Il Sistema Operativo
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Il Sistema Operativo. In questa presentazione parleremo del sistema operativo, della sua evoluzione e delle sue tipologie. Per queste ultime ci limitiamo solo ad elencarle ad eccezione dell’elaborazione a lotti (batch) in quanto è stato scelto per approfondimento.

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Presentation Transcript


Il sistema operativo

Il Sistema Operativo


Il sistema operativo

In questa presentazione parleremo del sistema operativo, della sua evoluzione e delle sue tipologie. Per queste ultime ci limitiamo solo ad elencarle ad eccezione dell’elaborazione a lotti (batch) in quanto è stato scelto per approfondimento.


Definizione di sistema operativo

Definizione di sistema operativo

  • Un S.O. può essere definito, in modo generale, come un insieme di procedure manuali e automatiche che consentono all’utente di un sistema di elaborazione di usarlo efficientemente.

    Ciò vuol dire che un S.O. deve:

  • Permettere all’utilizzatore (utente, operatore o programmatore) di usare in modo semplice e immediato tutte le risorse che il sistema di elaborazione mette a disposizione

  • Ottimizzare l’uso delle risorse a disposizione, attuando opportune politiche di gestione razionale delle stesse;

  • Fornire un’immagine astratta di tutte le risorse disponibili, indipendentemente da come queste funzionino (risorse hardware) e dai dettagli implementativi necessari al loro uso


Classificazione dei s o

Classificazione dei S.O.

  • L’evoluzione delle architetture dei calcolatori segna anche l’evoluzione dei sistemi operativi.

  • In ordine cronologico

    1. Dedicati

    2. A lotti (batch)

    3. Multiprogrammazione

    4. Interattivi (Time-Sharing)

    5. Pc e Wolkstation (sistemi da scrivania)

    6. Sistemi paralleli e distribuiti

    7. Real–Time

    8. Sistemi palmari


Prima generazione 1945 1955

Prima Generazione (1945-1955)

  • I calcolatori erano basati su valvole

  • Praticamente non vi era S.O.

  • I Sistemi dedicati che ne facevano parte erano quasi esclusivamente per il calcolo numerico/scientifico

Il primo calcolatore basato su valvole


Seconda generazione 1955 1965

Seconda Generazione (1955-1965)

  • S.O. Batch (gestione a lotti)

  • È determinata dall’introduzione di importanti innovazioni tecnologiche: Transistor

  • I calcolatori potevano essere prodotti e venduti ai clienti

  • Nascono figure professionali distinte nel processo di produzione di un programma (job)

  • Costi di milioni di dollari (solo Università e grandi industrie)

Inventori del Transistor


Job programma o insieme di programmi

Job (programma o insieme di programmi)

  • Un programmatore scrive il programma su carta (Fortran, Assembler), e perfora le schede;

  • le riceve un operatore che le inserisce in una coda dei programmi, le immette nel calcolatore e, se necessario, carica l’opportuno compilatore;

  • L’operatore consegna poi al programmatore l’output finale


Job programma o insieme di programmi1

Job (programma o insieme di programmi)

  • Problema: enorme spreco di tempo (set – up time)

  • Caricamento nastro compilatore, esecuzione compilatore, scaricamento compilatore, caricamento assembler, esecuzione assembler, scaricamento assembler, caricamento oggetto, esecuzione programma …

  • Soluzione: Sistemi a lotti (batch)


Sistemi batch

Sistemi batch

  • Nati per sfruttare meglio la velocità crescente delle macchine: eliminando i tempi morti tra programmi successivi di utenti diversi automatizzando le operazioni manuali

  • Un insieme di lavori (jobs) viene accorpato in un lotto (batch) tramite un calcolatore ausiliario e trasferito su una unità di ingresso veloce (nastro)

  • Ogni lavoro viene caricato da un operatore ed eseguito in sequenza senza interruzione fino al termine

  • L’output viene scritto su un secondo nastro invece di essere stampato (stampa off line)

  • La CPU viene ancora sottoutilizzata perché, durante le operazioni di I/O deve adeguarsi alla bassa velocità delle periferiche


Sistemi batch1

Sistemi batch


Sistemi batch2

Sistemi batch

  • Si noti che servono due sistemi distinti.

