Che cos'è un sistema operativo (OS)?
Un sistema operativo (OS) è un ponte tra l'utente e l'hardware del computer. Le applicazioni necessitano di un ambiente in cui possano eseguire i loro compiti assegnati. L'OS consente agli utenti di comunicare con un sistema senza conoscere il linguaggio del computer. Utilizza le risorse del computer e controlla le attività per l'hardware.
Un OS gestisce tutte le risorse del computer. Ha programmi integrati e specializzati per gestire le operazioni del computer. Un sistema operativo è un software user-friendly e conveniente che fornisce un facile accesso alle risorse. Controlla, monitora e le assegna efficacemente, aiutando gli utenti a svolgere i compiti e le attività necessarie.
Tipi di sistemi operativi ed esempi
Un OS esegue tutti i compiti di base, come gestire, elaborare e allocare la memoria. I tipi popolari di sistemi operativi sono elencati qui.
- Sistemi operativi batch. Alcuni processi richiedono troppo tempo per essere eseguiti. Per velocizzare il processo, i sistemi operativi batch raggruppano i lavori con requisiti simili e li eseguono insieme. Gli utenti non interagiscono direttamente con il computer. Invece, un utente prepara i compiti su un dispositivo offline, come una scheda perforata, e poi invia le informazioni necessarie al sistema.
- Sistemi operativi a tempo condiviso. Questo tipo dà un intervallo di tempo specifico agli utenti per eseguire tutti i compiti. Ogni utente ottiene lo stesso tempo di unità centrale di elaborazione (CPU) che otterrebbe utilizzando un singolo sistema. Unix e Multics sono OS a tempo condiviso.
- Sistemi operativi distribuiti. In questo caso, vari computer sconosciuti e interconnessi comunicano utilizzando una rete di comunicazione condivisa. I sistemi indipendenti hanno la loro unità di memoria e CPU e sono chiamati sistemi distribuiti. Un esempio è LOCUS.
- Sistemi operativi di rete. Questo OS funziona su un server e consente l'accesso condiviso a file, stampanti, sicurezza, applicazioni e altre funzioni su una piccola rete privata. Tutti gli utenti conoscono la configurazione sottostante all'interno della rete e delle connessioni individuali. Sono comunemente noti come sistemi strettamente accoppiati. UNIX, Linux e Microsoft Windows Server 2003 sono esempi
- Sistemi operativi in tempo reale. Questi sistemi sono utilizzati quando c'è un requisito di tempo rigoroso. I sistemi operativi in tempo reale sono di due tipi: sistemi hard real-time e sistemi soft real-time. Entrambi variano a seconda della rigidità del vincolo temporale. Esempi di sistemi operativi in tempo reale sono i sistemi di imaging medico, i sistemi d'arma o i robot.
Funzioni del sistema operativo
Allocazione delle risorse, interfaccia utente e sicurezza sono le funzioni principali di un sistema operativo. Un OS fornisce una piattaforma su cui gli utenti possono eseguire programmi in modo conveniente ed efficiente. Un OS ben gestito inoltre:
- Garantisce la sicurezza e protegge i dati degli utenti. Impedisce agli utenti malintenzionati di accedere ai dati e ai programmi di un sistema.
- Monitora la salute del sistema e migliora le prestazioni tenendo traccia del tempo di risposta per comprendere la forza del sistema.
- Registra il tempo e le risorse per utenti particolari o gruppi di utenti e le assegna di conseguenza.
- Coordina tra software e utenti. Un OS assegna interpreti, compilatori e altri software a vari utenti del sistema.
- Fornisce rilevamento degli errori. Monitora costantemente il sistema per rilevare errori e garantisce che nulla vada storto.
- Gestisce la memoria. Un OS gestisce la memoria primaria composta da un'ampia gamma di byte o parole in cui a ciascun byte è assegnato un indirizzo specifico.
Il sistema operativo esegue programmi indipendentemente dal fatto che siano programmi utente o di sistema. L'allocazione delle risorse garantisce l'uso corretto di tutte le risorse disponibili per gestire efficacemente i compiti.
Caratteristiche del sistema operativo
Le caratteristiche operative si evolvono giorno dopo giorno. Quelle comuni utilizzate oggi includono:
- Gestione della memoria. Un OS controlla la memoria primaria, decidendo quanto tempo il processo deve rimanere durante la multiprogrammazione e ordinando la sequenza dei processi mentre vengono concessi l'accesso.
- Gestione del processore. Un OS è responsabile della gestione dell'ordine di accesso al processore. Tiene traccia dello stato dei processi. Assegna la CPU e de-alloca il processore quando non è richiesto.
- Gestione dei dispositivi. Un sistema operativo coordina la comunicazione dei dispositivi attraverso i rispettivi driver. Mantiene traccia dei dispositivi collegati a un sistema e designa un programma di controllo input-output.
- Gestione I/O. Un sistema operativo gestisce dispositivi di input e output come tastiere, controller e display. Aiuta i processori a comunicare con i dispositivi IO.
- Gestione della sicurezza. Un sistema operativo mantiene la riservatezza dei dati e protegge dagli attacchi malware con un firewall.
Vantaggi del sistema operativo
I sistemi operativi sono essenziali per eseguire programmi. Offrono molti vantaggi ai loro utenti.
- Processi sincronizzati. Un OS utilizza varie tecniche di gestione della memoria come lo swapping e il paging. Assegna memoria ai processi, li programma per l'esecuzione e li mantiene sincronizzati.
- Facilità d'uso e accessibilità. Un sistema operativo rende più facile per gli utenti comunicare con un computer e accedere a più programmi e applicazioni.
- Gestione dei dispositivi. Un sistema operativo gestisce i dispositivi di input e output mantenendoli in coordinamento con l'utente e il sistema.
Sistema operativo vs. kernel
I sistemi operativi gestiscono le risorse software e hardware del computer. Un kernel è una parte centrale di un OS che converte le query degli utenti in linguaggio macchina. Mentre il sistema operativo è destinato a fornire sicurezza, lo scopo del kernel è gestire memoria, disco e compiti.
Nel sistema operativo, l'interfaccia è tra hardware e utente, mentre per il kernel, l'interfaccia è fornita tra applicazione e hardware. Quando il computer si avvia, l'OS è il primo programma a essere eseguito. Un kernel è il primo programma a iniziare quando un sistema operativo viene eseguito.
Per un sistema informatico, sia il sistema operativo che il kernel sono ugualmente importanti.
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Sagar Joshi
Sagar Joshi is a former content marketing specialist at G2 in India. He is an engineer with a keen interest in data analytics and cybersecurity. He writes about topics related to them. You can find him reading books, learning a new language, or playing pool in his free time.
