Applicativo: risolve i problemi dell utente, appoggiandosi sullo strato fornito dal sistema operativo. Alessandro Di Nuovo 1

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1 Software: di sistema e applicativo Di sistema: controlla il comportamento del sistema stesso il più importante dei software di sistema è il sistema operativo: controlla le risorse del sistema fornisce la base su cui costruire tutti gli altri programmi Applicativo: risolve i problemi dell utente, appoggiandosi sullo strato fornito dal sistema operativo Alessandro Di Nuovo 1 1

2 Il sistema operativo Con il termine sistema operativo si intende l insieme di programmi e librerie che opera direttamente sulla macchina fisica mascherandone le caratteristiche specifiche e fornendo agli utenti un insieme di funzionalità di alto livello Il sistema operativo fornisce all'utente vari strumenti, quale un ambiente per l'esecuzione di altri programmi e una visione astratta del hardware. Alessandro Di Nuovo 2 2

3 Funzione del sistema operativo Rendere utilizzabili le risorse fisiche presenti nel sistema informatico infrastruttura software, che si pone come interfaccia per l infrastruttura hardware e serve a facilitarne l utilizzo e la gestione Il sistema operativo è un insieme di moduli software che virtualizzano le caratteristiche dell hardware sottostante, rendendolo accessibile come una macchina astratta, più semplice da utilizzare di quella fisicamente disponibile. Alessandro Di Nuovo 3

4 SO: funzionalità GESTORE DELLE RISORSE, controlla tutte le risorse del calcolatore e le gestisce in modo efficiente: tiene traccia di chi utilizza la risorse accetta e soddisfa le richieste di utilizzo di una risorsa fa da mediatore fra le risorse che risultano in conflitto. MACCHINA ESTESA: costituisce la base su cui è possibile scrivere i programmi applicativi. presenta all utente una macchina estesa più facile da programmare dell HW sottostante. Alessandro Di Nuovo 4

5 Sistemi Operativi MS-DOS MS-Windows (95, 98, 2000, XP, Vista, Seven) Unix Commerciali: Sun Solaris, IBM AIX, HP-UX, Linux BSD Apple Mac OS X ios Altri (IBM AS/400, Symbian, Android ) Alessandro Di Nuovo 5 5

6 Architettura di un S.O. - 1 Un moderno S.O. è organizzato secondo una architettura a strati (a cipolla) Ogni strato implementa una macchina virtuale più potente del precedente Appoggiandosi alle funzionalità offerte dallo strato precedente Tale approccio permette una chiara separazione tra interfaccia e implementazione delle diverse funzionalità Ogni strato è costituito da un insieme di programmi e librerie I meccanismi di chiamate tra livelli possono essere diversi chiamate a sottoprogrammi, interruzioni sincrone o asincrone, invio di messaggi a processi Alessandro Di Nuovo 6 6

7 Architettura di un S.O. - 2 Interfacce utente Programmi utente Interprete dei comandi Gestore del file system Interfaccia grafica Gestori di risorse (kernel/nucleo) Gestore delle periferiche Gestore della memoria Gestore dei processi (nucleo) Macchina fisica Alessandro Di Nuovo 7 7

8 Il Nucleo Il nucleo Si appoggia direttamente sulla macchina fisica Effettua la gestione dei processi In un sistema multitasking realizza una macchina virtuale in cui ad ogni processo è assegnata un processore virtuale Comprende i principali programmi di risposta ad interruzione Realizza le primitive di sincronizzazione e scambio messaggi tra processi Alessandro Di Nuovo 8 8

9 Il nucleo La macchina virtuale realizzata dal nucleo Processore virtuale Processore virtuale... Processore virtuale Bus di sistema Disco Memoria centrale Interfaccia delle periferiche Alessandro Di Nuovo 9 9

