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1 Corso di: Abilità informatiche Prof. Giovanni ARDUINI Lezione n.2 Anno Accademico 2008/2009 Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 1 SISTEMA OPERATIVO Strato di programmi che opera al di sopra di hardware e firmware e gestisce l elaboratore. Solitamente, è venduto insieme all elaboratore. Spesso si può scegliere tra diversi sistemi operativi per lo stesso elaboratore, con diverse caratteristiche. Le funzioni messe a disposizione dal S.O. dipendono dalla complessità del sistema di elaborazione: gestione delle risorse disponibili gestione della memoria centrale organizzazione e gestione della memoria di massa interpretazione ed esecuzione di comandi elementari gestione di un sistema multi-utente Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 2

2 Un utente "vede" l elaboratore solo tramite il Sistema Operativo il S.O. realizza una macchina virtuale Diversi S.O. possono realizzare diverse macchine virtuali sullo stesso elaboratore fisico Attraverso il S.O. il livello di interazione utente / elaboratore viene elevato: senza S.O.: sequenze di bit con S.O.: comandi, programmi, dati I sistemi operativi si sono evoluti nel corso degli ultimi anni (interfacce grafiche, Macintosh, Windows,...) Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 3 Il S.O. traduce le richieste dell utente in opportune sequenze di valori e impulsi elettrici da sottoporre alla macchina fisica: esegui progr1 risultato 10 S. O. S. O. Hardware Hardware Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 4

3 e viceversa: Qualsiasi operazione di accesso a risorse della macchina implicitamente richiesta dal comando di utente viene esplicitata dal S.O. Ad esempio: accesso a memoria centrale, a dischi, I/O verso video, tastiera, Utente S.O. esegui progr1 - input da tastiera - ricerca codice di progr1 su disco - carica in memoria centrale codice e dati <elaborazione> risultato 10 - output su video Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 5 CLASSIFICAZIONE dei sistemi operativi 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 contemporaneamente possono interagire con la macchina. Nel caso di più utenti contemporanei, il S.O. deve fornire a ciascuno l'astrazione di un sistema dedicato. Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 6

4 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 S.O. è in grado di portare avanti contemporaneamente l'esecuzione di più programmi (pur usando una sola CPU). Nel caso di multi-programmazione il S.O. deve gestire la suddivisione del tempo dell unità di elaborazione (CPU) fra i vari programmi. Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 7 Esempi: MS-DOS: monoutente, monoprogrammato Windows95, OS/2: monoutente, multiprogrammato Windows NT: multiutente, multiprogrammato UNIX: multiutente, multiprogrammato Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 8

5 PROGRAMMI APPLICATIVI Risolvono problemi specifici degli utenti: word processor: elaborazione di testi fogli elettronici: gestione di tabelle, calcoli e grafici database: gestione di archivi Scritti in linguaggi di programmazione di alto livello Risentono in misura ridotta delle caratteristiche della architettura dell ambiente sottostante ( portabilità). Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 9 Sviluppo di un Programma Affinché un programma scritto in un qualsiasi linguaggio di programmazione sia comprensibile (e quindi eseguibile) da un calcolatore, occorre tradurlo dal linguaggio originario al linguaggio macchina Questa operazione viene normalmente svolta da speciali programmi, detti traduttori. I traduttori convertono il testo dei programmi scritti in un particolare linguaggio di programmazione (programmi sorgenti) nella corrispondente rappresentazione in linguaggio macchina (programmi eseguibili). Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 10

6 Quindi: nel caso del compilatore, lo schema sopra viene percorso una volta sola prima dell'esecuzione nel caso dell interprete, lo schema sopra viene attraversato tante volte quante sono le istruzioni che compongono il programma; ad ogni attivazione dell'interprete su una particolare istruzione segue l'esecuzione dell'istruzione stessa. L'esecuzione di un programma compilato è più veloce dell'esecuzione di un programma mediante interprete. Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 11 COMPONENTI di un ambiente di programmazione Editor: serve per creare file che contengono testi (cioè sequenze di caratteri). In particolare, l editor consente di scrivere il programma sorgente. Compilatore: opera la traduzione di un programma sorgente scritto in un linguaggio ad alto livello in un programma oggetto direttamente eseguibile dal calcolatore. Linker: ( collegatore) nel caso in cui la costruzione del programma oggetto richieda l unione di più moduli (compilati separatamente), provvede a collegarli per formare un unico programma eseguibile. Debugger: ( spulciatore ) consente di eseguire passo- passo un programma, controllando via via quel che succede, al fine di scoprire ed eliminare errori non rilevati in fase di compilazione. NB: in un ambiente in cui l esecuzione avviene tramite interprete, i programmi non vengono compilati. Interprete: traduce ed esegue direttamente ciascuna istruzione del programma sorgente, istruzione per istruzione. È alternativo al compilatore (non sono sempre presenti entrambi). Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 12

