Sistema operatiu
Un sistema operatiu (abreujat a SO , SO en anglès), en informàtica , és un programari bàsic, també anomenat plataforma operativa (normalment compost per diversos subsistemes o components de programari: nucli , planificador , sistema de fitxers , gestor de memòria , gestor de dispositius , etc.). interfície d'usuari i spooler d'impressió ), que gestiona els recursos de maquinari i programari de la màquina , proporcionant serveis bàsics al programari de l' aplicació ; entre els sistemes operatius per a ordinadors de sobretaula hi ha distribucions de Microsoft Windows , MacOS , Linux , sistemes similars a Unix, BSD i Chrome OS , mentre que per a dispositius mòbils , com ara telèfons intel·ligents i tauletes , hi ha iOS , Android , Windows Phone , Sailfish OS , Symbian OS i KaiOS .
Història
La història dels sistemes operatius descriu l’evolució al llarg del període de desenvolupament d’ ordinadors o calculadores electròniques . Es desenvolupa paral·lelament a la història de l’ordinador i, més generalment, a la història de la informàtica . En un període definible entre el 1945 i el 1955 , els ordinadors electrònics eren grups de vàlvules termiòniques o vàlvules termiòniques , ocupaven habitacions senceres, eren molt lents i tan cars que només els grans centres informàtics o universitats o organitzacions dotades econòmicament podien permetre-les. A partir dels anys seixanta amb el desenvolupament dels primers mainframes , es necessitava un programari que permetés als usuaris interactuar amb aquestes màquines, l’evolució es va accelerar a partir dels anys setanta , especialment amb l’aparició dels ordinadors domèstics i dels ordinadors personals .
Descripció
Un sistema operatiu és un conjunt de programari que proporciona a l’usuari una sèrie d’ordres i serveis per aprofitar al màxim la potència de càlcul de qualsevol ordinador electrònic , que va des del més petit dispositiu de mà fins al més potent dels mainframes . Els sistemes operatius amaguen tots els detalls tècnics relacionats amb el maquinari i l'arquitectura específics que representen la informació a un nivell alt, millor comprensible per l'home.
Garanteix el funcionament bàsic d'un ordinador , coordinació i gestió dels processament de maquinari recursos ( processador ) i d'emmagatzematge ( memòria principal ), els perifèrics , els programari de recursos / activitats ( processos ) i que actuen com una interfície amb l'usuari, sense la qual, per tant, no seria possible utilitzar l'ordinador mateix i programes / programes específics, com ara aplicacions o biblioteques de programari .
Per tant, és un component essencial del sistema de processament que actua com a interfície entre l'usuari i la màquina i també és una base sobre la qual s'admet l'altre programari, que per tant ha de ser dissenyat i construït de manera que sigui reconegut i compatible amb aquest sistema operatiu en particular. Juntament amb el processador , amb el qual sovint està estretament vinculat, forma l’anomenada plataforma de sistemes de processament. En general, un sistema operatiu pot ser:
- un sol usuari , si només un usuari alhora pot accedir als recursos informàtics;
- multiusuari , si diversos usuaris poden accedir als recursos informàtics que al seu torn poden ser:
- sèrie , seqüencialment un a la vegada;
- paral·lel , cada paral·lel a l’altre;
- monotarea , si només pot realitzar una tasca o tasca ( procés ) alhora:
- multitarea o multithreading , si és capaç de realitzar diverses tasques o sub-tasques en paral·lel mitjançant una determinada política de planificació (per exemple, compartició de temps ).
- portàtil o no en diferents arquitectures de maquinari de processador.
Funcions principals
Segons una definició més estricta, el sistema operatiu és un conjunt de funcions i estructures de dades responsables:
- control i gestió de recursos del sistema ( CPU i memòria primària ) i components de maquinari que componen l' ordinador (processos d' entrada / sortida cap als perifèrics connectats al sistema)
- l'execució dels programes ( processos ) que s'hi executen, assignant-los els recursos necessaris per al progrés dels processos . [1] .
Si el sistema de processament preveu la possibilitat d'emmagatzematge addicional de dades a la memòria massiva , com passa en ordinadors de propòsit general , també té la tasca de:
- gestionar l’emmagatzematge i l’accés als fitxers . Els programes poden gestionar l’emmagatzematge de dades en memòria massiva (obtenint estructures complexes, com ara una base de dades ), mitjançant els procediments posats a disposició del sistema operatiu. El component del SO que s’encarrega de tot això s’anomena sistema de fitxers .