10 Il gestore della memoria Il gestore della memoria Realizza le funzionalità di allocazione della memoria Supera i limiti della memoria fisica e mostra ai processi uno spazio di memoria virtuale Partiziona la memoria tra i vari processi che la richiedono Garantendo la protezione delle diverse zone di memoria Alessandro Di Nuovo 10 10

11 Allocazione Lineare Memoria 0000x Programma A Programma B Programma C Alessandro Di Nuovo 11

12 Allocazione Lineare Memoria 0000x Programma A PROBLEMA!!!! FRAMMENTAZIONE Programma D Programma C Alessandro Di Nuovo 12

13 Paginazione 0000x Programma A Memoria Programma A Programma A Programma B Programma B Programma D Alessandro Di Nuovo 13

14 Paginazione 0000x Programma A Memoria Programma A Programma A Programma E Programma F Programma D Programma F Alessandro Di Nuovo 14

15 La memoria virtuale Funzione del Sistema Operativo Simula la presenza di maggiore memoria fisica utilizzando l HD per permettere a più programmi di essere caricati contemporaneamente. Alessandro Di Nuovo 15

16 Memoria Virtuale Spesso la memoria non è sufficiente per contenere completamente tutto il codice dei vari task; Si può simulare una memoria più grande tenendo nella memoria di sistema (RAM) solo le parti di codice e dei dati che servono in quel momento; Si usa il concetto di memoria virtuale. Alessandro Di Nuovo 16

17 Memoria Virtuale (Cont.) I dati dei programmi non in esecuzione possono essere tolti dalla memoria centrale e parcheggiati su disco nella cosiddetta area di swap; Il rapporto tra le dimensioni dell area di swap e della RAM è di 3 : 1 (max); I moderni processori posseggono meccanismi hardware per facilitare la gestione della memoria viertuale. Alessandro Di Nuovo 17

18 Memoria Virtuale Memoria 0000x Programma A-1 Programma B-1 Programma D Swap Programma A-2 Programma A-3 Programma B-2 Alessandro Di Nuovo 18

19 Memoria Virtuale Memoria 0000x Programma A-2 Programma B-1 Programma D Swap Programma A-1 Programma A-3 Programma B-2 Alessandro Di Nuovo 19

20 Il gestore della memoria La macchina virtuale realizzata dal gestore della memoria Memoria virtuale Memoria virtuale... Memoria virtuale Processore Processore virtuale virtuale... Processore virtuale Bus di sistema Disco Interfaccia delle periferiche Alessandro Di Nuovo 20 20

21 Il gestore delle periferiche Il gestore delle periferiche Maschera le caratteristiche fisiche delle periferiche Fornisce agli strati superiori un insieme di procedure di alto livello per l accesso alle diverse periferiche Offre ad ogni processo la visibilità di un insieme di periferiche virtuali dedicate Gestisce, almeno in parte, i malfunzionamenti delle periferiche Cultura tecnologica del progetto Alessandro Di Nuovo 21 21

22 Device Driver Il controllo dei dispositivi di I/O avviene attraverso speciali programmi detti Device Driver; I device driver sono spesso realizzati dai produttori dei dispositivi stessi che ne conoscono le caratteristiche fisiche in maniera approfondita. Alessandro Di Nuovo 22

23 Device Driver (Cont.) Questi programmi implementano normalmente le seguenti funzioni: Rendono trasparenti le caratteristiche fisiche tipiche di ogni dispositivo; Gestiscono la comunicazione dei segnali verso i dispositivi; Gestiscono i conflitti, nel caso in cui due o più task vogliono accedere contemporaneamente allo stesso dispositivo. Alessandro Di Nuovo 23

24 Il gestore delle periferiche La macchina virtuale realizzata dal gestore delle periferiche Memoria virtuale Bus Interfaccia periferiche virtuali... Memoria virtuale Bus Interfaccia periferiche virtuali Processore virtuale Processore virtuale Bus di sistema Disco Alessandro Di Nuovo 24 24

