IDUL 2009 COMPUTER: HARDWARE E SOFTWARE. Hardware Struttura fisica (architettura) del calcolatore...
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IDUL 2009
COMPUTER: HARDWARE E SOFTWARE
H ard w are S oftw are
C om p u te r
Hardware
Struttura fisica (architettura) del calcolatore formata da parti meccaniche, elettriche, elettroniche
Software
Componente del calcolatore costituita dai: Programmi di base per la gestione del sistema
(sistema operativo) Programmi applicativi per l’uso del sistema
(possono usare i programmi di base)
H ard w are S oftw are
C om p u te r
PRIMA PARTE: HARDWARE
HARDWARE: IDEE CENTRALI
CICLO DI ESECUZIONE ISTRUZIONI MEMORIA PRINCIPALE E MEMORIA
SECONDARIA
DI NUOVO LA MACCHINA DI TURING
Dalla macchina di Turing alla architettura di von Neumann
Un passo ulteriore, volendoci avvicinare al funzionamento di un vero computer, è costituito dalla
ARCHITETTURA DI VON NEUMANN
ARCHITETTURA DI VON NEUMANN
I/O MemoriaCPUPreleva istruzione
Esegue
Memorizza risultato
BUS
UNITA’ CENTRALE E PERIFERICHE
Unità centraleProcessore
Stampante
Periferiche di input/outputMemoria secondaria
Memoria principale
Tasteria e monitorPeriferiche
Architettura dei computer
Un computer deve: elaborare l’informazione
usando il processore (Central Processing Unit - CPU)
memorizzare l’informazioneusando la memoria principale (RAM)usando la memoria secondaria (DISCHI RIGIDI)
fare l’input/output dell’informazioneusando i dispositivi localidi input/outputCollegandosi in rete con altri computer
LA CPU IN DETTAGLIO
ARCHITETTURA DI VON NEUMANN: COMPONENTI DELLA CPU
La CPU non è un unico componente ma è costituita da componenti diversi che svolgono compiti diversi
Unità dicontrollo
Unità aritmeticologica
Program CounterREGISTRI
Registro di Stato
Bus Interno
Registro Istruzioni
Registri Generali 8 o 16…
Registro Indirizzi Memoria
Registro Dati Memoria
Registro di Controllo
UNITA’ DI CONTROLLO
Unità dicontrollo
Unità aritmeticologica
Program CounterREGISTRI
Registro di Stato
Bus Interno
Registro Istruzioni
Registri Generali 8 o 16…
Registro Indirizzi Memoria
Registro Dati Memoria
Registro di Controllo
Unità di controllo
L’unità di controllo è la parte più importante del processore Esegue le istruzioni dei programmi Coordina le attività del processore Controlla il flusso delle istruzioni tra il processore
e la memoria
COMPONENTI DELLA CPU: UNITA’ ARITMETICO-LOGICA
Unità dicontrollo
Unità aritmeticologica
Program CounterREGISTRI
Registro di Stato
Bus Interno
Registro Istruzioni
Registri Generali 8 o 16…
Registro Indirizzi Memoria
Registro Dati Memoria
Registro di Controllo
Unità aritmetico logica
L’Unità aritmetico logica si occupa di eseguire le operazioni di tipo aritmetico/logico Somme, sottrazioni, …, confronti, …
Preleva gli operandi delle operazioni dai Registri Generali
Deposita il risultato delle operazioni nei Registri Generali
Insieme all’unità di controllo collabora al completamento di un ciclo della macchina
COMPONENTI DELLA CPU: REGISTRI
Unità dicontrollo
Unità aritmeticologica
Program CounterREGISTRI
Registro di Stato
Bus Interno
Registro Istruzioni
Registri Generali 8 o 16…
Registro Indirizzi Memoria
Registro Dati Memoria
Registro di Controllo
ARCHITETTURA DI VON NEUMANN: I BUS
ARCHITETTURA DI VON NEUMANN: CLOCK
Abbiamo visto che il processore svolga la sua attività in modo ciclico Ad ogni ciclo corrisponde l’esecuzione di un’operazione
elementare (un’istruzione macchina) Il clock fornisce una cadenza temporale per
l’esecuzione delle operazioni elementari
La frequenza del clock indica il numero di operazioni elementari che vengono eseguite nell’unità di tempo
Evoluzione dei processori
Un grafico dell’evoluzione dei processori INTELhttp://www.techs-on-call.biz/downloads/CPU_history.pdf
CODICE PER I PROGRAMMI: Istruzioni macchina
I programmi: sequenze di istruzioni elementari (somma due numeri, confronta due numeri, leggi/scrivi dalla memoria, ecc.)
