opportunamente i propri dati. L'organizzazione si basa su di un particolare tipo di file che consente di raggruppare altri file e che prende il nome di directory o cartella.

Il file system è quella parte del Sistema Operativo che fornisce i meccanismi di accesso e memorizzazione delle informazioni (programmi e dati) allocate in memoria di massa. Realizza i concetti: di file: unità logica di memorizzazione di directory: insieme di file (e directory) di partizione: insieme di file associato ad un particolare dispositivo fisico (o porzione di esso)

Il File System è formato da tre parti distinte: - l’insieme dei file, ciascuno accompagnato dalle informazioni che lo riguardano (estensione, dimensione, data di creazione...) -la struttura delle directory, una sorta di mappa che indica l’esatta posizione dei file e delle cartelle - eventuali partizioni

Partendo da una radice comune ad esempio "Desktop" il File System presenta una serie di cartelle, denominate con lettere, ognuna di queste corrisponde a unità componenti il computer. Solitamente : A=floppy disk C= prima partizione dell’Hard Disk

Il file system ha una struttura ad albero: al suo interno ci sono directory che possono a loro volta contenere subdirectory (sub-folder o sottocartelle).

Per sapere dove si trova un file bisogna conoscere tutto la path ( il percorso) per raggiungerlo: 1.la lettera che corrisponde all’unità su cui è posto 2.la directory principale 3.le eventuali sottodirectory 4.il nome stesso del file Esempio: C:\tgr\s_op\system.ppt

Il file È un insieme di informazioni: programmi dati testi … rappresentati come insieme di record logici (bit, byte, linee, record, etc.) Ogni file è individuato da (almeno) un nome simbolico mediante il quale può essere riferito nel file system.

Estensione L’estensione di un file è la sigla che si trova dopo il punto e che indica il tipo di file. I file piu’ comuni sono:.EXE = un file eseguibile.DOC = testo in word.TXT = testo semplice.PDF = testo in Acrobat Reader.XLS = Microsoft EXceL Spreadsheet.Documento Excel.PPT = presentazione in PowerPoint.MDB = Microsoft Access MultikeyDataBase. File di Access

.BMP = immagine bitmap.JPG = immagine jpg.GIF = immagine gif.PDS = immagine di Adobe Photoshop.CDW = immagine Corel Draw.TIFF= Tagged Image File Format.MP3 = canzoni in formato compresso.MID = MIDI file con solo sonoro.WAV = Windows Waveform.MPG = MPEG - Moving Picture Experts Group Movie.MOV = formato Quicktime.AVI = formato Microsoft Windows per i filmati

Interprete dei comandi L’interprete dei comandi viene sovente indicato con il termine inglese SHELL. Questo modulo che si differenzia in base al grado di sviluppo del sistema operativo dà la possibilità all’utente di interagire con la macchina: fornendo da tastiera il comando corrispondente alla funzione richiesta, o selezionando menù a tendina e icone. L’interfaccia utente, ha subito negli anni una continua evoluzione per rendere sempre più amichevole l’utilizzo delle risorse soprattutto da parte di utenti non specialistici.

Interfaccia utente a linea di comando CUI GUI Command User Interface Graphical User Interface WIMP ( Windows, Icons, Mouse, Pointer)

Avviamento (boot-up, in inglese, o semplicemente boot: il termine inglese ha la sua origine nell'espressione "lifting yourself up by your bootstraps", ovvero tirarsi su per le stringhe dei propri stivali) FASE DI AVVIAMENTO

Quando si accende il PC, un segnale elettrico segue un percorso prestabilito fino alla CPU per cancellare dai registri della memoria interna dei chip eventuali dati rimasti. Il segnale reimposta a un numero specifico un registro della CPU chiamato contatore di programma. Per gli AT e le macchine più recenti, il numero è FOOO. Questo numero dice alla CPU l'indirizzo della successiva istruzione da elaborare; in questo caso, l'indirizzo è l'inizio di un programma di avvio memorizzato in modo permanente all'indirizzo FOOO in un gruppo di chip di memoria a solo lettura (ROM, Read-Only Memory) che contengono il BIOS (Basic InputlOutput System). G Quando si accende il PC, viene eseguito un programma di avvio memorizzato in modo permanente in un gruppo di chip di memoria a solo lettura (ROM, Read-Only Memory) che contengono il BIOS (Basic Input/Output System).

BIOS Insieme di routine scritte su ROM e RAM NON VOLATILE che forniscono una serie di funzioni base per l'accesso all'hardware e alle periferiche da parte del sistema operativo. Viene indicato come FIRMWARE (componente stabile, non modificabile).

FIRMWARE Indica un componente che non è né software né hardware, ma una “via di mezzo”, è un hardware con memorizzato all'interno il suo software di funzionamento. É residente su un chip ROM, quindi non è modificabile dal programmatore in quanto predisposto e programmato dal produttore dell'hardware.

