l Sistema Operativo

Si intende per Sistema Operativo (o software di sistema) un gruppo di programmi che gestisce il funzionamento di base del computer. Il sistema operativo rimane sempre attivo dal momento in cui viene caricato (all’accensione della macchina) fino allo spegnimento.

Sono gestite dal sistema operativo tutte le funzioni generali della macchina, come l’aspetto grafico delle visualizzazioni su monitor, la scrittura e la lettura dai dischi, la messa in esecuzione e la chiusura dei vari programmi, la ricezione e trasmissione di dati attraverso tutti i dispositivi di I/O. Non fanno invece parte del sistema operativo i vari programmi applicativi (software applicativo) come ad esempio i programmi di scrittura, di ritocco fotografico, gli antivirus, ecc. che vengono acquistati a parte e installati sulla macchina dopo che questa contiene già il sistema operativo.

In definitiva si può dire che il Software di sistema serve alla macchina per funzionare, mentre il Software applicativo serve all'utente per lavorare.

Il sistema operativo risiede sull’hard disk come tutti gli altri programmi e viene caricato nella memoria RAM all’accensione della macchina. Un computer appena uscito dalla fabbrica non è neppure in grado di funzionare ma può solo eseguire il boot e arrestarsi con un messaggio d'errore quando rileva l'assenza del sistema operativo. In questo caso occorre eseguire l'installazione del sistema prima di qualunque altra operazione.

Esistono molti sistemi operativi: i più diffusi oggi sono i vari Windows della Microsoft (98, Me, NT, 2000), MacOS della Apple per i computer Macintosh, Linux e Unix in ambito universitario e della ricerca, o in generale per la gestione di reti di computer, e altri ancora. Molto diffuso fino ad alcuni anni fa era anche l’MS-DOS, oggi soppiantato da Windows.
 

I sistemi Unix e Linux sono molto simili fra loro. La differenza principale è che Linux gira su PC, mentre Unix richiede macchine più potenti (workstation, mainframe, ecc.). Ad ogni modo sono entrambi gratuiti, perché non sono il prodotto di un'azienda (com'è Windows della Microsoft) ma sono stati invece sviluppati da una comunità aperta di ricercatori e di programmatori

Il File System

Il file system è il modo con cui il sistema operativo gestisce la memorizzazione dei dati sui dischi e sui vari supporti di memoria di massa.
Esistono diversi tipi di file system (a seconda dei vari sistemi operativi), ma comunque tutti organizzano il contenuto dei dischi in Files e Cartelle (o Directory o Folder), seguendo una metafora ripresa dall’archivistica.

 
Ogni singolo oggetto memorizzato su disco viene detto file (termine che anticamente corrispondeva all'italiano filza, fascicolo, incartamento): un file può essere un programma eseguibile, un insieme di dati numerici, un documento di testo, un’immagine, un documento sonoro, un filmato, una pagina web, un’animazione, o qualunque altra cosa.
Sui dischi di un PC possono trovarsi fino a molte decine di migliaia di file e se non ci fosse nessun criterio di ordinamento sarebbe molto complicato riuscire a rintracciare ogni volta il file che ci interessa, per questo motivo il file system permette di creare dei "contenitori", detti cartelle, che permettono di raccogliere i file in gruppi logicamente omogenei. A loro volta le cartelle possono contenere altre sottocartelle e così via, in un gioco di scatole cinesi.

Se consideriamo i dischi come un archivio, possiamo immaginare che ogni disco sia una sala in cui si trovano tanti armadi (le cartelle di primo livello) più alcuni documenti lasciati fuori dagli armadi (i file che si trovano alla radice del disco, cioè assieme alle cartelle di primo livello). Aprendo uno degli armadi troveremmo dei documenti appoggiati sugli scaffali (i file contenuti nella cartella) più alcune casse (le cartelle di secondo livello), aprendo una di queste casse troveremmo altri documenti e dei raccoglitori (terzo livello), all'interno dei quali troveremmo ancora dei documenti e delle buste (quarto livello), eccetera.