Per ogni tipo di processore è definito un insieme di istruzioni, chiamate istruzioni macchina Ognuna delle quali corrisponde ad un’operazione elementare Le operazione più complesse possono essere realizzate
mediante sequenze di operazioni elementari
Istruzioni macchina
Le istruzioni possono avere formati diversi - per esempio:
Codice istruzione Argomento 1Argomento 2
Codice istruzione Argomento 1
cosa fare (“operando”) su cosa operareoppure
Istruzioni macchina
Per esempio: ADD R1 R2
Operazione aritmetica di somma: prevede la somma del contenuto dei registri R1 e R2 e il caricamento del risultato nel registro R1
LOAD 3568 R2 Operazione di lettura dalla memoria: richiede la lettura del
valore contenuto nella cella con indirizzo 3568 e il suo caricamento nel registro R2
Istruzioni macchina
Per esempio:
01000110 1111000 01010111 00001111
11110101 01110110 11001001
cosa fare (espresso in binario) su cosa operare
Linguaggio macchina
Il linguaggio in cui si scrivono queste istruzioni prende il nome di linguaggio macchina Una sequenza di tali istruzioni prende il nome di
programma in linguaggio macchina Il ruolo del processore:
Eseguire programmi in linguaggio macchina N.B. Nessun uomo è in grado di scrivere
programmi estesi in linguaggio macchina! (esistono invece linguaggi “ad alto livello”)
Compatibilità
Compatibilità all’indietro Un processore è in grado di eseguire codice creato
per un processore precedente della stessa famiglia. Un programma comprende dati creati da una sua
versione precedente
Compatibilità in avanti Un processore/programma accetta dati creati per una
sua versione futura (eventualmente interpretandoli in modo parziale)
Ottenibile tramite l’adozione di standard
Architettura dei computer
Un computer deve: elaborare l’informazione
usando il processore (Central Processing Unit - CPU)
memorizzare l’informazioneusando la memoria principale (RAM)usando la memoria secondaria
fare l’input/output dell’informazioneusando i dispositivi di input/output
Architettura dei computer
Un computer deve: elaborare l’informazione
usando il processore (Central Processing Unit - CPU)
memorizzare l’informazioneusando la memoria principale (RAM)usando la memoria secondaria
fare l’input/output dell’informazioneusando i dispositivi di input/output
Componenti principali di un computer
Unità centraleProcessore
Stampante
Periferiche di input/outputMemoria secondaria
Memoria principale
Tasteria e monitor
Periferichedel calcolatore
ORGANIZZAZIONE DELLA MEMORIA
Unità centraleProcessore
Memoria principale
012345
N
Sequenza di celle
– Ad ogni cella è associato un indirizzo (un numero progressivo a partire da 0)
Insieme al processoreforma l’Unità Centraledi un elaboratore
Conserva i programmi e i dati usati dal processore
Memoria principale (RAM)
Alcune proprietà della memoria principale Veloce: per leggere/scrivere una cella ci vuole un
tempo di accesso dell’ordine di poche decine di nanosecondi (millesimi di milionesimi di secondo = 10-9 sec.)