Finalment, si es preveu la interacció amb l'usuari, normalment s'utilitza una interfície de programari ( gràfica o textual ) per accedir als recursos de maquinari (discs, memòria, E / S en general) del sistema. D’altra banda, també es pot utilitzar un sistema operatiu en una màquina que no proporciona interacció directa amb un ésser humà (per exemple, vegeu les targetes intel·ligents o determinats sistemes incrustats ), que per tant és sovint més lleugera i senzilla. Normalment, un sistema operatiu instal·lat en un ordinador també proporciona aplicacions bàsiques per realitzar diferents tipus de processament.
Tot i que moltes de les funcions esmentades sovint no són visibles / perceptibles immediatament per l'usuari, la importància del sistema operatiu d'un ordinador és crucial: a més de la necessitat de gestionar les funcions bàsiques esmentades, més enllà del màxim rendiment que ofereix el maquinari de la en el propi ordinador, el sistema operatiu determina realment l’eficiència i una bona part del rendiment operatiu real de tot el sistema, per exemple en termes de latències de processament, estabilitat, interrupcions o bloquejos del sistema.
Estructura
Un sistema operatiu modern genèric consisteix en algunes parts estàndard, més o menys ben definides.
Nucli
Un nucli és un grup de funcions fonamentals, estrictament interconnectades entre si i amb el maquinari , que s’executen amb el màxim privilegi disponible a la màquina: el mode nucli designa precisament aquest tipus d’interacció; un nucli no és res més que un programari que té la tasca de proporcionar als mòduls que componen el sistema operatiu i els programes que s’executen a l’ordinador les funcions bàsiques i l’accés controlat al maquinari , alliberant-los dels detalls de la seva gestió; per tant, proporciona les funcionalitats bàsiques de tots els altres components del sistema operatiu, que realitzen les seves funcions mitjançant els serveis que ofereix i, per tant, és el motor o nucli d’un sistema operatiu.
Segons el tipus de sistema operatiu, el nucli pot incorporar altres parts (nucli clàssic , monolític o modular ) o proporcionar només funcions bàsiques delegant tantes funcions com sigui possible a objectes / gestors externs ( microcernel ). Un nucli tradicional, que és monolític i altres, integra en si mateix la gestió de la memòria virtual, la CPU, el planificador i els gestors del sistema de fitxers, així com els controladors necessaris per al control de tots els dispositius connectats.
Quines funcions ha de proporcionar el nucli i quines poden delegar-se a mòduls externs són objecte d’opinions divergents: si el nucli d’un sistema operatiu només implementa un nombre molt limitat de funcions, delegant la resta a altres parts externes anomenades servidors o mòduls en la comunicació amb el nucli mateix, parlem de microcernel . L'avantatge d'aquest sistema operatiu és la major simplicitat del seu nucli, en el seu desenvolupament, la capacitat de canviar fàcilment els mòduls i una certa tolerància a fallades, ja que si un mòdul "col·lapsa" (bloqueig), només la funcionalitat del mòdul és ' interromp, i el sistema continua sent funcional i manejable per l'administrador (que pot, per exemple, restaurar la funcionalitat del mòdul); el desavantatge és, en canvi, la interacció més complexa i cara entre el nucli i els altres components del sistema operatiu, que sovint alenteix el sistema i / o el fa menys estable.
Aquest tipus de nucli és més complex de dissenyar, mantenir i actualitzar, però també és més ràpid, més eficient i més estable. Una de les seves evolucions consisteix en nuclis " modulars ", que mantenen el programador i el sistema de fitxers i els gestors de memòria virtuals, però separen algunes funcions no essencials en mòduls separats, per carregar-los a la memòria només en cas d'utilitzar-se realment la funció o perifèric de la seva competència.
Sobre la distinció entre el nucli microcernel i el nucli monolític d’interès considerable hi ha el famós debat entre Torvalds i Tanenbaum "LINUX està obsolet" que podeu trobar a comp.os.minix al següent enllaç .
Programador
El planificador és el component fonamental dels sistemes operatius multitarea, és a dir, aquells capaços d’executar múltiples processos al mateix temps (s’ha d’entendre simbòlicament. En realitat no hi ha una gestió paral·lela dels processos però es produeix en seqüència, els temps són tan curts que l’usuari que sembla que els programes s’executen al mateix temps). El planificador s’encarrega d’avançar un procés interrompent temporalment un altre, realitzant així un canvi de context ( commutador de context ). Generalment els ordinadors amb un processador són capaços d'executar un programa a la vegada, de manera que per poder coexistir més tasques és necessari utilitzar el planificador. Hi ha diversos algoritmes de planificació que us permeten escollir de la manera més eficaç possible quin procés voleu continuar. Els millors programadors tenen complexitat O (1) [2] .
