Per prima cosa, qual è lo scopo dei sistemi operativi? Cosa fanno in realtà? Un sistema operativo è il livello di programmazione che ti permette di fare cose con il tuo computer. Il sistema operativo interagisce con l’hardware di un computer ad un livello di base, trasmettendo i vostri comandi in un linguaggio che l’hardware può interpretare. Il sistema operativo funge da piattaforma per tutte le altre applicazioni sulla vostra macchina. Senza di esso, il vostro computer sarebbe solo un fermacarte.
Nel suo cuore, un computer è un dispositivo che macina numeri. Prende input sotto forma di zeri e uno – bit – e li incanala attraverso vari circuiti e processori. L’hardware si comporta secondo regole severe. Noi definiamo queste regole usando cose come le porte logiche, che prendono un input e producono un output in modo prevedibile. Alcuni computer semplici non hanno bisogno di un sistema operativo perché eseguono solo un compito specifico. Ma i personal computer devono essere più versatili. Il sistema operativo permette a programmi complessi di accedere alle capacità dell’hardware per ottenere risultati. Solo le proprietà fisiche dell’hardware e la nostra immaginazione possono limitare ciò che i programmi possono fare.
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Si potrebbe progettare un sistema operativo programmandolo fisicamente nei circuiti di un computer. Questo richiederebbe la costruzione di percorsi elettrici utilizzando milioni di porte logiche. Ma un tale sistema operativo sarebbe inflessibile. Ecco perché i sistemi operativi come Mac OS X e Windows sono software. Il software è più malleabile dell’hardware — è possibile apportare modifiche attraverso patch software e aggiornamenti di versione. Fare lo stesso con l’hardware significherebbe cambiare i chip fisici e i circuiti stampati.
I sistemi operativi sono come il manager di un computer. È compito del sistema operativo monitorare ciò di cui il software ha bisogno e ciò che l’hardware può fornire. Quando si eseguono applicazioni sul computer, il sistema operativo assegna le risorse necessarie per completare il compito. Questo può includere la potenza di elaborazione, l’allocazione della memoria e l’accesso alla memoria del computer, tra le altre cose. Idealmente, il sistema operativo farà in modo che l’hardware del computer non sia mai sovraccaricato.
Il sistema operativo permette anche ai programmi di funzionare su un computer. Senza un sistema operativo, un programmatore dovrebbe progettare un’applicazione da eseguire direttamente sull’hardware. Questo non è molto efficiente. Un sistema operativo funge da interfaccia dell’applicazione con l’hardware. Il sistema operativo fa questo attraverso un’interfaccia per programmi applicativi (API). Gli sviluppatori di programmi costruiscono applicazioni per l’API. Assumendo che il programmatore abbia fatto un buon lavoro nel costruire un’applicazione senza gravi bug, essa dovrebbe funzionare bene sul sistema operativo.
Una parte importante del computer Mac è il firmware. Il firmware è un livello di programmazione che esiste direttamente sopra uno strato di hardware. Non fa parte del sistema operativo stesso. Il firmware del Mac è il primo programma memorizzato che viene eseguito quando si accende un computer Mac. Il suo compito è quello di controllare la CPU del computer, la memoria, le unità disco e le porte per eventuali errori. L’equivalente PC del firmware Mac si chiama BIOS, che sta per basic input-output systems. Un secondo programma chiamato bootloader carica il Mac OS X, assumendo che non ci siano errori segnalati dal firmware.
Prossimo, daremo un’occhiata più da vicino a ciò che fa funzionare il Mac OS X.