Volatile: è fatta di componenti elettronici, togliendo l’alimentazione si perde tutto
(Relativamente) costosa
Memoria principale (RAM)
Tutte le celle hanno la stessa dimensione: 8, 16, 32, o 64 bit
Le operazioni che si eseguono sulla memoria sono operazioni di lettura e scrittura
Una cella può contenere un dato o un’istruzione
012345
N
34513.200.9853.890
ADD R1 R2LOAD 56 R1LOAD 3568 R1
Indirizzi Contenuto
LA MEMORIA SECONDARIA
Unità centraleProcessore
Stampante
Periferiche di input/outputMemoria secondaria
Memoria principale
Tasteria e monitor
Periferichedel calcolatore
Architettura dei computer
Un computer deve: elaborare l’informazione
usando il processore (Central Processing Unit - CPU)
memorizzare l’informazioneusando la memoria principale (RAM)usando la memoria secondaria
fare l’input/output dell’informazioneusando i dispositivi di input/output
Memoria secondaria
La memoria principale non basta (è volatile, costosa) In grado di memorizzare i programmi e i dati in modo
permanente È meno costosa che la memoria principale: le dimensioni
della memoria secondaria sono di solito molto maggiori di quelle della memoria principale
I supporti di memoria secondaria sono più lenti rispetto alla memoria principale (presenza di dispositivi meccanici)
LA DIVISIONE DEI RUOLI TRA MEMORIA PRINCIPALE E MEMORIA SECONDARIA
I programmi e i dati risiedono nella memoria secondaria
Processore
Stampante Memoria secondaria
Memoria principale
LA DIVISIONE DEI RUOLI TRA MEMORIA PRINCIPALE E MEMORIA SECONDARIA
I programmi e i dati risiedono nella memoria secondaria Per essere eseguiti (i programmi) e usati (i dati) vengono
copiati nella memoria principale
Processore
Stampante Memoria secondaria
Memoria principale
LA DIVISIONE DEI RUOLI TRA MEMORIA PRINCIPALE E MEMORIA SECONDARIA
I programmi e i dati risiedono nella memoria secondaria Per essere eseguiti (i programmi) e usati (i dati) vengono
copiati nella memoria principale Il processore è in grado di eseguire le istruzioni di cui sono
composti i programmi
Processore
Stampante Memoria secondaria
Memoria principale
Memoria secondaria
La memoria secondaria deve avere capacità di memorizzazione permanente e quindi per la sua si utilizzano tecnologie basate: sul magnetismo (tecnologia magnetica)
dischi magnetici (hard disk e floppy disk)nastri magnetici (pressocché obsoleti)
sull’uso dei raggi laser (tecnologia ottica)dischi ottici (CD-ROM, DVD)
I dischi magnetici
Hard disk: sono dei dischi che vengono utilizzati come supporto di memoria secondaria fisso all’interno del computer varie centinaia di GB di
memoria
La memoria magnetica
Sfrutta il fenomeno fisico della polarizzazione Sul supporto ci sono delle particelle magnetiche I due diversi tipi di magnetizzazione (positiva e
negativa) corrispondono alle unità elementari di informazione (0 e 1)
La testina di lettura/scrittura cambia la polarizzazione
Attenzione ad avvicinare magneti ad un disco rigido
I dischi magnetici
I dischi magnetici: sono i supporti di memoria più diffusi
Nel corso delle operazioni i dischi vengono mantenuti in rotazione a velocità costante e le informazioni vengono lette e scritte da testine del tutto simili a quelle utilizzate nelle cassette audio/video
I dischi magnetici
I dischi sono suddivisi in tracce concentriche e settori, ogni settore è una fetta di disco I settori suddividono ogni traccia in porzioni dette blocchi
Testina
Traccia Blocco
Settore
I dischi magnetici
I dischi magnetici consentono l’accesso diretto È possibile posizionare direttamente la testina su un qualunque
blocco (noto il numero della traccia e il numero del settore) Per effettuare un’operazione di lettura/scrittura la testina deve
“raggiungere” il blocco desiderato Il disco gira; la testina sposta solo in senso radiale
La memoria ottica
Usa il raggio laser e sfrutta la riflessione della luce Il raggio laser viene riflesso in modo diverso da
superfici diverse, e si può pensare di utilizzare delle superfici con dei piccolissimi forellini
Ogni unità di superficie può essere forata o non forata
L’informazione viene letta guardando la riflessione del raggio laser
La memoria ottica
0 1 0 0 10101
La memoria ottica
0 101
Registri
Mem. cache
Mem. centrale
Dischi magneticie/o ottici
Nastri magnetici
byte