Els processos no necessiten contínuament la CPU : de vegades, en lloc de fer que la CPU executi instruccions, esperen que arribin les dades d'un fitxer o que l'usuari premi una tecla del teclat. Així, en principi, podeu utilitzar aquests temps "morts" (d'espera) per executar un altre programa. Aquesta idea, que va sorgir a principis dels anys cinquanta , es va materialitzar en sistemes operatius multitarea , és a dir, equipada amb un planificador que executa múltiples processos (execució del programa), assignant la CPU a cadascun al seu torn i suspenent l’execució dels processos a l’espera d’un esdeveniment extern (lectura / escriptura en memòries massives, impressió, entrada de l'usuari, etc.) fins que es produeixi. En haver d’allotjar múltiples processos a la memòria principal al mateix temps, els sistemes multitarea necessiten més memòria que els monotareques: per tant, aquest tipus de sistema operatiu gairebé sempre està equipat amb un gestor de memòria virtual. A més, amb múltiples processos actius simultàniament, el control dels recursos de maquinari es converteix en una necessitat real i ja no és possible prescindir-ne. Bàsicament hi ha dues maneres d’implementar la multitarea: la multitarea cooperativa i la preventiva .
En el primer, són els processos que donen control espontani al sistema tan bon punt han finalitzat l'operació única en curs; en el segon, és el planificador el que atura els processos a l'expiració del temps assignat i transfereix el control d'un a l'altre:
- la multitarea cooperativa consumeix menys recursos informàtics i gairebé no té retard de commutació per al canvi de tasca, i tampoc requereix cap estructura de maquinari dedicada, cosa que permet implementar-la en qualsevol equip; per altra banda, és molt vulnerable als errors dels programes (normalment un bloqueig d’un procés fa caure tot el sistema) i l’aïllament entre processos és molt feble. És el model utilitzat pels sistemes antics.
- la multitarea preventiva requereix CPU que implementin en maquinari tant nivells de privilegis per a l'execució del codi, com una lògica específica per al commutador de context , el canvi de tasca realitzat pel planificador. Atès que la interrupció dels processos és arbitrària, en canviar de tasca, el sistema operatiu es veu obligat a desar tots o gairebé tots els registres de la CPU i recarregar-los amb els guardats per la tasca que es fa càrrec, perdent molt de temps. Davant d’aquestes demandes creixents, la multitarea preventiva ofereix una major seguretat del sistema i una immunitat virtual davant dels bloquejos del sistema causats per errors del programa. És el model utilitzat pels sistemes operatius moderns.
Per tant, el planificador escaneja el temps d'execució dels diferents processos i assegura que cadascun d'ells s'executa durant el temps requerit. Normalment, el planificador també gestiona l' estat dels processos i pot suspendre la seva execució si espera sense fer res, assignant els recursos no utilitzats a altres processos que els necessitin (l'exemple clàssic és la sol·licitud de dades del disc). En els sistemes operatius en temps real , el planificador també s’encarrega de garantir una línia de temps , és a dir, un temps màxim de finalització per a cada tasca en execució, i és considerablement més complexa.
Gestió d’entrada / sortida i perifèrics
La gestió de l' entrada / sortida o dels perifèrics del sistema s'implementa a través del mecanisme d' interrupció pels mateixos perifèrics que posen en dubte el sistema operatiu que operarà un canvi de context ( commutador de context ) dins del cicle del processador assignant l'entrada / sortida necessària tasca al processador. Una altra forma típica de gestionar els dispositius, una alternativa a les interrupcions, és el sondeig .
Gestor de memòria
El gestor de memòria és el component del sistema operatiu que s’ocupa de gestionar i assignar memòria primària als processos que la sol·liciten immediatament abans del processament. La gestió de la memòria també és necessària per fer un seguiment de la quantitat de memòria que s’utilitza i de la quantitat disponible per satisfer les noves sol·licituds: en absència d’un sistema de gestió, tard o d’hora hi hauria el nefast cas de processos que sobreescriuen d’altres, amb l’evident inconvenients. És executat per la MMU (Memory Management Unit), que assigna la memòria primària requerida pels programes i pel propi sistema operatiu, guarda a la memòria massiva de les àrees de memòria temporalment no utilitzats pels programes ( memòria virtual ) i assegura que el intercanviat s'informa de pàgines a la memòria si se sol·licita.