25 Il gestore del file system Il gestore del file system E responsabile della gestione delle periferiche di massa Hard disk CD / DVD Memory stick USB... Fornisce agli strati superiori un insieme di procedure per l accesso al file system Garantisce la protezione nell accesso ai file Alessandro Di Nuovo 25 25

26 Il gestore del file system Le funzioni di base che sono supportate da un file system sono Il recupero di dati precedentemente memorizzati L eliminazione di dati obsoleti La modifica/aggiornamento di dati preesistenti La copia di dati Tra supporti di memorizzazione diversi (ad es. da HD a CD) In cartelle diverse nello stesso supporto Alessandro Di Nuovo 26 26

27 Il gestore del file system I dati contenuti nella memoria di massa vengono strutturati e gestiti mediante una organizzazione in file Un file è un contenitore logico identificato da un nome (filename) I filename generalmente sono composti da due parti ad es. informatica.pdf Il filename vero e proprio (informatica) L estensione (pdf) Alessandro Di Nuovo 27 27

28 Il gestore del file system L estensione è spesso associata al programma che ha generato il file e individua pertanto la tipologia del contenuto del file.exe à file eseguibili.txt à file di testo.doc à documenti di testo (MS Word).wav à file audio.bmp à immagine in formato bitmap... Ad ogni file sono poi associati dal sistema operativo altri dati Data di creazione / modifica Lunghezza del file (in byte) Utenti/Gruppi che possono accedere ai file Alessandro Di Nuovo 28 28

29 Il gestore del file system I file vengono suddivisi in più contenitori logici, chiamati directory, cataloghi o cartelle (folders) Le cartelle sono organizzate secondo una struttura ad albero Il file system contiene una directory detta radice dell albero che può contenere file o altre cartelle Ciascun file è individuato univocamente dal suo nome completo o percorso assoluto Ad es. D:\downloads\temp\002.part Due file con lo stesso nome in due cartelle distinte, ad esempio D:\Immagini\Compleanno\foto1.jpg D:\Documenti\foto1.jpg fanno riferimento a due file che in generale possono essere DIVERSI Alessandro Di Nuovo 29 29

30 Il gestore del file system D: Documenti Downloads Incoming Temp Alessandro Di Nuovo 30 30

31 Nozioni di base File System Alessandro Di Nuovo 31

32 Organizzazione fisica dei dati Come mantenere la corrispondenza tra il nome del file e i blocchi su disco che ne contengono i dati: lista concatenata (e.g. Windows 95/98) a partire dal primo elemento, in coda a ogni blocco di dati viene riportato l indirizzo del successivo), la lista può essere memorizzata in una particolare area del disco: File Allocation Table, FAT l indirizzo del primo blocco dei dati si trova nel descrittore di file per arrivare a conoscere l effettivo indirizzo su disco di un dato è necessario analizzare, qualora il file sia composto da N blocchi, un numero di blocchi proporzionale a N. i-node (e.g. UNIX) se il file è piccolo, l i-node contiene l indicazione dei blocchi di dati, se il file è grande, l i-node identificare un insieme di altri i-node, che a loro volta specificano blocchi di dati; se il file è molto grande si ripete il procedimento con un livello ulteriore di indirezione; per arrivare a conoscere l effettivo indirizzo su disco di un dato è necessario analizzare, qualora il file sia composto da N blocchi, un numero di i-node proporzionale a log(n). Alessandro Di Nuovo 32