Aumenta la capacità memorizzazione
KB
10*millisecondi
microsecondo/millisecondi
10*nanosecondi
nanosecondi
100*picosecondi
GB
100GB
>1000 GB
Aumenta la velocità di accesso
Architettura dei computer
Un computer deve: elaborare l’informazione
usando il processore (Central Processing Unit - CPU)
memorizzare l’informazioneusando la memoria principale (RAM)usando la memoria secondaria
fare l’input/output dell’informazioneusando i dispositivi di input/output
I dispositivi di input/output Input:
Tastiera Mouse (e altri strumenti di
puntamento) Scanner Microfono Macchine fotografia e
telecamera digitale Lettori di codici a barre
Output: Videoterminale Stampante Casse acustiche
Input/output: Touchscreen Modem / Ethernet
I dispositivi di input/output
Operano in modo asincrono rispetto al processore (ne sono “schiavi”) Si parla di gestione master-slave: è il processore che deve
coordinare le attività di tutti i dispositivi (Input) Il processore non è in grado di prevedere e di
controllare il momento in cui un dato di input sarà a disposizione
(Output) Il processore non può prevedere il momento in cui un dispositivo in output avrà terminato di produrre i dati in uscita
I dispositivi di input/output
Un dispositivo di input deve avvertire il processore quando un dato di input è disponibile
Un dispositivo di output deve avvertire il processore quando ha terminato di produrre dati in uscita
Al termine di ogni operazione i dispositivi inviano al processore un segnale, detto interrupt, che indica che il dispositivo ha bisogno di attenzione
Il collo di bottiglia dell’I/O
Principali rivoluzioni nelle interfacce uomo macchina: Invenzione delle interfacce grafiche+mouse (Macintosh,
1984) Invenzione dei touch screen (schermi sensibili al tocco)
Altre innovazioni rilevanti Programmi di dettatura (e.g. Dragon dictate) Schermi persistenti (non richiedono input di corrente per
mantenere un’immagine; leggibili alla luce del sole; usati negli E-book readers, p.es. Amazon Kindle, Sony PRS)
Il collo di bottiglia dell’I/O
A fronte dello sviluppo di memorie e processori, mancano tuttavia vere novità nel campo delle interfacce.
Tensione tra: Computer con schermi sempre più grandi ed
applicazioni/pagine web che si aspettano di avere un grande spazio di visualizzazione
Diffusione di “cellulari intelligenti” (smartphones e simili) che, dovendo essere tascabili, hanno schermi limitati ma potenza sufficiente per far funzionare applicazioni sviluppate per PC.
ASPETTO DEI MICROPROCESSORI MODERNI
MICROPROCESSORE E PIASTRA MADRE Il microprocessore è incastonato
nella piastra madre
La piastra madre raccoglie in maniera efficiente e compatta altre componenti fondamentali di ogni computer, come la memoria, le porte di comunicazione, ecc.
La struttura interna della piastra madre
HARDWARE: RIASSUNTO DELLE IDEE PRINCIPALI
Architettura di von Neumann: Divisione in componenti collegate da bus Ciclo di esecuzione istruzioni Divisione della memoria in diversi livelli Funzionamento asincrono dell’input/output
Realizzazione fisica dell’architettura di von Neumann: Piastra madre Memorie volatili e non volatili
L’accelerazione dell’informatica Rapidissima crescita della potenza dei computer, misurata in
capacità della RAM, velocità della CPU e capienza del disco rigido. RAM: dai 48KB dell'Apple II ai 2GB di un PC medio odierno: un
incremento di 42000 volte. Al momento risulta che la memoria media di un PC raddoppia ogni 21 mesi.
Processore: da 4 MHertz a 2600000 e più (per macchine monoutente medie): un incremento di circa 650 volte. Di pari passo è aumentata anche la complessità interna del processore, espressa dal numero di transistor che contengono. Finora, si è mantenuta valida la legge di Moore, enunciata nel 1964: "il numero dei transistor nel processore raddoppia ogni 18 mesi".
Memorie di massa: Dai 90K su floppy disk dell'Apple II ai 360 GB e più di un PC medio-alto attuale: un incremento di più di 4 milioni di volte.
Applicazione pratica
Scelta tra vari modelli per l’acquisto di un computer. Vedi ad es.
Le domande da porsi
Fisso o portatile?Da considerare: A parità di costo, un computer fisso è più potente. Ma la batteria di un
portatile è preziosa in zone con interruzioni di corrente, o se si lavora molto in treno.