Una altra bona raó per registrar la memòria utilitzada per diversos processos és el fet que, en cas d’errors greus, els processos es poden bloquejar i ja no poden dir al sistema que es pot alliberar la memòria que ocupen: en aquest cas, la tasca del gestor de memòria, després de la finalització anormal del procés, de marcar com a lliures les àrees de memòria propietat del procés "difunt", fent-les disponibles per a noves assignacions.
Per gestionar els programes, que s’han convertit en processos, és necessari que totes les adreces que s’hi defineixen es calculin en la forma relativa a la primera instrucció del programa (com si el programa es carregés a partir de l’adreça 0 del memòria central). En el moment de la càrrega, que es pot realitzar en qualsevol àrea lliure de la memòria, les adreces relatives s’afegiran a la primera adreça de càrrega real, convertint-se així en absolutes: ADREÇA ABSOLUTA = ADREÇA RELATIVA + ADREÇA INICIAL. Una manera / mecanisme típic de gestió / assignació de memòria a programes / processos pel sistema operatiu és la paginació .
Si el sistema té un mecanisme de memòria virtual , el gestor de memòria també s’encarrega de mapar (adreçar) la memòria virtual que s’ofereix als programes de la memòria física i els discs durs del sistema, copiant les parts de la memòria al disc dur i viceversa. la memòria que necessiten els programes de tant en tant, sense que els mateixos programes ni els usuaris s’hagin de preocupar de res.
Protecció de memòria
La protecció de la memòria és una manera d’evitar la corrupció de la memòria d’un procés per un altre. Normalment es gestiona mitjançant maquinari, per exemple amb una MMU, ( unitat de gestió de memòria ) i mitjançant el sistema operatiu per assignar espais de memòria diferents a diferents processos.
Sistema de fitxers
De fet, un ordinador esdevé molt més útil i eficaç si està equipat amb una memòria massiva : per gestionar-lo necessiteu un gestor de sistemes de fitxers , que és un programari que, en definitiva, es compon d’un conjunt de funcions que us permeten organitzar i gestionar (accedir o llegir, escriure o emmagatzemar, ordenar) les dades de la superfície del mitjà d’emmagatzematge segons una estructura ben definida. Els sistemes operatius que residien al disc i capaços de gestionar un sistema de fitxers s’anomenen genèricament Sistema operatiu de disc , precisament, DOS. L'exemple més famós és sens dubte el " MS-DOS de Microsoft , que ha estat substituït per la interfície gràfica de Windows , però que va ser la base dels sistemes operatius Windows 95 / 98 / Me . També hi ha una versió gratuïta compatible amb els seus programes, FreeDOS i altres versions com DR-DOS .
Per tant, el sistema de fitxers s’encarrega de satisfer les sol·licituds d’accés a memòries massives. S'utilitza cada vegada que s'accedeix a un fitxer al disc i, a més de proporcionar les dades necessàries, fa un seguiment dels fitxers oberts i dels permisos d'accés als fitxers. També i sobretot tracta de l’abstracció lògica de les dades emmagatzemades a l’ordinador (directoris, etc.).
Segons els casos, un sistema operatiu concret pot tenir tots aquests components o només alguns. Una altra diferència entre els sistemes operatius ve donada pel tipus de comunicació entre els diversos components: els sistemes operatius clàssics es basen en trucades de funcions directes, mentre que molts sistemes operatius moderns, especialment aquells que adopten el microcernel, es basen en la transmissió de missatges , en l’intercanvi de missatges. entre les seves diverses parts i entre el sistema operatiu i els programes que executa.
Interfície d'usuari
El segon pas cap a una millor gestió de l’ordinador és amb el desenvolupament d’una interfície d’usuari independent del nucli, un intèrpret d’ordres que també funciona com a interfície d’usuari o Shell . Aquest primitiu intèrpret d'ordres també sol actuar com a intèrpret d'un llenguatge de programació : en funció de les opcions dels dissenyadors de programari, pot ser un llenguatge real o un llenguatge de seqüència d'ordres més senzill amb el qual crear ordres per lots . Era el sistema operatiu típic d’ordinadors domèstics dels anys vuitanta, com el Commodore 64 i el Sinclair ZX Spectrum . Per tant, la interfície d'usuari permet a l'usuari interactuar amb l'ordinador. Bàsicament hi ha dues famílies d’interfícies d’usuari: interfície de línia d’ ordres i interfícies gràfiques que proporcionen, per exemple, un escriptori (o escriptori ).