33 Il controllo degli accessi Identificazione degli accessi al sistema. Associare a ogni utente un account (login) e una parola d ordine (password). All interno del sistema operativo, in un apposito file, è contenuta la lista di tutti gli account e delle relative password: solo se viene specificato un account fra quelli previsti (utente abilitato) e la password corrisponde a quella memorizzata (certificazione di identità) viene consentito l accesso al sistema. Questo consente di personalizzare il sistema, per esempio definendo: la distribuzione dei costi di gestione fra i vari utenti; la visibilità del sistema in termini di porzione del file system complessivo, periferiche e programmi applicativi disponibili; la personalizzazione dell ambiente operativo. Consente di controllare gli accessi ai file: livello di protezione a livello di file o di directory; es. UNIX: tre tipi di utenti: il proprietario, il gruppo e il resto del mondo. tre abilitazioni: lettura (R), scrittura (W) ed esecuzione (X). altro metodo: Access Control List nel SO esiste una tabella in cui ogni riga corrisponde a una diversa risorsa del sistema (programmi, stampanti, directory...), la riga contiene una lista che specifica tutti gli utenti abilitati all uso della corrispondente risorsa e le modalità per la sua fruizione (per esempio a un utente potrebbe essere consentito solo leggere ma non scrivere in una directory, oppure proibito l uso di alcune stampanti collegate in rete). Alessandro Di Nuovo 33

34 Il gestore del file system La macchina virtuale realizzata dal gestore del file system Memoria virtuale Interfaccia periferiche virtuali File... File Memoria virtuale Interfaccia periferiche virtuali File... File Bus... Bus Processore virtuale Processore virtuale Bus di sistema Alessandro Di Nuovo 34 34

35 Modulo del SO direttamente accessibile dall utente Ha la funzione di interpretare i comandi che gli giungono (da tastiera e/o point&click) e di attivare i programmi corrispondenti. Le operazioni che svolge sono: lettura dalla memoria di massa del programma da eseguire (tramite il gestore dei file); allocazione della memoria centrale (tramite il gestore della memoria); caricamento del programma e dei relativi dati nella memoria allocata (tramite il gestore della memoria); creazione e attivazione del processo corrispondente (tramite il nucleo). Alessandro Di Nuovo 35 17/12/13 Informatica e cultura dell informazione capitolo 3 Il sistema operativo 35

36 Il gestore delle interfacce - Shell Interfaccia grafica (point & click) Interfaccia a caratteri Alessandro Di Nuovo 36

37 L interprete dei comandi e l interfaccia grafica L interprete comandi e l interfaccia grafica Costituiscono l interfaccia verso l utente Consentono l interazione dell utente con il s.o. e con i programmi applicativi in esecuzione Permettono di accedere ai programmi conservati su memoria di massa e mandarli in esecuzione allocando la memoria necessaria e creando il processo relativo Nel caso di un sistema multiutente forniscono ai diversi utenti la visione di una macchina virtuale dedicata Cultura tecnologica del progetto Alessandro Di Nuovo 37 37

38 Una possibile classificazione dei moderni S.O. I moderni sistemi operativi possono essere classificati in: Sistemi monotask: Permettono l esecuzione di un solo programma utente per volta (es. DOS, ios <= 4.0) Il computer a disposizione del programma dall inizio alla fine della sua esecuzione Coda dei job, gestita FIFO (first in, first out) e/o con priorità Sistemi multitask Permettono l esecuzione di più programmi utente contemporaneamente Classificazione ulteriore: Multitasking cooperativo (Windows 3.1, MacOS) Multitasking preemptive (Windows 95/98/NT, Unix) Time sharing o meno Alessandro Di Nuovo 38 38

39 elaborazione attesa per operazioni di I/O Sistema uniprogrammato Tempo Sistema multiprogramma to con time sharing Progr. 1 Progr. 2 Progr. 3 Tempo elaborazione attesa per operazioni di I/O Alessandro Di Nuovo 39 17/12/13 Informatica e cultura dell informazione capitolo 3 Il sistema operativo 39

40 Svantaggi dei sistemi monoprocessore mono-tasking Nessuna interazione utente-programma Lentezza: la CPU non può essere usata da nessun processo mentre il programma in esecuzione svolge operazioni di I/O (molto piu lente di letture/scritture in Memoria) Esempio: DOS è un SO monotasking; non si può fare niente altro mentre si formatta un floppy o si memorizzano dati su disco Alessandro Di Nuovo 40 40