La CPU chiama il programma di lancio dei ROM BIOS, che a sua volta attiva una serie di controlli di sistema, che costituiscono l'autocollaudo all'avviamento o Power-on Self-Test (POST). La CPU prima controlla se stessa e il programma di autocollaudo, leggendo il codice che si trova in varie posizioni e confrontandolo con registrazioni permanenti identiche.

La CPU invia segnali sul bus di sistema (i circuiti che collegano fra loro tutte le componenti) per assicurarsi che tutte le componenti funzionino.

La procedura di autocollaudo mette alla prova la memoria che si trova sulla scheda video (display adapter) e i segnali che controllano il video. Poi fa sì che il codice dei BIOS dell'adattatore entri a far parte dei BIOS e della configurazione di memoria generale del sistema. A questo punto comincerà ad apparire qualcosa sul monitor del vostro PC.

Il POST esegue una serie di test per stabilire se i chip di RAM funzionano correttamente. La CPU scrive dei dati su ciascun chip, poi li legge e confronta quello che legge con i dati che ha inviato. Nel corso di questo test sul monitor appare un conteggio progressivo della quantità di memoria controllata.

La CPU verifica che la tastiera sia collegata correttamente e controlla se per caso sia stato premuto qualche tasto.

La procedura di autocollaudo invia segnali sul bus, lungo percorsi specifici verso le unità a disco (disk drive) e attende la risposta per stabilire quali unità siano disponibili.

Sulle macchine AT (o successive) i risultati dell'autocollaudo vengono confrontati con quanto registrato in uno specifico chip CMOS che contiene la documentazione ufficiale dei componenti installati. CMOS è un tipo di chip di memoria che conserva i suoi dati anche a macchina spenta, purché riceva una minima quantità di elettricità da una batteria. Su tutti i PC con questa funzione, i cambiamenti alla configurazione base del sistema debbono essere registrati fra i dati di configurazione sul chip CMOS. (Solo i primi PC e i PC XT non usavano il CMOS.) l sistemi che contengono componenti dotate di un proprio BIOS, per esempio talune schede di controllo dei dischi (dísk controller) il codice di quel BIOS viene identificato e incorporato nel BIOS e nella memoria dei sistema. A questo punto il PC è pronto per il passo successivo nel processo di avviamento: il caricamento di un sistema operativo da disco.

Dopo aver eseguito un autocollaudo POST di tutte le componenti hardware, il programma di boot contenuto nei chip ROM dei BIOS controlla se l'unità A contiene un dischetto formattato. Se nell'unità è montato un disco, il programma va a cercarvi, in posizioni particolari, i file che costituiscono le prime due parti dei sistema operativo. Sulla maggior parte dei PC, questi file sono chiamati IO.SYS e MSDOS.SYS, mentre sui computer IBM sono chiamati IBMBIO.COM e IBMDOS.COM. Se l'unità a dischetti è vuota, il programma di boot cerca i file di sistema nel disco rigido C. Se un disco di avviamento non contiene quei file, il programma di boot genera un messaggio di errore.

Identificato un disco con i file di sistema, il programma di boot legge i dati memorizzati sul primo settore dei disco e li copia in posizioni specifiche della RAM. Queste informazioni costituiscono il boot record (o record di avvio). Caricato il boot record in memoria all'indirizzo esadecimale 7C00, il BIOS trasferisce il controllo al boot record saltando a quell'indirizzo.

Il record di avvio assume il controllo dei PC e carica il file IO.SYS in RAM. IO.SYS contiene alcune estensioni al ROM BIOS, e in particolare una routine, chiamata SYSINIT, che gestisce il resto della procedura di avviamento. Una volta caricato IO.SYS, il boot record non serve più e viene sostituito nella RAM da altro codice.

G SYSINIT assume il controllo dei processo di avviamento e carica in RAM il file MSDOS.SYS, il quale collaborerà con il BIOS nelle operazioni di gestione dei file, di esecuzione dei programmi, e di risposta ai segnali provenienti dall'hardware. Sotto DOS, SYSINIT cerca nella directory radice del disco di lancio un file CONFIG.SYS. CONFIG.SYS è un file creato dall'utente: i comandi che contiene dicono al sistema operativo come trattare determinate operazioni, per esempio quanti file possono essere aperti contemporaneamente. Può contenere anche istruzioni per il caricamento di piloti di dispositivo. I piloti di dispositivo (o device driver) sono programmi che estendono le capacità dei BIOS per il controllo della memoria o di dispositivo fisici.

Prompt START  CMD  Prompt dei comandi C:\  Inserire il comando Alcuni comandi: Ipconfig /all  visualizza tutti i parametri di configurazione della rete del tuo pc. Ping [destinazione]  comando attraverso il quale il computer tenta di inviare dei pacchetti di dati alla destinazione indicata per capire se di è in grado di comunicare con quest’ultima o meno. Verranno visualizzati i pacchetti di dati trasmessi e ricevuti. Il tempo approssimativo di andata/ritorno in millisecondi

END – Prima parte