Spooler d'impressió
El spooler d'impressió va ser històricament el primer mòdul extern del sistema operatiu que es va implementar per resoldre el problema de la gestió d'impressions en paper. De fet, atès que les impressores electromecàniques eren dispositius molt lents, els primers programes d’ordinador necessàriament havien de perdre molt temps de CPU, extremadament preciós en aquell moment, per controlar la impressora i enviar-li dades. Per tant, rep les dades que s’imprimiran dels programes i les imprimeixen successivament, cosa que permet que els programes continuïn sense haver d’esperar al final del procés d’impressió.
A continuació, es va idear un programa independent, que funcionava amb una prioritat molt baixa i que altres programes consideraven com una impressora normal: en realitat, el spooler acumulava les dades que un programa havia d'imprimir en una àrea específica de RAM memòria, i després es va fer càrrec del procés d'impressió real, deixant la resta de programes lliures per continuar la seva execució.
El mecanisme fonamental del spooler d’impressió s’ha mantingut substancialment inalterat des dels seus inicis fins avui: al llarg dels anys i amb el progrés de la tecnologia, els canvis més significatius han estat la capacitat de gestionar diverses impressores que es poden seleccionar a voluntat i la capacitat de gestioneu també les impressores remotes, és a dir, connectades no directament a l'ordinador en què s'executa el spooler, sinó a altres equips connectats a través de la xarxa.
Instal·lació i engegada
Normalment, el sistema operatiu, un cop instal·lat a la màquina, resideix al disc dur llest per ser carregat a la memòria RAM durant la fase d'arrencada de la màquina.
Arrencada dual / multiarrencada
Normalment, es poden instal·lar diversos sistemes operatius a la mateixa màquina en mode d’ arrencada dual i , a continuació, seleccionar el sistema desitjat en la fase d’arrencada del PC mitjançant el gestor d’arrencada . Tot això només és possible gràcies a la partició de la memòria secundària ( disc dur ) en diversos sectors lògics independents on cadascun pot allotjar un sistema diferent.
Començar
Quan l’ ordinador està engegat, la BIOS , després de la fase POST , en l’anomenada fase d’ arrencada , a través del carregador d’arrencada , carrega el nucli del sistema operatiu des del disc dur a la memòria RAM , com qualsevol programa, a punt per ser executat per el processador , fent que la màquina estigui preparada per a l’ús de l’usuari. En el cas dels sistemes operatius que interactuen amb l'usuari, aquesta fase, després de la inicial d'inici de sessió per l'usuari, típicament també implica la càrrega de tota la configuració de la configuració i perfil de l'usuari , la inicialització d'aquesta manera el espai d'usuari .
Instal·lació de l'aplicació
Quan no estigui directament present al sistema original, l'usuari o l'administrador pot instal·lar aplicacions addicionals desitjades per a ús personal o professional.
Administració
Als ordinadors domèstics, l’administrador del sistema operatiu sol ser el propi usuari mitjançant un perfil d’usuari dedicat adequat ( Administrador en sistemes Windows i Root en sistemes Unix - Linux ). En la realitat empresarial, els ordinadors i servidors d’ escriptori són gestionats per equips d’ enginyers de sistemes dedicats , que gestionen i comparteixen la càrrega de treball entre ells gairebé sempre mitjançant l’ús de la línia d’ordres del terminal o mitjançant el terminal virtual .
Gestor de tasques i tauler de control
Una eina molt útil per a l’administració és el gestor de tasques o un programa, sovint present per defecte als sistemes operatius, útil per supervisar recursos informàtics com la memòria RAM utilitzada i el percentatge d’ús de la CPU , així com la llista de tots els processos actius que s’executen i capacitat de donar-los de baixa individualment. Molts sistemes també proporcionen gràficament l'anomenat tauler de control o una eina d'interfície gràfica que us permet fer o eliminar totes les configuracions del sistema (per exemple , el tauler de control de Windows ).
Seguretat
Gestió d’usuaris
El multiusuari planteja una sèrie de problemes des del punt de vista de la seguretat dels sistemes operatius o de com distingir els diversos usuaris entre ells, com assegurar-se que cap usuari pugui causar danys als altres o a la màquina que és utilitzant. Aquests problemes de seguretat informàtica es resolen assignant un compte únic per a cada usuari, assignant un propietari a fitxers i programes i gestionant un sistema de permisos per accedir-hi i proporcionant una jerarquia d’usuaris (és a dir, comptes) per als quals el sistema rebutjarà tots els possibles ordres "perilloses" i només les acceptaran si les dóna un usuari a la part superior de la jerarquia, que és l' administrador del sistema .
