Sistemi: Primi accenni dei sistemi operativi, HDD

Transistor: creazione di una porta And e di una porta Or

Porta And fatta con i transistor.

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Porta Or

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Sistema Operativo (S.O.)

Con sistema operativo si intende l'insieme di programmi che gestiscono l'astrazione dell'hardware e delle risorse del computer.

Praticamente il S.O. deve poter permettere all'utente o al programmatore di modificare, di scrivere su dei file, su dei dispositivi, di poter accedere alle periferiche ecc..

Nei sistemi multiprocesso (SMP, Symmetric MultiProcessing) il S.O. deve fare la distinzione tra i processi kernel ( cioè i processi con i privilegi più alti che servono per la gestione del S.O.) e quelli user ( i processi avviati dall'utente).

Chiamata di sistema: un processo che non possiede i privilegi richiede al S.O. un servizio a livello del kernel. (Praticamente chiede al S.O. qualcosa che non avrebbe i privilegi di fare).

Il Kernel (dall'inglese nucleo)  il software vero e proprio del S.O. e può essere di vari tipi:

-Modulare: Questo è il kernel che si è affermato , ad ogni driver aggiunto semplicemente "appende" le righe di codice che gli servono per il corretto funzionamento del dispositivo al software, al kernel.

-MicroKernel: è un kernel con solo le istruzioni base per eseguire le il minimo indispensabile, ha bisogno di software esterni contenenti i driver per il corretto funzionamento dei dispositivi (es. è il microkernel basato su unix è composto da circa 10000 righe di codice, per uno spazio occupato da compresso di circa 2 Mb)

* Per passare da un processo all'altro si utilizzano degli interap o la chiamata di sistema SVC ( SuperVisor Call) che permettono l'interruzione di un processo per passare all'esecuzione di un'altro.*

Quando accendiamo un computer le prime operazioni che svolge sono di controllo dell'hardware, questa fase è indicata con la sigla POST (Power On Self Test) ed è eseguita dal BIOS. Finito il controllo si passa alla fase del Boot Loader, cioè la macchina ricerca nell'hard disk il primo settore (512Kb) del S.O. per iniziare a caricare il kernel dalla memoria secondiaria (dall'hard disk) alla memoria primaria (la ram). Questo settore è chiamato anche Master Boot Record (MSR). Finito la fase di boot loader il BIOS termina e incomincia il S.O.

* Se sono presenti più sistemi operativi ( dovuto a delle partizioni del disco che contengono loro stessi un S.O. ) si può selezionare quale far avviare tramite il boot maneger *

Disco fisso (HDD): è composto da dei dischi, dei piatti costituiti da un materiale magnetico dove è possibile memorizzare dei dati (sia sopra che sotto al piatto). Lo spazio negli HDD viene diviso in settori, su cui è possibile l'accesso tramite 3 variabili: C,H,S che stanno per Cylinder, Head, Sector (Cilindro, Testina, Settore). Questa tecnologia si è poi evoluta in LBA che sta per Large Block Addressing per via dei limiti di memoria accessibile tramite il vecchio sistema CHS.

Gli HHD possono avere al massimo 4 partizioni primarie più una estesa, che è possibile dividere in altre 64 sottopartizioni. Su ogni partizione primaria è possibile installare un S.O.

Nel MBR è contenuto anche la tabella delle partizioni dell'hard disk (Primarie + l'eventuale logica). Le sottopartizioni della partizione logica, se esiste, è contenuta nel root sector.
* La partizione logica non può contenere i file system!*
Per gestire le varie partizioni dell'hard disk esistono programmi (su linux, ad esempio, fdisk). --> GParted

Esiste anche un altra partizione del HDD che è la memoria di swap: la memoria di swap serve in caso se la macchina esaurisse lo spazio sulla memoria primaria, perciò si utilizza della memoria secondaria come memoria primaria. Ma essendo la memoria secondaria molto più lenta della memoria primaria, questo va ad influire sulle capacità della macchina stessa.

I sistemi operativi moderni posseggono una interfaccia grafica, dove l'utente possa gestire la macchina in modo semplice ed intuitivo. Ma negli anni precedenti non esistevano le interfaccia grafiche ( chiamate anche GUI, Graphical User Interface) , esistevano sole le interfaccie caratteri, le così dette Shell ( come il Dos).
La GUI è limitata nelle azioni che si possono fare, mentre la Shell non ha limiti sulle operazioni che può eseguire.

* Il boot può anche avvenire tramite il collegamento con un server: il computer scarica il kernel , scarica i moduli necessari per il S.O. , infine associa ogni modulo al suo dispositivo associato *