Sistema operativo

Il Sistema Operativo (SO, Operating System), è quell'insieme di programmi che consentono all'utente di sfruttare le risorse hardware e software di un sistema informatico.


Il sistema operativo è suddiviso in diverse sezioni, chiamate moduli, alcuni dei quali vengono caricati nella memoria centrale all'atto dell'avviamento, mentre altri vi vengono trasferiti solo quando è richiesto il loro intervento specifico. Le denominazioni che seguono faranno prevalente riferimento ai sistemi operativi Microsoft.
Ogni modulo viene concepito per svolgere una determinata funzione; si descrivono di seguito le caratteristiche dei seguenti moduli:

• interprete dei comandi;
• gestione ingressi/uscite;
• gestione degli archivi;
• programmi ausiliari.

Interprete dei comandi

L'interprete dei comandi (Command) è quella parte di sistema operativo che gestisce il colloquio tra l'utente ed il resto del sistema operativo. Esso ha il compito di interpretare ed eseguire i comandi che possono essere impostati dall'utente o inviati da una delle periferiche; un ulteriore compito dell'interprete dei comandi è quello di riorganizzare il sistema al termine di un programma e di renderlo quindi disponibile per l'esecuzione delle fasi successive.

Ogni comando, prima di essere eseguito, viene sottoposto ad una verifica. Se questa viene soddisfatta, la CPU passa alla fase di esecuzione, in caso contrario verrà inviato all'utente un opportuno messaggio di errore. 

Alcuni comandi vengono caricati in memoria all'atto dell'avviamento e vi rimangono fino allo spegnimento. Essi sono detti comandi interni. Altri tipi di comandi vengono richiamati da disco solo quando ne è richiesta l'esecuzione, e vengono detti comandi esterni; al termine essi vengono rimossi realizzando così un risparmio di occupazione della memoria centrale. Si citano in seguito alcune delle funzioni principali del sistema operativo affiancate dal nome che il corrispondente comando assume negli ambienti Microsoft, costituito in genere dal suo equivalente inglese o dalla relativa abbreviazione.

• Inizializzazione: predispone i dischi al sistema operativo FORMAT
• Elenco: lista dei programmi contenuti in una cartella DIR
• Copia: trasferisce il contenuto in un file su di un altro COPY
• Copia disco: trasferisce il contenuto di un disco su di un altro DISKCOPY
• Verifica disco: controlla correttezza del contenuto del disco SCANDISK
• Stampa: trasferisce un documento alla stampante PRINT

I nomi di alcuni di questi comandi, ereditati dal vecchio sistema operativo DOS come COPY e DIR, sono scomparsi dalla terminologia in quanto sostituiti dalle corrispondenti operazioni svolte mediante mouse, mentre altri comandi, come SCANDISK e FORMAT, pur eseguiti con diverse modalità, hanno mantenuto la loro denominazione.

Gestione ingressi e uscite

Il modulo che realizza la gestione ingressi/uscite (driver) ha il compito di individuare il tipo di operazione (lettura o scrittura) e l'unità periferica selezionata. Quindi passa all'esecuzione dell'operazione richiesta con le modalità specifiche (spostamento delle testine del disco, comparsa di caratteri sullo schermo ecc.).

L'operazione di trasferimento dati su di una periferica avviene normalmente mediante un dispositivo di accesso diretto in memoria (DMA), contenente gli indirizzi delle locazioni di memoria interessante e il tipo di trasferimento da eseguire.

Gestione degli archivi

La gestione degli archivi (file manager) si occupa di regolare le operazioni con cui vengono organizzati i file all'interno di un disco. La più tipica struttura di archiviazione viene denominata ad albero (tree) perché, a partire da una cartella principale si possono creare su più livelli altre cartelle, una interna all'altra, che si ramificano a partire  dalla sommità dell'albero. In ogni disco, al momento della formattazione, viene creata una cartella principale chiamata radice (root). 

Con una struttura di questo tipo ciascun file viene individuato tramite un percorso; questo non è altro che l'itinerario da seguire per arrivare alla sommità del ramo interessato. I file contenuti nella cartella sono generalmente caratterizzati da un nome seguito eventualmente da una estensione separata dal nome tramite un punto; l'estensione viene utilizzata per caratterizzare la natura di un file. L'estensione TXT viene ad esempio usata per un file di testo, l'estensione DOC per un documento, la sigla DWG indica un disegno, e così via. Nell'ambiente Microsoft i file contraddistinti delle estensioni EXE, BAT e COM sono direttamente eseguibili selezionando col mouse l'icona corrispondente (modalità Windows) o scrivendone il nome e battendo il tasto di invio (modalità DOS). I programmi identificativi da altre estensioni sono eseguibili solo in abbinamento con l'appropriato programma applicativo.

Indirizzo

Ad ogni archivio registrato su disco corrisponde una localizzazione ben precisa, individuata da un indirizzo, per dar modo al sistema operativo di poterlo rintracciare quando occorra. Questo corrisponde al percorso che, nell'organizzazione della struttura ad albero caratteristica della modalità di archiviazione prescelta, occorre seguire per individuare l'archivio voluto. Al nome e all'estensione vanno quindi premessi i nomi delle cartelle e delle sottocartelle che occorre aprire in successione per giungere al documento. Ad esempio, per individuare il file sedia.txt che si trova nella sottocartella nuovi della cartella mobili occorre seguire il seguente percorso:

C:\mobili\nuovi\sedia.txt

Programmi ausiliari

I programmi ausiliari (utilities) costituiscono degli strumenti per ampliare le possibilità di utilizzo del PC. Fra le varie opportunità offerte si possono citare le seguenti:

• gestione delle stampanti;
• redazione di testi;
• disegno di immagini;
• strumenti di calcolo.

Possiamo citare nel caso di Windows i programmi utilizzati per la scrittura di brevi testi (Notepad, Wordpad), per la rappresentazione di immagini (Paint), per eseguire calcoli logici o matematici (Calc) ecc. Altri moduli, pur restando invisibili all'utente, consentono un più agile utilizzo del PC. Citiamo ad esempio la funzione che permette di memorizzare i più frequenti accessi al disco (Smartdrive).

Con l'espandersi delle possibilità del computer si sono aggiunte alle normali funzioni del sistema operativo quelle legate alla multimedialità e alla connettività in rete. Vi sono quindi programmi atti a svolgere le seguenti funzioni ausiliarie:

• controllo volume degli altoparlanti;
• lettore multimediale;
• gestione dei CD;
• connessione fra computer;
• connessione a rete locale;
• connessione telefonica a rete esterna;
• gestione fax.