Nelle interfacce (GUI) messe a disposizione dal sistema operativo, i file e le cartelle vengono rappresentati con dei simboli grafici detti icone. Le cartelle sono quasi sempre rappresentate con l'immagine di una cartellina d'archivio , mentre i file hanno le icone più varie, a seconda del tipo.
Ogni file e ogni cartella deve possedere un nome che lo distingua dagli altri. Molti sistemi operativi (fra cui Windows) includono nel nome una sigla aggiuntiva detta estensione che caratterizza il tipo di file. L'estensione viene separata con un punto dal resto del nome, così ad esempio in Windows i file che terminano con .exe sono programmi eseguibili, .txt sono file di testo semplice, .doc .xls .mdb .ppt sono documenti rispettivamente di Word, Excel, Access, PowerPoint, .htm e .html sono pagine Web, .wav .mp3 sono file audio, .jpg .gif .bmp .png sono immagini, .mov .avi .mpg sono filmati, e così via. Di solito non si usano estensioni con i nomi delle cartelle (ma sarebbe comunque possibile).
Due oggetti con lo stesso nome (estensione compresa) non possono trovarsi all'interno di una stessa cartella, ma possono invece esistere in due cartelle diverse (anche se contenute una nell'altra).

Per quanto riguarda l'hard disk (su cui si trova il sistema operativo), la maggior parte dei file e delle cartelle che vi si trovano viene creata e gestita direttamente dalle applicazioni senza l’intervento diretto dell’utente (si tratta di file di sistema, di configurazione o di dati). Questi documenti, che servono per il corretto funzionamento dei programmi e del sistema operativo, non devono essere mai alterati dall’utente se non vuole correre il rischio di bloccare la macchina. Un utente inesperto deve agire solo sulle cartelle e sui file che lui stesso ha espressamente inserito nell'hard disk, perché l'alterazione dei file di sistema è un'operazione che rischia di compromettere seriamente il funzionamento della macchina.
È comunque opportuno che l'utente organizzi correttamente il proprio lavoro, evitando di salvare i documenti dove capita ma creando invece una struttura ordinata di cartelle e sottocartelle, in modo da rintracciare velocemente i propri file ed evitare cancellazioni accidentali o sprechi di spazio su disco.

Ogni disco contiene l’indice di tutti i files, generato e aggiornato automaticamente dal sistema operativo. L’indice memorizza per ogni file il nome, la posizione fisica nel disco, le dimensioni in byte, la data di creazione o modifica, la cartella in cui è contenuto e altre informazioni (a seconda del file system). Il sistema operativo fornisce poi all’utente tutti i programmi per visualizzare l’indice dei dischi e per organizzarne il contenuto, spostando, copiando o cancellando i file, cambiandone il nome, creando nuove cartelle, ecc.

Alcuni sistemi operativi pongono infine restrizioni e protezioni sui file, impedendo (o perlomeno ostacolando) modifiche di files “delicati” (come i file di sistema) o anche impedendo la visualizzazione di file che contengono informazioni riservate o personali

Il codice ASCII

La tabella ASCII è un codice convenzionale usato per la rappresentazione dei caratteri di testo attraverso i byte: ad ogni byte viene fatto corrispondere un diverso carattere della tastiera (lettere, numeri, segni).
In realtà lo standard ASCII copre solo i primi 128 byte (da 00000000 a 01111111), i successivi byte fino al 256° costituiscono la tabella ASCII estesa che presenta varie versioni a carattere nazionale.

Nella tabella ASCII standard si trovano le cifre numeriche, le lettere maiuscole e minuscole (maiuscole e minuscole hanno codici ASCII differenti) la punteggiatura, i simboli aritmetici e altri simboli ($, &, %, @, #, ecc.). Essendo stata concepita in America, la tabella ASCII standard non comprende le lettere accentate (sconosciute all'ortografia inglese).
I primi 32 byte della tabella standard sono inoltre riservati per segnali di controllo e funzioni varie.

