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Il Sistema Operativo

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Il Sistema Operativo - PowerPoint PPT Presentation


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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
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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 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)
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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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