7 La barra delle applicazioni La barra delle applicazioni costituisce la base del desktop di Windows 98. Percorrendo lungo il fondo lo schermo in tutta la sua larghezza, la barra delle applicazioni è divisa in tre sezioni: il pulsante di Start con il relativo menu a tendina, all estrema sinistra; pulsanti per gli strumenti e le finestre aperte, nella parte centrale; e, all estrema destra, l area delle icone che mostrano lo stato attuale dei componenti del computer e dei programmi e processi che operano in sottofondo. Pulsante di start Pulsanti per aprire finestre Area di stato Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 13 Le finestre di Windows La finestra di ogni cartella contiene elementi standard che rendono immediato visualizzare le informazioni desiderate Barra del titolo Barra dei menù Pulsanti di minimizzazione, ridimensionamento e chiusura Barra di stato Pulsanti di scorrimento inferiore e laterale Barre di scorrimento inferiore e laterale Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 14

8 I pulsanti di minimizzazione, ingrandimento e chiusura Minimizza Ingrandisce a tutto schermo Chiude Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 15 Laboratorio: Avvio di Windows Il desktop Le risorse del computer I file Le cartelle Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 16

9 Topologie ed architetture di rete Per topologia di una rete si intende la struttura geometrica dei collegamenti che interconnettono i punti nei quali è presente della capacità elaborativa (nodi). Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 17 Topologie ed architetture di rete Topologia di rete a stella Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 18

10 La topologia a stella Descrizione: Questa topologia prevede un nodo centrale, che gestisce il movimento dei dati, al quale sono connessi tutti gli altri. Vantaggi: Facile da realizzare; facile gestione; la comunicazione, se non c'è traffico, è veloce in quanto un messaggio per arrivare a destinazione non deve attraversare più di due linee; un eventuale guasto su un nodo secondario non compromette il funzionamento della rete. Svantaggi: Non è molto affidabile perché se cade il nodo centrale la rete è inutilizzabile; se il traffico è elevato si può creare un "collo di bottiglia" e il conseguente rallentamento della linea. Note: Le stazioni di rete sono collegate punto-punto al nodo centrale. In molti sistemi il nodo centrale viene dedicato unicamente allo smistamento delle informazioni lungo la rete. Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 19 Topologie ed architetture di rete Topologia di rete ad anello Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 20

11 La topologia ad anello Descrizione: Nella topologia ad anello ogni nodo è collegato con altri due vicini in modo da formare una struttura circolare. Vantaggi: E' affidabile in quanto la caduta di un nodo non implica la caduta della rete; i costi non sono eccessivi; è molto rara la formazione di "colli di bottiglia". Svantaggi: Il tempo di comunicazione può essere elevato quando si deve comunicare con nodi lontani. Note: L'anello può essere unidirezionale o bidirezionale. Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 21 Topologie ed architetture di rete Topologia di rete a bus Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 22

12 La topologia a bus Descrizione: Collega tra di loro tanti nodi attraverso un' unica linea di trasmissione. Vantaggi: E' molto affidabile in quanto la caduta di un nodo non implica la caduta della rete; i costi iniziali non sono eccessivi; il costo dell' implementazione è generalmente contenuto. Svantaggi: Il tempo di comunicazione può essere elevato; se si guasta il bus nessuna stazione può trasmettere. Note: Si utilizza un collegamento multipunto, il messaggi che parte da una stazione arriva a tutti gli altri nodi ma solo quello a cui è diretto lo deve leggere. Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 23 Topologie ed architetture di rete Topologia di rete a ibrida Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 24

13 Topologie ed architetture di rete Schema di rete peer-to-peer Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 25 Topologie ed architetture di rete Schema di rete client-server Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 26

14 Reti locali (Local Area Network) Reti metropolitane (Metropolitan Area Network) Reti geografiche (Wide Area Network) Abilità informatiche - Prof. G.Arduini 27

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