41 Miglior sfruttamento del processore In un sistema uniprocessore è possibile commutare da un programma all altro quando il programma in esecuzione è in attesa di operazioni di ingresso/uscita Presenza in memoria di diversi programmi consente commutazione più efficiente tempo di accesso alla memoria centrale molto inferiore rispetto alla memoria di massa Possibilità di gestione di più utenti senza degrado eccessivo delle prestazioni Alessandro Di Nuovo 41 17/12/13 Informatica e cultura dell informazione capitolo 3 Il sistema operativo 41

42 Multitasking (time sharing) Ripartizione del tempo di CPU tra tutti i processi che la vogliono Ogni job rimane in esecuzione solo per un quanto di tempo, poi l esecuzione passa al prossimo job e il primo va in attesa à Esecuzione globale più veloce Durata del quanto di tempo tra 100 e 200 millisecondi à granularità molto fine A ciascun utente sembra di avere la CPU tutta per lui, solo più lenta Cultura tecnologica del progetto Alessandro Di Nuovo 42 42

43 Stati di un processo Inizio esecuzio ne Selezione primo processo pronto e sua esecuzione Processi pronti Processo in esecuzione Completamento operazione di I/O (evento esterno atteso) Termine quanto di tempo Processo in attesa Richiesta di operazione di I/O Alessandro Di Nuovo 43 43

44 Attesa Se il processo richiede operazioni ad altri dispositivi (es. Operazioni di I/O), la CPU rimarrebbe inutilizzata è lo scheduler mette il processo in stato di attesa, il dispatcher sceglie un nuovo processo tra i pronti dalla tabella, quando l operazione sarà finita, lo scheduler dichiarerà di nuovo pronto il processo Permette un utilizzo molto più efficiente delle risorse di elaborazione Esempio: durante la digitazione di un documento di testo, l utente compie molte pause per riflettere sul contenuto che sta scrivendo questo tempo è usato dal sistema per compiere altre operazioni in contemporanea (ad es. gestire la ricezione di ) Alessandro Di Nuovo 44 44

45 Spesso la memoria centrale non ha dimensioni tali da contenere tutti i programmi che occorre eseguire in modo concorrente: l l manca spazio per attivare nuovi processi manca spazio per consentire l evoluzione di qualche processo già in esecuzione Soluzione: trasferire il contenuto di un area della memoria centrale in un area della memoria di massa (area di swap) l l OK per processi in attesa ~ OK per i processi pronti Alessandro Di Nuovo 45 17/12/13 Informatica e cultura dell informazione capitolo 3 Il sistema operativo 45

46 Il processo non si rende conto delle interruzioni: il nucleo maschera al processo come effettivamente la sua elaborazione evolve nel tempo; il nucleo rende trasparente la presenza delle operazioni di interruzione e di riassegnamento del processore a un processo. Contesto di un processo insieme dei dati che rappresentano lo stato del processo: situazione della memoria, contenuto dei registri, livello di priorità, quando un processo viene interrotto (esce dallo stato di esecuzione) il nucleo provvede a salvare del suo contesto (in una struttura dati chiamata descrittore del processo); quando un processo torna nello stato di esecuzione il nucleo provvede a ripristinare il suo contesto (recuperando i dati precedentemente salvati nel descrittore). Cambio di contesto (context swapping) si verifica quando un processo (e.g. P1) in esecuzione viene sostituito da un altro processo P2 (il primo del processi pronti); il nucleo provvede a salvare il contesto di P1 e gestirne l evoluzione (pronto vs attesa); ripristinare il contesto di P2 per consentirgli una corretta evoluzione. Alessandro Di Nuovo 46 17/12/13 Informatica e cultura dell informazione capitolo 3 Il sistema operativo 46