L'alfabeto latino, usato nella scrittura di molte lingue nel mondo, presenta una grande quantità di varianti grafiche: si va dalle semplici vocali accentate (accento grave à, acuto á, circonflesso â, dieresi ä, tilde ã) a lettere modificate (lettere con barrette, cediglie, segni), lettere speciali usate solo in una lingua, segni di punteggiatura particolari (il punto interrogativo ed il punto esclamativo capovolti usati nello spagnolo), simboli di valuta, e così via, senza considerare poi che gran parte di questi segni presentano le due forme maiuscola e minuscola.
Le varianti sono talmente numerose che i 128 byte della tabella estesa non sono purtroppo sufficienti a rappresentarle tutte, per questo motivo esistono diverse estensioni della tabella ASCII: lo standard ISO 8859 prevede 15 diverse estensioni, comprese quelle per gli alfabeti diversi dal latino, ma esistono anche ulteriori estensioni non riconosciute dall'ISO e create per esempio dalla Microsoft per i sistemi Windows o dalla Apple per i Macintosh. Persino l'MS-DOS usava un'estensione diversa da quella di Windows.
La tabella ASCII estesa tipicamente utilizzata in Italia è quella dell'Europa occidentale, creata per le lingue germaniche e neolatine (escluso il rumeno). Altre estensioni usate in Europa sono la Centro Europea per i paesi dell'Europa orientale (lingue slave, ungherese, rumeno), la Turca, la Cirillica e la Greca.
Questa coesistenza fra diverse versioni del codice ASCII produce spesso discordanze nella visualizzazione dei file di testo. Sarà capitato a molti di aprire un file di testo o ricevere una E-mail e trovare segni assurdi al posto di tutte le lettere accentate, questo perché chi l'ha scritto stava usando una tabella estesa diversa dalla vostra e quindi il vostro computer interpreta alcuni byte del file in modo diverso.
Certi tipi di file, come i file html, possono contenere al loro interno il nome esplicito dell'estensione ASCII usata per la loro creazione, così il computer ricevente saprà come regolarsi.

Per cercare di ovviare al problema è stato creato un nuovo standard internazionale detto Unicode, definito dalla Unicode Consortium e dalla International Organization for Standardization (ISO 10646), che rappresenta i caratteri usando 2 byte (16 bit).
Con 2 byte il numero di combinazioni possibili diventa 256x256 = 65.536, perciò Unicode supporta 65.536 diversi segni, al posto dei 256 del set ASCII. Si riescono così a rappresentare non solo tutte le varianti dell'alfabeto latino, ma anche tutti gli altri alfabeti (greco, cirillico, arabo, ebraico, hindi, thai, ...) oltre all'insieme degli ideogrammi cinesi e giapponesi (che sono in tutto circa 30.000, anche se poi ne vengono effettivamente utilizzati solo poche migliaia). Lo standard definitivo è ancora in corso di definizione, ma i codici disponibili sono così numerosi, che pare verranno inseriti in Unicode persino gli alfabeti di fantasia come l'Elfico di Tolkien o il Klingon di Star Trek.
Lo svantaggio dell'Unicode, rispetto all'ASCII, è che le dimensioni dei file di testo risultano comunque raddoppiate (vengono usati 2 byte per carattere, invece di 1 solo).

Il Software Applicativo

Viene detto Software applicativo (o semplicemente "applicativi") l'insieme dei programmi che non sono compresi nel sistema operativo, ma che vengono invece installati dall'utente per svolgere compiti specifici. Per esempio sotto Windows il programma di videoscrittura Microsoft Word è forse l'applicativo più diffuso. Word non fa parte di Windows ma deve essere acquistato a parte e installato sulla macchina dopo che questa contiene già il sistema operativo. Sono ugualmente degli applicativi i programmi antivirus (Norton, McAffee, Panda, ...), i programmi per la compressione dei file (Winzip, ZipCentral, ...), la posta elettronica (Eudora, Outlook Express, ...), il ritocco fotografico (Photoshop, PaintShop Pro, ...), la composizione multimediale (Dreamweaver, FrontPage, Flash, Director, ...), i lettori audio/video (Quick Time Player, Real Player, ...), ecc.

 
A rigore fanno parte degli applicativi anche alcune utilità che si installano assieme a Windows stesso, come il Blocco note, la Calcolatrice, Paint, WordPad; si tratta infatti di semplici programmi che non sono essenziali per il funzionamento della macchina (potrebbero anche essere rimossi senza comprometterne in alcun modo il funzionamento), ma vengono installati assieme al sistema operativo soltanto per offrire all'utente alcune semplici applicazioni di base. Infatti, se per assurdo su un computer si trovasse esclusivamente il sistema operativo senza nessun'altra applicazione, la macchina funzionerebbe perfettamente, ma l'utente non sarebbe messo nelle condizioni di poterla usare.