Se si lavora spesso in due luoghi diversi (p.es. casa-ufficio) può non servire comprare un portatile. Se ognuno è dotato/dotabile di un computer fisso, si possono tenere tutti i propri dati su una chiave USB (8GB o più) e portarla da un computer all’altro.
Un computer “portatile” di peso >3Kg non è davvero comodo da portare addosso. Il computer più leggeri hanno schermo più piccolo, ma le batterie durano spesso di più. E’ possibile poi comprare con poca spesa schermo, mouse e tastiera esterni da collegare ad un portatile piccolo, trasformandolo virtualmente in un “fisso”.
Esistono applicazioni che sono praticamente inutilizzabili su schermi sotto i 10 pollici (p.es. il programma di posta “Thunderbird”)
Le domande da porsi
Che capienza di disco?Che uso ne faccio? Se non si tengono su computer musica o film, 60 GB sono più che
sufficienti. Se lo si usa per contenere musica, 100 GB in più sono consigliabili. Ancora più spazio nel caso di film; per tenere film in alta definizione il disco deve avere la massima capienza compatibile col proprio budget.
Che velocità? Una velocità alta è richiesta quasi solo da videogiochi e programmi di
fotoritocco o per editing di film (oltre ad una memoria >2GB) Non sempre il software è in grado di sfruttare la velocità del processore
(o della scheda grafica)
H ard w are S oftw are
C om p u te r
CHE COSA IL SOFTWARE FA PER VOI
TRE TIPI DI SOFTWARE
Software APPLICATIVO: programmi che permettono di svolgere funzioni VIDEOGIOCHI, WORD PROCESSING,
DATABASE, POSTA ELETTRONICA PROGRAMMI UTENTE veri e propri Software DI SISTEMA: controlla l’hardware,
gestisce l’interfaccia con utente, coordina le applicazioni SISTEMA OPERATIVO, INTERFACCIA RETE
IL SOFTWARE DI SISTEMA
Una programmazione diretta della macchina hardware da parte degli utenti creerebbe delle serie difficoltà
Una programmazione diretta della macchina hardware da parte degli utenti creerebbe delle serie difficoltà L’utente dovrebbe conoscere l’organizzazione fisica
dell’elaboratore e il suo linguaggio macchina
LOAD 32 R2
ADD R1 84IL SOFTWARE DI SISTEMA
IL SOFTWARE DI SISTEMA
Una programmazione diretta della macchina hardware da parte degli utenti creerebbe delle serie difficoltà L’utente dovrebbe conoscere l’organizzazione fisica
dell’elaboratore e il suo linguaggio macchina Ogni programma dovrebbe essere scritto utilizzando delle
sequenze di bit ed ogni piccola differenza hardware comporterebbe una riscrittura del programma stesso
IL SOFTWARE DI SISTEMA
È necessario fornire un meccanismo per astrarre dall’organizzazione fisica della macchina
L’utente deve: usare nello stesso modo (o comunque in un modo molto
simile) macchine diverse dal punto di vista hardware avere un semplice linguaggio di interazione con la
macchina avere un insieme di programmi applicativi per svolgere
compiti diversi
IL COMPUTER VIRTUALE
Il SOFTWARE DI SISTEMA opera un’ASTRAZIONE mettendo a disposizione dell’utente (programmatore) un set di operazioni più ricco di quello definito dall’hardware (o dai livelli di software di sistema inferiori)
Facendo cio’ realizza una macchina virtuale che non esiste fisicamente
Quest’operazione di astrazione puo’ essere ripetuta piu’ volte
ESEMPI DI ISTRUZIONI ‘VIRTUALI’
STAMPA CARATTERE A Eseguire questa istruzione richiede mettere
carattere A in un’area speciale (‘print buffer’), inviare un segnale alla stampante che c’è dell’input, aspettare che la stampante abbia finito e controllare che tutto abbia funzionato OK
APRI DOCUMENTO B Un `documento’ è semplicemente una lista di
blocchi su tracce probabilmente diverse del disco rigido
SISTEMA OPERATIVO
Il sistema operativo e’ il software di sistema che gestisce ed interagisce direttamente con il computer, presentando a tutti gli altri tipi di software un’interfaccia che astrae dalle caratteristiche dell’hardware specifico.