  • IBM 1401 per la gestione dei lotti

  • IBM 7094 per l’esecuzione dei programmi


Terza generazione 1965 1980

Terza generazione (1965-1980)

  • Nascono i circuiti integrati

  • I sistemi operativi che ne fanno parte sono la multiprogrammazione (multitasking) e il S.O. Time Sharing

Alcuni circuiti integrati. Nel 1958, l'ingegnere americano J.C. Kilby della Texas riuscì a combinare diversi componenti elettronici (transistor, diodi, resistenze, ecc.) su una piastrina di silicio di dimensioni più piccole di un francobollo.

Ingrandimento della superficie di un circuito integrato


Quarta generazione pc e workstation sistemi da scrivania

Quarta generazione: Pc e workstation (sistemi da scrivania)

  • Sono basati sulla tecnologia VLSI (Very Large Scale Integration)

  • Due sistemi operativi hanno dominato la scena dei Personal Computer e delle Workstation:

    MS-DOS (Microsoft) con il derivato Windows

    UNIX (Bell Labs)


Sistemi paralleli e distribuiti

Sistemi paralleli e distribuiti

  • La crescita di reti di PC e di WS ha permesso lo sviluppo di

    • Sistemi con più CPU: i processori non condividono o condividono clock e/o memoria (loosely o tight coupled)

    - Con multielaborazione simmetrica o asimmetrica

  • Sistemi distribuiti e di rete

    - Modalità Client server

    - Sistema operativo di rete

    - Batterie di sistemi


Sistemi operativi real time

Sistemi operativi Real Time

  • Sistemi operativi al servizio di una specifica applicazione che ha dei vincoli precisi nei tempi di risposta

  • Il S.O. deve garantire un tempo massimo entro il quale mandare in esecuzione un programma a seguito di un evento

    • Gestione di strumentazione

    • Controllo di processo

    • Gestione di allarme

    • Sistemi transazionali (banche, prenotazioni)

  • In generale si ha un sistema real-time quando il tempo di risposta dalla richiesta di esecuzione di un processo al completamento della stessa è sempre minore del tempo prefissato


Sistemi operativi palmari

Sistemi Operativi Palmari

  • Sistemi operativi a bordo dei palmari o PDA (personal digital assistant)

    • Memoria RAM da pochi megabyte

    • Schermi ridotti

    • Frequenza di CPU bassa

    • Comunicazione con reti (con o senza fili)

  • Es. Palm OS processori a 32 bit, 480X320 pixel, supporto multitasking limitato, bluetooth


Servizi offerti dal s o

Servizi Offerti dal S.O.

Il S.O. serve per agevolare la programmazione semplificando lo svolgimento di attività quali:

  • Operazioni di I/O

  • Esecuzione programmi

  • Manipolazione archivi

  • Rilevazione degli errori

Esso serve inoltre per migliorare l’efficienza d’uso del calcolatore intervenendo nella:

  • Allocazione di risorse

  • Contabilità

  • Protezione


Strumenti a disposizione del s o

Strumenti a disposizione del S.O.

  • Un sistema operativo utilizza vari strumenti i principali dei quali sono:

  • Programmi di sistema

  • Chiamate al Sistema Operativi o Supervision Call (SVC) o System

  • Call

  • Interruzioni

  • Istruzioni privilegiate (si tratta di istruzioni utilizzabili solo da

  • particolari utenti e destinate al S.O.)


Componenti essenziali di un sistema operativo

Componenti essenziali di un sistema operativo

  • Le componenti essenziali di un sistema operativo sono costituite da:

  • Gestore delle interruzioni

  • Programma di gestione dei dispositivi (driver)

  • Interprete dei comandi

  • Routine per le chiamate al sistema

  • Gestore della memoria primaria

  • Gestore dei processi

  • Gestore dell’I/O

  • Gestore dei file (file system)


Il sistema operativo

Questa presentazione è stata rappresentata da due alunni frequentanti la classe IV A dell’istituto Industriale statale “E.Mattei” (I.I.S. E. Mattei) Eboli (SA).

Gli alunni:

Olivieri Luciano

&

Scotese Francesco


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