Possiamo tentare una classificazione degli applicativi in 5 categorie:

• Utilità di Sistema - si tratta di programmi che servono per migliorare la gestione e la sicurezza della macchina, come ad esempio gli stessi antivirus, oppure programmi per l'ottimizzazione delle risorse, per il controllo dello stato del sistema, la ripulitura dell'hard disk, ecc.

• Office Automation - programmi di ausilio nei normali lavori d'ufficio, quindi creazione e elaborazione di testi (word processor), gestione di basi di dati (database), fogli di calcolo, posta elettronica, navigazione in Internet, ecc.

• Applicazioni aziendali - progammi creati per le necessità specifiche delle aziende, come ad esempio i programmi per la fatturazione o per la gestione del personale, dei magazzini, dei macchinari industriali. Spesso si tratta di programmi creati ad hoc da aziende di produzione software.

• Strumenti di sviluppo - programmi per la creazione di oggetti multimediali (pagine Web, animazioni e CD interattivi), elaborazione audio/video/immagini, programmi che servono per la creazione di nuovi applicativi (authoring tools).

• Giochi e svago - giochi, emulatori, lettori audio e video.

Al solito, queste distinzioni vanno prese come categorie concettuali e non come rigide classificazioni.

Installazione del Software

L'installazione è il processo tramite il quale un nuovo software viene inserito nel computer. Di solito non si tratta di una semplice copia del file eseguibile sull'hard disk, quanto piuttosto di una complessa procedura di interfacciamento fra la nuova applicazione ed il sistema operativo (che deve aggiornare tutta una serie di file di configurazione generali). Per fortuna l'istallazione è quasi sempre realizzata attraverso una procedura automatica che richiede solo un intervento minimo da parte dell'utente (tipicamente all'utente viene chiesto solo di specificare alcune opzioni, come il nome della cartella in cui copiare il programma, se eseguire l'installazione standard o eliminare/aggiungere alcuni componenti opzionali, ecc.). L'installazione si esegue una sola volta e da quel momento in poi il programma è sempre disponibile per l'uso.

 
Oggi esistono due modi principali per procurarsi nuovo software: acquistare da un rivenditore i CD di installazione o scaricare (download) da Internet il programma di installazione (esiste anche un terzo modo, che è fare una copia pirata, ma di questo discuteremo nel paragrafo del copyright).
Per installare il software attraverso un CD è sufficiente inserire il disco nel drive e la procedura parte da sola; se così non fosse allora bisogna cercare sul CD un file eseguibile (.exe), che dovrebbe chiamarsi "setup.exe" o "autorun.exe" o "install.exe" o qualcosa di simile (comunque un .exe), e farlo partire con un doppio click.

 
L'installazione attraverso un file scaricato da Internet è ancora più semplice: se è un file .exe basta un doppio click sull'icona del file per attivare la procedura. A volte il file scaricato da Internet può essere di tipo .zip (archivio di file compressi o, secondo il gergo comune, "zippati", da non confondersi con i dischi zip), in questo caso occorre prima effettuare la decompressione dei file attraverso un programma opportuno (WinZip, ZipCentral, o altri) e poi cercare il file eseguibile come per il CD. Ad ogni modo, all'interno del file zip decompresso o nelle pagine del sito Internet, dovrebbe trovarsi sempre una breve guida all'installazione (quasi sempre solo in inglese, però).
 

Il Copyright

Oltre ai programmi freeware e shareware si possono trovare su Internet anche programmi in versione demo (abbreviazione di demonstration): si tratta di versioni dimostrative gratuite di software a pagamento, che però funzionano fin da subito in maniera parziale (per esempio non consentono di salvare i file, o hanno solo alcune funzioni disponibili).
A parte i siti delle case produttrici, esistono due siti Internet che raccolgono buona parte del software disponibile su Internet: si tratta di TuCows e di CNET Download. Un sito in italiano per il download è Volftp della Mondadori.

La copiatura dei CD di software è consentita unicamente come copia di riserva per l'utente che li ha acquistati (nell'eventualità che i CD originali si rovinassero).
Non è consentito invece né copiare i CD per cederli ad altri (a nessun titolo), né usare gli stessi CD originali per effettuare più installazioni su diverse macchine (a meno che la licenza non lo preveda espressamente); si parla in questi casi di software pirata.