Esempi: Windows (XP, Vista, 7) Unix (Linux, BSD, Apple System X)
Funzioni principali del sistema operativo
All’avvio del computer, viene caricato un “kernel” (il programma principale del SO). Questo (con altri sottoprogrammi si occupa di:
Gestire il processore ed programmi in esecuzione (detti processi) Gestire la memoria principale (RAM) Gestire la memoria virtuale (una “RAM” apparente, in realtà salvata su
disco) Gestire la memoria secondaria (Disco rigido) Gestire i dispositivi di input/output
Interagire con l’utente, gestendo il sistema a finestre (quest’ultimo compito è spesso separato dal S.O. vero e proprio; ciò è particolarmente visibile in Linux, vedi ad es. http://openskill.info/topic.php?ID=8 )
LA STRUTTURA A CIPOLLA DEL SISTEMA OPERATIVO
011100010111010101000011110Hardware
Utente
Avvio
Gestione: i processi, la memoria, i disp. di input/output
Interfaccia utente
Funzioni principali del sistema operativo
Gestione del processore e dei programmi in esecuzione (detti processi)
Gestione della memoria principale Gestione della memoria virtuale Gestione della memoria secondaria
Gestione dei dispositivi di input/output
Interazione con l’utente
Esecuzione dei programmi
Quando si scrive un comando (oppure si clicca sull’icona di un programma), il sistema operativo: Cerca il programma corrispondente sulla memoria
secondaria Copia il programma in memoria principale …
Processore
Stampante Memoria secondaria
Memoria principale
Esecuzione dei programmi
Quando si scrive un comando (oppure si clicca sull’icona di un programma), il sistema operativo: Cerca il programma corrispondente sulla memoria
secondaria Copia il programma in memoria principale Imposta il registro Program Counter con l’indirizzo in
memoria principale della prima istruzione del programma
Sistemi mono-utente, mono-programmati
Un solo utente può eseguire un solo programma alla volta È forzato a “sequenzializzare” i programmi Il programma viene lanciato, eseguito e quindi
terminato Ma il processore viene sfruttato al meglio?
Sistemi mono-utente, mono-programmati
No, il processore non viene sfruttato al meglio: si spreca molto tempo Il processore è molto più veloce dei supporti di
memoria secondaria e delle altre periferiche Passa la maggior parte del suo tempo in attesa Durante l’attesa si dice che il processore è un
uno stato inattivo (idle)
Esecuzione sequenziale
Supponiamo che il nostro sistema sia un bar in cui il barista serve diversi clienti
Il barista è corrispondente del processore, i clienti sono l’equivalente dei processi da eseguire
Esecuzione mono-programmati:
Ordinare Preparareil caffé
ConsumarePagare
Ordinare Preparareil caffé
ConsumarePagare
Client 1 Client 2
Soluzione
In realtà:
Ordinare(C1)
Preparareil caffé (C1)
Pagare(C1)
Ordinare(C2)
Preparareil caffé (C2)
Pagare(C2)
Client 1
Client 2
Soluzione: sistemi multiprogrammati
Quando il processore è nello stato di idle può eseguire (parte di) un altro processo
Quando un processo si ferma (per esempio in attesa di un dato dall’utente) il processore può passare ad eseguire le istruzione di un altro processo
Il sistema operativo si occupa dell’alternanza tra i processi in esecuzione (“multitasking”)
In un PC (personal computer) tutti i processi saranno relativi ad un singolo utente (o all’attività del SO); in sistemi collegati in rete i processi possono riguardare anche utenti diversi.
