Concetti Chiave
- Il sistema operativo presenta una struttura gerarchica a cipolla, con diversi strati che interagiscono tra loro per gestire i programmi e la memoria.
- La gestione della memoria RAM avviene attraverso il frazionamento in aree dedicate e l'uso della memoria virtuale per ottimizzare l'esecuzione dei programmi.
- Le interfacce utente possono essere CLI, che richiede la digitazione di comandi, o GUI, che offre un'interazione più intuitiva tramite icone e menù.
- I file sono organizzati in directory e sottodirectory, con percorsi definiti che possono essere relativi o assoluti per la loro individuazione nel file system.
- Le partizioni consentono l'installazione di più sistemi operativi su un computer attraverso una configurazione di multi boot, facilitando la scelta dell'OS all'avvio.
Indice
Qual è la struttura e gestione della memoria?
Il sistema operativo è formato da un insieme di programmi (software) che si occupano ognuno di un compito specifico . La sua struttura è detta a cipolla e mostra i programmi secondo una struttura gerarchica nella quale ciascuno strato si serve dello strato inferiore.
Detto anche kernel, permette di eseguire i programmi
Prima di essere eseguiti i programmi, essi necessitano di essere caricati nella memoria RAM . Siccome essa possiede uno spazio limitato che non permette di contenere contemporaneamente tutti i programmi, il sistema operativo si occupa di frazionare la memoria così ogni sua area può eseguire un programma. A sua volta i programmi vengono divisi in pagine e segmenti, effettuando periodicamente il caricamento del programma man mano che viene eseguito. Inoltre il sistema operativo garantisce ai programmi in esecuzione uno spazio di memoria maggiore detta memoria virtuale.
Accesso e gestione delle periferiche
Il sistema operativo garantisce l’utilizzo e l’accesso alle periferiche e permette di utilizzarne più di una contemporaneamente.
Provvede alle gestione dei file, elementi che vengono registrati in una memoria di massa. Il file system consente di dare un nome e rinominare i file con nomi e di organizzare i file in cartelle e sottocartelle, di cancellarli. copiarli, tagliarli, ecc… E ne garantisce l’apertura di questi file dopo averli salvati.
Permette all’utente di dialogare con la macchina, dare comandi ecc...
Interfacce utente: CLI e GUI
La sua interfaccia può essere di due tipi:
- CLI (Command Line Interface): essa è un interfaccia testuale, ciò significa che ciascun comando deve essere digitato dall’utente, costringendolo a una conoscenza dettagliata del linguaggio di tale sistema operativo.
È un’interfaccia CLI, l’MS DOS (MicroSoft Disk Operative System) il primo sistema operativo dei primi computer. Quindi è molto vecchio;
- GUI (Graphical User Interface): Essa è un’interfaccia intuitiva, utilizzata da Windows e Linux. È facile da usare, questo perché il programma fa uso di icone, menù, finestre ecc...
Caratteristiche e protezione dei file
Cosa sono i file? I file sono contenitori di dati in formato digitale. Questi dati hanno la caratteristica di: avere un nome, una locazione, un’estensione, una dimensione. Ogni dato occupa circa 1KB o svariati MB. I file che appunto contengono questi dati possono essere limitati, cioè non tutti vi possono accedere.
Questo si chiama File Locking. Si può proteggere un file anche mettendo una password, ma con Windows si devono scaricare dei programmi appositi per fare questo, come: VeraCrypt. Il file è un tipo di dato astratto, cioè può essere modificato, ecc… Immagini con esempi di estensioni di alcuni file
Gerarchia e percorsi dei file
I file si dividono secondo una gerarchia. I file sono raggruppati in directory. I directory non sono altro che cartelle di file. Questa cartella può avere un sotto-directory , ovvero una sottocartella. I file di un file system vengono individuati attraverso un percorso (path) ovvero un nome che contiene informazioni esplicite di quel file (ovvero l’estensione se si parla di un programma in c, un power point, ecc...
Il path si distingue in relativo ed assoluto:
- Il path relativo è quello incompleto. Es Stella, download;
- Il path assoluto è il percorso verso la posizione in un sistema operativo o internet.
Un file system remoto consente a uno o più utenti di visualizzare, modificare o manipolare in altro modo i file di dati su un dispositivo di archiviazione non direttamente connesso al computer dell’utente. Questo può essere fatto nelle grandi aziende in cui viene utilizzato un archivio centrale di informazioni.
Installazione e avvio del sistema operativo
Solitamente quando si acquista un computer, in esso è già installato il sistema operativo. Per poterlo utilizzare è necessario che questo venga trasferito dal disco fisso alla memoria RAM. Questa fase prende il nome di bootstrap e avviene ogni volta automaticamente all’avvio del computer
Il sistema operativo si può dividere in base al numero di programmi in esecuzione:
• Mono-programmato (mono-task): si può eseguire un solo programma per volta;
• Multi-programmato (multi-task): il SO è in grado di portare avanti contemporaneamente l’esecuzione di più programmi.
In base al numero di utenti:
• Mono-utente (mono-user): un solo utente alla volta può utilizzare il sistema
• Multi-utente (multi-user): più utenti possono utilizzare il sistema. Nel caso di più utenti contemporanei, il Sistema Operativo deve fornire a ciascuno l'astrazione di un sistema “dedicato”. (Nel senso che ognuno ha il proprio utente. Programmi x86 ricorda)
Partizioni e multi boot
Le partizioni: possiamo far coesistere più sistemi operativi sullo stesso computer attraverso una configurazione detta multi boot. Per fare questo si crea una partizione del disco fisso. Per far ciò esistono degli appositi programmi, come Partition Magic per Windows. Per linux: GParted. Questa operazione consente all’utente di scegliere all’avvio del computer quale sistema operativo usare di volta in volta.
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura del sistema operativo e come funziona il kernel?
- Come gestisce il sistema operativo la memoria RAM e la memoria virtuale?
- Quali sono le differenze tra le interfacce CLI e GUI?
- Come vengono organizzati i file nel sistema operativo?
- Cosa implica la configurazione multi boot e come si realizzano le partizioni?
Il sistema operativo ha una struttura a cipolla, con programmi organizzati gerarchicamente. Il kernel, o nucleo, è responsabile dell'esecuzione dei programmi.
Il sistema operativo fraziona la memoria RAM per eseguire i programmi, caricandoli in pagine e segmenti. Inoltre, fornisce una memoria virtuale per garantire uno spazio maggiore ai programmi in esecuzione.
La CLI (Command Line Interface) richiede la digitazione di comandi da parte dell'utente, mentre la GUI (Graphical User Interface) è più intuitiva e utilizza icone e menù, rendendo l'interazione più semplice.
I file sono contenuti in directory e sottodirectory, e vengono identificati tramite percorsi (path) che possono essere relativi o assoluti, a seconda della loro completezza.
La configurazione multi boot consente di avere più sistemi operativi su un computer, creando partizioni del disco fisso. Programmi come Partition Magic e GParted possono essere utilizzati per gestire queste partizioni.
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