Antivirus i tallafocs
Alguns sistemes operatius, inclosos els sistemes Microsoft Windows i MacOS , requereixen la instal·lació de programes antivirus o antimalware adequats per evitar ciberatacs al funcionament i seguretat del PC. Els sistemes Unix-Linux no necessiten aquest tipus de protecció, ja que són inherentment més segurs. Sovint és possible instal·lar i activar tallafocs personals adequats quan ja no hi ha algun tipus de tallafoc perimetral a la xarxa . Aquests programes s’executen en segon pla i solen ser força pesats, és a dir, solen utilitzar recursos de memòria i processament que sovint no són menyspreables.
Actualització
L’activitat d’administració típica, sovint realitzada de forma automàtica, consisteix en l’actualització ( actualització ) del sistema mitjançant el pegat descarregat periòdicament des del lloc del fabricant o des del dipòsit adequat. Es tracta de porcions de codi que un cop instal·lades fan que el sistema sigui més segur ( pedaç de seguretat ) eliminant les vulnerabilitats intrínseces o fent que el funcionament del PC sigui més fiable ( pedaç del sistema ). Al Windows, aquestes actualitzacions s’anomenen paquets de serveis . L’actualització a una versió del sistema superior s’anomena actualització .
Sistemes operatius particulars
Sistemes operatius de mainframe
Il mainframe computer ( ellissi utilizzata comunemente: mainframe ) o sistema centrale è un tipo di computer caratterizzato da prestazioni di elaborazione dati di alto livello di tipo centralizzato, opposto dunque a quello di un sistema distribuito come un cluster computer . Tipicamente sono presenti in grandi sistemi informatici come i centri elaborazione dati o organizzazioni (pubbliche e private) dove sono richiesti elevati livelli di multiutenza , enormi volumi di dati, grandi prestazioni elaborative, unite ad alta affidabilità .
Linux per IBM Z e UNIX
I nuovi, più piccoli ed economici IBM Z insieme a Linux, si impongono come un'interessante alternativa ai server di tecnologia RISC o SPARC con Unix. Linux su macchine con tecnologia Mainframe (MF) sembra essere una soluzione tecnicamente adottabile sotto molti punti di vista:
- affidabilità e gestibilità derivanti da 40 anni di esistenza della piattaforma;
- la grande flessibilità e granularità degli ultimi modelli;
- un sistema operativo open source disponibile sull'IBM Z.
È quindi oggi possibile proporre un paragone tra Linux su IBM Z ed una macchina Unix. L'IBM Z fornisce, infatti, valore in molteplici aree:
- Economici: i prezzi sono rimasti invariati a fronte di un aumento delle capacità di calcolo;
- Utilizzo: gli IBM Z tipicamente girano ad un 80%-100% di utilization rate, mentre i server distribuiti performano intorno al 20%;
- Efficienza: sia da un punto di vista di spazio fisico che di consumi elettrici, l'utilizzo della piattaforma IBM Z porta notevoli risparmi in confronto a molteplici server distribuiti;
- Sicurezza: l'IBM Z offre soluzioni di sicurezza integrate per l'identity management, l'encryption facilities e la gestione semplificata delle chiavi di sicurezza.
Questi sono alcuni benefici unanimemente riconosciuti della piattaforma IBM Z. Ci sono anche molti motivi per adottare Linux su IBM Z:
- Standardizzazione: molte aziende già utilizzano Linux su piattaforme distribuite. Per coloro che utilizzano anche un IBM Z per le applicazioni principali, zLinux sarà una naturale evoluzione grazie ai risparmi economici che può portare. Infatti, non sono molte né complicate le attività sistemistiche necessarie a portare un'applicazione che gira su Linux su server distribuiti a zLinux;
- Consolidamento: molti server distribuiti Unix o Linux possono essere consolidati su un unico IBM Z, assicurando così notevoli vantaggi economici ed una piattaforma altamente affidabile, sicura e scalabile;
- Facilità: installare Linux su IBM Z è relativamente semplice; sono disponibili molteplici versione di Linux funzionanti su tali mainframe ( SUSE , Red Hat , CentOS ).
La gestione di complessi carichi di lavoro nell'IBM Z
Come tutte le tecnologie si sono evolute nell'ottica di poter ospitare carichi di lavoro specifici, una serie di tecnologie sono state integrate all'interno degli IBM Z per poter ospitare carichi di lavoro eterogenei tra loro all'interno della stessa elaborazione. Non è affatto inusuale constatare che un solo System z9 riesca a gestire applicazioni prettamente transazionali insieme ad applicazioni di Business Intelligence. Questo è dovuto ad un costante ammodernamento della piattaforma che ha cercato di mantenere come caratteristica fondamentale l'effettivo supporto a tutto ciò che la tecnologia aveva già prodotto.