IL TASK MANAGER
Funzioni principali del sistema operativo Avvio del computer
Gestione del processore e dei processi
Gestione della memoria principale Gestione della memoria virtuale Gestione della memoria secondaria
Gestione dei dispositivi di input/output
Interazione con l’utente
IL FILE SYSTEM
IL FILE SYSTEM: alcune caratteristiche di base
Possibilità di impedire/permettere la scrittura/lettura/esecuzione di file/cartelle di un particolare utente da parte di altri (concetto di utente privilegiato, superuser)
Possibilità di accesso ad un medesimo file sotto nomi diversi (“collegamenti”, da non confondersi con i “link” su web)
Possibilità di “journaling” (per preservare l’integrità del filesystem) e di “indexing” (per facilitare la ricerca di contenuti)
SISTEMI OPERATIVI PER PC
MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System -1980)
Apple Mac: primo sistema operativo ad utilizzare il nuovo tipo di interfaccia a finestre sviluppato da Xerox
Windows (1985) Windows 95, Windows 98, Windows Me Windows NT, Windows 2000 (5th version of NT),
Windows XP, Windows Vista (2007), Windows 7 (2010)
UNIX per PC: Minix (1987) Linux (1991/94)
Sistemi operativi e Open Source
Movimento “Open Source” Differenza tra beni materiali (uno a uno) e
software (uno a molti) Sviluppo di codice come servizio: diffusione di
software “libero” creato dalla comunità dei programmatori
Con lo sviluppo di internet, possibilità di raccogliere ed organizzare attorno ad un progetto software un largo gruppo di programmatori volontari
Sistemi operativi e Open Source
Progetto GNU (Richard Stallman) Scopo: creazione di un SO derivato da UNIX ma
completamente libero per arrivare a questo risultato, all'interno del
progetto vengono creati programmi per coprire ogni necessità informatica: compilatori, lettori multimediali, programmi di crittografia, ecc.
Il software del progetto viene distribuito con una particolare licenza, la GNU GPL, costruita per garantirne la libertà di diffusione e di modifica.
Sistemi operativi e Open Source
Il codice prodotto dal lavoro dei volontari organizzati tramite rete viene diffuso completo di “codice sorgente” (“source”): il programma scritto in un linguaggio ad alto livello e commentato dai suoi creatori.
Chiunque abbia l’esperienza tecnica necessaria ha la possibilità di modificare, adattare ed espandere il programma.
Al contrario, i programmi “proprietari” (Photoshop, Excel, ma anche programmi gratuiti come Acrobat Reader o Explorer) vengono distribuiti solo nel formato eseguibile, quasi impossibile da modificare.
Sistemi operativi e Open Source: Il caso Linux
Linux: un sistema operativo “open source” basato su UNIX, sviluppato tra il 1994 ed oggi sotto l’impulso e la direzione di Linus Torsvalden
Ambiente GNU/Linux: kernel Linux più programmi di gestione e sviluppo presi del progetto GNU
Diffuso gratuitamente in varie “distribuzioni” (varianti), che contengono sistemi linux più o meno “completi” (SO + sistema a finestre + applicativi open source per i compiti più comuni)
Linux: caratteristiche di base
Multiutente; multitasking; filesystem con protezione lettura/scrittura per i vari utenti, link
Vari ambienti grafici (KDE, GNOME, ecc.), installabili a scelta dell’utente
Installabile su una varietà di hardware diversi, anche se poco potenti
Stabile, altamente personalizzabile, gratuito Può convivere con Windows sullo stesso disco rigido:
all’accensione l’utente sceglie quale S.O. attivare “Pacchetti” applicativi extra installabili da web in modo
semiautomatico
Linux: distribuzioni
Varietà di distribuzioni, fornite gratuitamente su Web o su DVD.
Ciascuna distribuzione aggiunge di suo un sistema semiautomatico di installazione ed aggiornamento del software, più una particolare scelta di programmi applicativi e di configurazioni.
Vedi: http://it.wikipedia.org/wiki/Distribuzione_%28Linux%29 per una panoramica.
Esistenza di distribuzione “live” su CD/DVD (consentono di provare un sistema linux sul proprio computer senza installare nulla sul disco rigido)
Linux: limiti
Compatibilità con dati in uso nel mondo Windows?(mancanza di Microsoft, Office; presenza di OpenOffice)
Funzionamento con hardware recenti (specialmente portatili)?
Molteplicità eccessiva degli strumenti software? Innovatività dell’impostazione generale (S.O. originali o
“cloni” dell’ambiente windows?)
Per conoscere Linux
“Linux Day” a Trento:
24 ottobre 2009, al Liceo Scientifico Galilei di Trento
http://www.linuxtrent.it/
LETTURE
Architettura: http://it.wikipedia.org/wiki/Computerhttp://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture
Sistema operativo: http://it.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo
http://it.wikipedia.org/wiki/Storia_dei_sistemi_operativi Open source
http://it.wikipedia.org/wiki/Open_sourcehttp://www.apogeonline.com/openpress/cathedral