47 Vantaggi dell esecuzione concorrente di più processi: impiegare in maniera trasparente una o più CPU (sia inserite in un solo calcolatore che in più calcolatori, collegati in rete); aumentare l utilizzo della CPU nei sistemi a partizione di tempo, ove si eseguono più lavori in quasi parallelismo; condividere la stessa risorsa fisica fra diversi utenti in modo del tutto trasparente ma controllato; accedere contemporaneamente, da parte di diversi utenti, a una base di dati comune e centralizzata; Problemi starvation: un processo non riesce ad accedere ad una risorsa perché la trova sempre occupata da altri processi (che per esempio possono avere un livello di priorità maggiore); blocco critico: un insieme di processi rimane bloccato perché ciascuno di essi aspetta delle risorse che sono occupate da un altro processo compreso in questo stesso insieme (vincolo circolare). Evitare (prevenzione) o risolvere (eliminazione) situazioni di blocco critico o di starvation riduce le prestazioni complessive del sistema. Alessandro Di Nuovo 47 17/12/13 Informatica e cultura dell informazione capitolo 3 Il sistema operativo 47

48 Introduzione al Deadlock Definizione: Un insieme di processi e in stallo se ogni processo dell insieme è in attesa di un evento che solo un altro processo dell insieme può causare Normalmente l evento è l accesso ad una risorsa occupata Nessun processo può Andare in esecuzione Rilasciare la risorsa Essere sbloccato Alessandro Di Nuovo 48 48

49 Condizioni per il Deadlock Condizione di mutua esclusione Ogni risorsa è assegnata ad un processo o è disponibile Condizione di Hold and wait I processi che detengono risorse possono chiederne altre Condizione di assenza di prerilascio Le risorse assegnate non possono essere tolte forzatamente ad un processo Condizione di attesa circolare Deve esistere una catena circolare di due o più processi ognuno dei quali è in attesa di una risorsa occupata dal prossimo processo della catena Alessandro Di Nuovo 49 49

50 Algoritmo dello struzzo Fare finta che il problema non esiste È ragionevole se Il deadlock è un evento raro Il costo della sua prevenzione è alto UNIX e Windows hanno tale approccio La valutazione da fare è rispetto a convenienza correttezza Alessandro Di Nuovo 50 50

51 Sistemi mono e multiprocessore Time sharing in sistemi mono-processore: multi-tasking (più programmi in esecuzione con una sola CPU) Sistemi multiprocessore: le varie CPU possono lavorare contemporaneamente su job diversi ciascuna CPU opera in multi-tasking Alessandro Di Nuovo 51 51

52 Bootstrap: avvio del SO All inizio, la CPU ha in indirizzo fissato nel registro contatore di programma, che punta all indirizzo nella ROM (Read Only Memory) ove inizia il programma di bootstrap che è sempre memorizzato lì L esecuzione del programma di bootsrap trasferisce il kernel del Sistema Operativo da una parte prestabilita della memoria di massa (hard-disk, floppy-disk, CD-Rom, ) in memoria principale Quindi l esecuzione prosegue con un salto all area di memoria principale contenente il Sistema Operativo (che quindi viene mandato in esecuzione) Tra le prime operazione del kernel del Sistema Operativo vi sono tipicamente quelle di caricamento di altri componenti software: driver delle periferiche installate programmi di sistema lanciati automaticamente all avvio Alessandro Di Nuovo 52 52

53 Bootstrap Alessandro Di Nuovo 53 53

54 MS-DOS Sviluppato dalla Microsoft nel 1981 per il PC IBM Adottato da altri con PC IBM-compatibili Molto limitato: mono-utente, mono-tasking Circa 50 comandi per il SO: DIR per vedere il contenuto di una directory COPY per copiare file DEL per cancellare un file REN per cambiare il nome a un file CD per muoversi in un altra directory MD per creare nuove directory RD per cancellare directory Nome file: per eseguire il file (se eseguibile) Cultura tecnologica del progetto 54 Alessandro Di Nuovo 54