In poche parole, se negli anni ottanta le applicazioni transazionali IMS erano perlopiù utilizzate in un mondo Mainframe, oggi, le applicazioni Java possono essere integrate all'interno di un'infrastruttura Z capace di mantenere le caratteristiche prestazionali della piattaforma transazionale tradizionale CICS ed IMS insieme a quelle generate dal nuovo carico di lavoro Java. Non solo. La quantità di dati prodotti nel tempo sono oggetto di analisi attraverso applicazioni che riescono a sfruttare le caratteristiche di "DataBase Machine" e di "I/O Rate" tipiche dell'IBM Z in generale. Non c'è, inoltre, da meravigliarsi se allo stesso tempo alcuni server Linux virtualizzati all'interno di uno z/VM espletano funzioni di servizi di rete infrastrutturali all'azienda ( firewall , DHCP , dns ).
Una caratteristica della tecnologia dell'IBM Z è l'abilità di supportare applicazioni di diversa natura attraverso tecniche intelligenti ed avanzate di gestione del workload disegnate per ri-allocare le risorse del sistema in maniera automatica e dinamica in accordo con le priorità definite. È interessante inoltre comprendere come la definizione delle priorità non è un qualcosa di definito dal punto di vista meramente tecnologico bensì da uno studio "economico" del processo di business associato.
z/OS
Su sistemi IBM si è soliti trovare come sistema operativo z/OS .
Sistemi operativi per server
I sistemi operativi per server sono molti ma i più usati e più conosciuti sono generalmente:
- GNU/Linux , nelle distribuzioni Red Hat Enterprise Linux (RHEL), Suse Linux Enterprise Server (SLES), CentOS , Debian GNU/Linux , Ubuntu Server
- Windows Server di Microsoft
- macOS Server di Apple
- BSD e derivate: FreeBSD , OpenBSD , NetBSD
- Solaris di Sun Microsystems , ora Oracle
- HP-UX di Hewlett-Packard
- AIX di IBM
I sistemi operativi per server possono essere sia installati direttamente sull'hardware della macchina, sia virtualizzati sopra un hypervisor (es. una distribuzione Linux su VMware ESXi ) il quale permette di sfruttare lo stesso server fisico per più server virtuali, ottimizzando la gestione delle risorse.
In diversi casi un sistema operativo può fungere da hypervisor e server allo stesso tempo, ad esempio Windows Server con Hyper-V che ospita altri sistemi Windows , oppure i Logical Domains ( LDoms ) di Solaris .
In applicazioni più specifiche, quali midrange e mainframe, è possibile trovare sistemi operativi più specifici e dedicati al processare alti volumi di record e transazioni: IBM AS/400 , z/OS , z/TPF , oppure HP Integrity NonStop .
Servizi e tipi di server
Sistemi operativi per dispositivi mobili
Un sistema operativo per dispositivi mobili (in inglese "mobile OS") è un sistema operativo che controlla un dispositivo mobile con lo stesso principio con cui Mac OS , Unix , Linux o Windows controllano un desktop computer oppure un laptop .
Tuttavia affronta problematiche legate alla natura del dispositivo mobile, più critiche rispetto ad un desktop o un laptop; tra le tante: la limitatezza delle risorse (memoria, CPU), l'assenza di alimentazione esterna, differenti tecnologie per l'accesso a Internet ( WiFi , GPRS , HSDPA ...), nuovi metodi d'immissione ( touch screen , minitastiere), ridotte dimensioni del display .
Sistemi operativi realtime
Un sistema operativo realtime è un particolare tipo di sistema operativo, in grado di garantire una risposta entro un dato tempo limite (millisecondi o microsecondi) a qualunque evento esterno. Questo requisito porta a una diversa struttura del sistema: per esempio i sistemi realtime usano spesso il polling (meno efficiente, ma deterministico) invece degli interrupt per gestire le periferiche, e non hanno memoria virtuale.
I sistemi realtime si trovano spesso in ambito industriale, musicale o comunque dove sia necessario ottenere una risposta dal sistema in un tempo massimo prefissato. A loro volta i sistemi realtime si possono dividere in due categorie: hard e soft, a seconda dei tempi di risposta; un PC che faccia girare un gioco in 3D, per esempio, può essere considerato un sistema "soft-realtime".
