Un sistema operativo è il software principale che gestisce tutto l'hardware e altre applicazioni su un computer. Il sistema operativo, noto anche come "OS", si interfaccia con l'hardware del computer e fornisce servizi che le applicazioni possono utilizzare.
Cosa fa un sistema operativo?
Un sistema operativo è l'insieme principale di software su un dispositivo che tiene tutto insieme. I sistemi operativi comunicano con l'hardware del dispositivo. Gestiscono tutto, dalla tastiera ai mouse alla radio Wi-Fi, ai dispositivi di archiviazione e al monitor. In altre parole, un sistema operativo amministra tutti i dispositivi di input e output. I sistemi operativi utilizzano i driver di un dispositivo (il nostro PC per esempio...) per comunicare con altri dispositivi ad esso collegati (stampanti, HD esterni, ecc).I sistemi operativi includono anche molti software, ad esempio servizi di sistema comuni, librerie e interfacce di programmazione di applicazioni (API) che gli sviluppatori possono utilizzare per scrivere programmi da eseguire all'interno del sistema operativo.
Il sistema operativo si trova tra le applicazioni eseguite e l'hardware, utilizzando i driver hardware come interfaccia tra i due. Ad esempio, quando un'applicazione (un'app della nostra stampante ad esempio) vuole stampare qualcosa, trasferisce tale compito al sistema operativo. Il sistema operativo invia le istruzioni alla stampante, utilizzando i driver della stampante per inviare i segnali corretti. L'applicazione che stampa non deve preoccuparsi di quale stampante hai o capire come funziona. Il sistema operativo gestisce i dettagli.
Il sistema operativo gestisce anche il multitasking (multiprocessualità), allocando risorse hardware tra più programmi in esecuzione. Il sistema operativo controlla quali processi vengono eseguiti e li assegna tra diverse CPU (unità di elaborazione centrale) se si dispone di un computer con più CPU o core, consentendo l'esecuzione di più processi in parallelo. Gestisce anche la memoria interna del sistema, allocando memoria tra le applicazioni in esecuzione.
Il sistema operativo è l'unico grande software che gestisce tutto questo grande spettacolo tecnologico ed è responsabile di tutto il resto. Ad esempio, il sistema operativo controlla anche i file e altre risorse a cui questi programmi possono accedere.
La maggior parte delle applicazioni software sono scritte per i sistemi operativi, il che consente al sistema operativo di eseguire molti lavori pesanti. Ad esempio, quando esegui Minecraft, lo esegui su un sistema operativo. Minecraft non deve sapere esattamente come funziona ciascun componente hardware diverso. Minecraft utilizza una moltitudine di funzioni del sistema operativo e questo le traduce in istruzioni hardware di basso livello. Questo salva gli sviluppatori di Minecraft e ogni altro programma che gira su un sistema operativo, da un sacco di problemi.
I sistemi operativi non sono solo per PC
Quando diciamo che i "computer" eseguono il sistema operativo, non intendiamo solo i tradizionali PC desktop e portatili. Lo smartphone è un computer, così come tablet, smart TV, console di gioco, smartwatch e router Wi-Fi. Amazon Echo o Google Home sono dispositivi informatici che eseguono un sistema operativo.
I sistemi operativi desktop familiari includono Microsoft Windows, MacOS di Apple, Chrome OS di Google e Linux. I sistemi operativi per smartphone dominanti sono iOS di Apple e Android di Google.
Altri dispositivi, come il router Wi-Fi, possono eseguire "sistemi operativi incorporati". Si tratta di sistemi operativi specializzati con un numero di funzioni inferiore rispetto a un tipico sistema operativo, progettati specificamente per singole attività, come l'esecuzione di un router Wi-Fi, che fornisce il GPS di navigazione, o il funzionamento di un ATM (Bancomat).
Dove finiscono i sistemi operativi e iniziano i programmi?
I sistemi operativi includono anche altri software, tra cui un'interfaccia utente che consente a noi utenti di interfacciarsi con il dispositivo. Può trattarsi di un'interfaccia desktop su un PC, un'interfaccia touchscreen su un telefono o un'interfaccia vocale su un dispositivo tipo un microfono.
Un sistema operativo è un grande software costituito da molte applicazioni e processi diversi. Il confine tra ciò che è un sistema operativo e ciò che è un programma (o applicazione) può a volte essere un pò sfocato. Non esiste una definizione ufficiale precisa di un sistema operativo.
Ad esempio, su Windows, l'applicazione Esplora file (o Esplora risorse) è sia una parte essenziale del sistema operativo Windows, che gestisce anche il disegno dell'interfaccia desktop, sia un'applicazione che viene eseguita su quello stesso sistema operativo.
Il nucleo di un sistema operativo è il kernel
A un livello basso, il kernel (nocciolo o nucleo tradotto letteralmente) è il programma di base del computer situato nel cuore del tuo sistema operativo. Questo singolo programma è una delle prime cose caricate all'avvio del sistema operativo. Gestisce l'allocazione della memoria, la conversione delle funzioni del software in istruzioni per la CPU del computer e la gestione dell'input e dell'output dai dispositivi hardware. Il kernel viene generalmente eseguito in un'area isolata per impedire che venga manomesso da altri software sul computer. Il kernel del sistema operativo è molto importante ma è solo una parte del sistema operativo stesso.
Anche qui le linee possono essere un pò sfocate. Ad esempio, Linux è solo un kernel. Tuttavia, Linux è ancora spesso identificato come un sistema operativo. Anche Android è definito sistema operativo, ed è costruito attorno al kernel di Linux. Le varianti Linux come Ubuntu prendono il kernel di Linux e aggiungono altro software attorno ad esso. Fanno comunque riferimento a sistemi operativi.
Qual è la differenza tra firmware e sistema operativo?
Molti dispositivi eseguono solo "firmware", un tipo di programmi di basso livello generalmente integrati direttamente nella memoria di un dispositivo hardware. Il firmware è in genere solo un piccolo software progettato per eseguire solo una sequenza di istruzioni base.
Quando un computer moderno si avvia, carica il firmware UEFI dalla scheda madre. Questo firmware è un software di basso livello che inizializza rapidamente l'hardware del tuo computer. Quindi avvia il sistema operativo dall'unità a stato solido o dal disco rigido del computer. (Le stesse unità a stato solido o il disco rigido hanno il proprio firmware interno, che gestisce la memorizzazione dei dati nei settori fisici all'interno dell'unità.)
Anche la linea tra firmware e sistema operativo può risultare un pò sfocata. Ad esempio, il sistema operativo per iPhone e iPad Apple, denominato iOS, viene spesso chiamato "firmware". Anche il sistema operativo della PlayStation 4 è ufficialmente chiamato firmware.
Si tratta di sistemi operativi che si interfacciano con più dispositivi hardware, forniscono servizi ai programmi e allocano risorse tra le applicazioni. Tuttavia, un firmware di base che viene eseguito su un telecomando TV, ad esempio, non è generalmente definito un sistema operativo.
L'utente media non ha bisogno di comprendere esattamente che cos'è un sistema operativo. Potrebbe tuttavia essere utile sapere quale sistema operativo è necessario conoscere con quale software e hardware è compatibile il dispositivo che utilizziamo.