55 MS Windows Elementi principali Interfaccia grafica Mouse che sposta un cursore Cut & paste (copia e incolla) Drag & drop (trascina e lascia) Icone associate a file, directory, dischi, Directory come cartelle Pulsanti Finestre: cornici con strumenti Menu di comandi Alessandro Di Nuovo 55 55

56 Breve storia di windows 1/2 Nel 1980 la Microsoft era una piccola società con 40 dipendenti, che fatturava 8 milioni di dollari. Bill Gates venne contattato dall'ibm, che in quel periodo dominava il mercato degli elaboratori mainframe ed aveva appena iniziato la realizzazione di un personal computer, per scrivere un nuovo sistema operativo. Nasce così l'ms DOS ed esplode il boom del computer per tutti. Due anni dopo Bill Gates annuncia la nascita di una prima versione di Windows (1982). Non è un sistema operativo, ma una semplice interfaccia grafica attaccata al DOS molto rozza. Gli utenti cominciano a prendere confidenza con questa nuova dimensione. A maggio, nel 1990, viene lanciato Windows 3.0 e un anno dopo esce Windows 3.1. Nel '94 il fatturato è di 4,65 miliardi di dollari. Nel '95 viene lanciato Windows 95 e i dollari salgono a quasi 6 miliardi. Internet Explorer comincia ad insidiare la posizione di leader tra i browser di Netscape. Infine nel '98 esce la nuova versione di Windows (Windows 98) e nel frattempo la crescita del sistema operativo di rete, Windows NT, si consolida fino a creare serie minacce a ben più blasonati sistemi. Cultura tecnologica del progetto Alessandro Di Nuovo 56 56

57 Breve storia di windows 2/2 Il successore di windows NT è Windows Windows 2000 compare in due versioni: la Professional e la Server. La prima è la soluzione ideale per applicazioni desktop mentre la seconda per la gestione e l amministrazioni di reti, domini, ecc. Con il nuovo millennio si registra l uscita del nuovo Windows Millennium Edition (ME), praticamente un Windows 98 SE rivisto nella grafica, potenziato a livello di funzioni multimediali e nel quale fa la sua definitiva scomparsa il buon vecchio DOS. Alla fine del 2002 viene presentato Windows XP nelle versioni Home, Professional e Server. La prima prenderà il posto di Windows ME mentre le altre due sostituiranno le analoghe versioni di Windows Windows XP presenta un interfaccia completamente ridisegnata, un ottimo supporto alle periferiche attualmente sul mercato e una grande supporto ai prodotti multimediali non ultimi i videogame grazie all integrazione diretta delle DirectX. Windows XP è presente sul mercato anche nella versione a 64 bit per processori Alpha. Nel 2006 è stata rilasciato Windows Vista. Tra le principali novità: pieno supporto dei processori a 64 bit (funziona però anche a 32 bit); nuovo motore per l interfaccia grafica; funzionalità avanzate di ricerca dei documenti archiviati; maggiore protezione rispetto agli attacchi informatici. Cultura tecnologica del progetto Alessandro Di Nuovo 57 57

58 Unix Sistema Operativo: multi-utente, multi-tasking, con time-sharing Nato negli anni 60 con un progetto congiunto AT&T e MIT Concepito per poter funzionare su diverse piattaforme hardware con adattamenti limitati Interprete dei comandi: shell testuale più di 300 comandi, con opzioni Disponibilità di interfaccia grafica (finestre, mouse, etc.) messa a disposizione da un insieme di moduli separati (sistema X Window) Cultura tecnologica del progetto Alessandro Di Nuovo 58 58