Sistema operativo online
Mediante opportuni software, il sistema operativo può avere la funzionalità di desktop remoto , che consente tramite una connessione internet l'accesso al proprio elaboratore ea tutti gli applicativi e dati salvati in uno specifico momento. Tramite accesso remoto sono possibili le stesse operazioni che si possono fare stando davanti al proprio elaboratore. L'accesso è protetto da user e password che possono essere al limite condivisi da una comunità di utenti. In questo caso, il desktop remoto è un'evoluzione della tradizionale cartella condivisa. La cartella condivisa già permetteva la comunicazione di qualsiasi file, dunque anche di eseguibili, installabili da remoto in locale, oltreché di dati.
Sistemi distribuiti in rete
Tra le varie ipotesi d'uso di un sistema operativo c'è anche la possibilità di gestione di un sistema distribuito in rete. In tal caso la computazione viene distribuita tra più computer collegati in rete tra loro. In questo modo le risorse e il carico computazionale vengono condivise e bilanciate, ottenendo una maggiore affidabilità e costi più contenuti nella scalabilità. Una configurazione funzionalmente simmetrica permette che tutte le macchine componenti abbiano lo stesso ruolo nel funzionamento del sistema e lo stesso grado di autonomia. Un'approssimazione pratica di questa configurazione è il clustering. Il sistema viene suddiviso in cluster semiautonomi, dove ognuno di essi, a sua volta, è costituito da un insieme di macchine e da un server cluster dedicato.
Note
- ^ sistema operativo ::: Dizionario Informatico , su dizionarioinformatico.com . URL consultato il 26 settembre 2010 (archiviato dall' url originale l'8 agosto 2011) .
- ^ Linux annuncia il kernel O(1) Archiviato il 16 marzo 2012 in Internet Archive .
Bibliografia
- Architettura dei Sistemi di Elaborazione, volume 1 - Fondamenti, firmware, architetture parallele. F. Baiardi, A. Tomasi e Marco Vanneschi, 1988, Franco Angeli Edizioni , ISBN 88-204-2746-X .
- Architettura dei Sistemi di Elaborazione, volume 2 - Sistemi operativi, multiprocessore e distribuiti. F. Baiardi, A. Tomasi, Marco Vanneschi, 1987, Franco Angeli Edizioni, ISBN 88-204-2746-X .
- Sistemi operativi - Concetti ed esempi. A. Silberschatz, P. Galvin, G. Gagne, 2006, Pearson Education Italia, ISBN 88-7192-233-6 .
- Paolo Ancilotti, Maurelio Boari, Anna Ciampolini, Giuseppe Lipari, Sistemi operativi , 2ª ed., McGraw-Hill, ISBN 978-88-386-6432-8 . Le soluzioni commentate degli esercizi di riepilogo sono scaricabili gratuitamente on-line .
- Alberto Leva, Martina Maggio, Alessandro Vittorio Papadopoulos, Federico Terraneo, Control-based Operating System Design , IET, 2013, ISBN 978-1-84919-609-3 .
Voci correlate
- BIOS
- Boot
- Crash (informatica)
- Cronologia dei sistemi operativi
- Domini gerarchici di protezione
- Distribuzione GNU/Linux
- File system
- Kernel
- GNU
- Interfaccia grafica
- Interfaccia a riga di comando
- Lista di sistemi operativi
- Microsoft Windows
- Multitasking
- Modalità provvisoria
- Sistema operativo per dispositivi mobili
- Storia dei sistemi operativi
- OS/2
- Script
- Shell (informatica)
- Software
- Scheduler
- Unix
- Unix-like
Altri progetti
-
Wikibooks contiene testi o manuali su sistema operativo -
Wikizionario contiene il lemma di dizionario « sistema operativo » -
Wikiversità contiene risorse su sistema operativo -
Wikinotizie contiene notizie di attualità su sistema operativo -
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su sistema operativo
Collegamenti esterni
- ( EN ) Sistema operativo , su Enciclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- Definizione di sistema operativo , su pc-facile.com . URL consultato il 26 settembre 2010 (archiviato dall' url originale il 6 dicembre 2010) .
- Appunti sui sistemi operativi , su fabrizio.ciacchi.it . URL consultato il 9 gennaio 2007 (archiviato dall' url originale l'8 maggio 2006) .
- Sistema operativo , in Treccani.it – Enciclopedie on line , Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
| Controllo di autorità | Thesaurus BNCF 6140 · LCCN ( EN ) sh85094982 · GND ( DE ) 4006216-8 · BNF ( FR ) cb119333481 (data) · NDL ( EN , JA ) 00865121 |
|---|