59 Linux Linux è una delle molte varianti di Unix con la peculiarità di essere open source (= il cui codice sorgente è liberamente disponibile) La sua nascita è dovuta in parte alle restrizioni imposte da AT&T all uso di del codice sorgente di UNIX per la didattica: hanno indotto Andy Tanenbaum allo sviluppo di MINIX, un implementazione di UNIX per scopi didattici MINIX ha ispirato Linus Torvalds a realizzare una propria implementazione del kernel UNIX Il kernel sviluppato da Linus è stato combinato con una suite di programmi UNIX, sviluppati nell ambito del progetto GNU (iniziativa che ha originato il movimento open source), per formare la prima distribuzione di Linux e renderla disponibile su Internet come software open source Oggi esistono innumerevoli distribuzioni di Linux, distinte per diverse combinazioni di kernel, interfacce grafiche (le più note sono Gnome e KDE) e programmi di utilità. Alessandro Di Nuovo 59 59

60 Linux Gnome à ß KDE Alessandro Di Nuovo 60 60

61 BSD BSD è un altra versione open source del sistema operativo Unix, in questo caso nata alla University of California, Berkeley (USA) Ritenuto più stabile di Linux (anche grazie ad un gruppo di sviluppo più ristretto, quindi più controllabile) ma il numero di applicazioni disponibili è più ristretto (principalmente applicazioni per i server) Oggi esistono 4 distribuzioni principali di BSD: 3 distribuzioni free: FreeBSD, OpenBSD, NetBSD 1 distribuzione a pagamento, all interno del Sistema Operativo Apple MAC OS-X 61 Alessandro Di Nuovo 61

62 MAC OS-X MAC OS-X è l ultima generazione di S.O. per i personal computer prodotti da Apple Abbandonato il precedente sistema operativo Apple ha costruito la nuova generazione del proprio S.O. a partire da una variante di BSD, chiamata Darwin, che rimane open source A questo nucleo, Apple ha aggiunto componenti proprietari, dall interfaccia grafica (Aqua) ad una suite di applicazioni e utilities. GUI à Kernel, gestori di risorse e servizi di base Architettura MAC OS-X Applicazioni 62 Alessandro Di Nuovo 62

63 Come Mac OS X, è una derivazione di UNIX (famiglia BSD) e usa un microkernel XNU Mach basato su Darwin OS. Le funzioni multitasking sono state introdotte nella versione 4.0, perché Apple dubitava della durata della batteria con l'esecuzione di più applicazioni di terze parti contemporaneamente, rendendo disponibile questa funzionalità solo a partire da ios 4. Alessandro Di Nuovo 63

64 Apple tramite il suo store evita l'installazione di applicazioni non approvate, perché prima di essere approvate vengono vagliate e viene testato la loro sicurezza e un eventuale problema nello loro uso, così come la loro qualità. Questo rende più difficile l'installazione di applicazioni malevoli ma al contempo limita la libertà dell'utente. (sblocco tramite procedura jailbreak) Alessandro Di Nuovo 64

65 Android Mobile OS Android è costituito da un Kernel basato sul kernel Linux 2.6 e 3.x (da Android 4.0 in poi). È stato progettato principalmente per smartphone e tablet, con interfacce utente specializzate per televisori (Android TV), automobili (Android Auto), orologi da polso (Android Wear), occhiali (Google Glass), e altri. È per la quasi totalità Free and Open Source Software (esistono varie «personalizzazioni») Alessandro Di Nuovo 65

66 Android OS (architettura) Alessandro Di Nuovo 66

67 Android OS (sicurezza) Alcuni marchi commerciali hanno prodotto del software antivirus per dispositivi Android. La maggiore difesa si basa il principio di minimo privilegio: le app non possono agire a livello di kernel ma soltanto applicativo. Quindi qualunque applicazione non avrebbe i permessi sufficienti per apportare danni permanenti al sistema. Al fine di migliorare la sicurezza del sistema, Google ha introdotto dei meccanismi automatici di analisi del software per bloccare eventuali applicazioni malevole presenti nel market Google Play (le analisi automatiche possono essere aggirate) Alessandro Di Nuovo 67

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