 
Per quanto riguarda inoltre i programmi shareware, esiste la possibilità di reperire su Internet delle "chiavi pirata" (dette cracks) che ne sbloccano il funzionamento senza aver pagato la licenza. Inutile dire che, anche in questo caso, si tratta di un'operazione illegale (in gergo, si parla di "programmi craccati"). Si tenga presente inoltre che il software su Internet non ha mai un prezzo proibitivo (spesso si tratta di poche decine di dollari) e che con l'acquisto legale si favorisce l'ulteriore disponibilità di nuovo software: se nessuno pagasse non ci sarebbe più la possibilità di trovare i programmi in rete.

 
Il software pirata è diffusissimo per uso personale; le stesse aziende produttrici lo tollerano di buon grado, perché questo favorisce comunque la conoscenza del programma e quindi, di riflesso, anche la sua diffusione legale. Non viene invece assolutamente tollerato l'uso professionale: chi usa software pirata per il lavoro o per lucro si espone al rischio di grosse sanzioni (che, a seconda dei casi, possono diventare anche penali).

I Driver

Nel gergo informatico si tende spesso a fare confusione fra drive e driver, termini che si riferiscono in realtà a due cose molto diverse. I drive (hardware) sono i lettori in cui si inseriscono i vari dischi del computer (floppy, cd, zip...); i driver (software) sono invece dei file accessori al sistema operativo che consentono la comunicazione fra il computer e le varie periferiche, servono cioè da "interpreti" fra l'hardware e il sistema operativo.

 
Per poter funzionare correttamente, ogni dispositivo deve avere il suo particolare driver registrato dal sistema operativo. Esistono perciò i driver di stampante, modem, masterizzatore, lettore CD, scheda madre, scheda video, scheda audio, scheda di rete, ecc. Talvolta hanno i loro driver anche il mouse e il monitor, mentre non li hanno mai la RAM, la tastiera, le casse audio e il drive del floppy.

Quando si acquista una scheda o una periferica, nella confezione si trova sempre un floppy o un CD con i driver relativi (generalmente una periferica, se compatibile con più sistemi operativi, avrà un driver diverso per ognuno di essi). Se per qualche motivo il disco non fosse disponibile (perché magari si tratta di un componente usato e il disco è andato perduto) dovrebbe essere possibile scaricare una copia del driver direttamente dal sito Internet del produttore, anche se non è sempre facile riuscire a capire dove si trovi (e quale sia esattamente) il file di cui si ha bisogno.

L'installazione dei driver sul computer avviene come per gli applicativi, attraverso un software di installazione automatica che viene fornito assieme ai driver stessi. A volte però alcuni componenti molto economici non possiedono quest'installazione guidata, ma richiedono invece una procedura manuale un po' più complessa; comunque dovrebbe essere sempre presente un foglio di istruzioni allegato.

 
Windows 95 e 98 possiedono una funzione detta Plug and Play (inserimento e avvio) che all'accensione del computer verifica la presenza di nuovi componenti hardware, ricercando automaticamente il driver adatto. Una copia dei driver per tutti i dispositivi più comuni è contenuta negli stessi dischi di installazione di Windows 95/98 (naturalmente vi si trovano solo i modelli di periferiche che erano già in commercio al momento della pubblicazione di Windows). 

Prima di acquistare una nuova periferica, è importante anche controllare se ci sono dei "requisiti minimi" o dei "requisiti consigliati" che questa richiede al sistema, soprattutto se il computer è già un po' vecchiotto (il che significa un paio d'anni o più). Molte periferiche infatti non funzionano se il sistema non possiede risorse sufficienti. Tipicamente, vengono richiesti: una certa quantità di RAM, un certo spazio libero su hard disk, un modello di processore superiore ad un dato tipo, una versione abbastanza recente del sistema operativo, ecc. Se anche uno solo di questi parametri è al di sotto dei requisiti minimi, di sicuro la periferica non funzionerà; ma per essere veramente certi del buon funzionamento è meglio rispettare anche i requisiti "consigliati".
Normalmente tali parametri si trovano riportati già sulla confezione (e, ovviamente, nel manuale).

A  volte può succedere che un nuovo componente interno (una scheda d'espansione, un hard disk, un drive) collegato alla scheda madre non venga in nessun modo riconosciuto. Si tratta di un problema abbastanza frequente con i computer assemblati e le cause possono essere molteplici: spesso si riconducono a generiche incompatibilità strutturali (più o meno dichiarate) fra i vari componenti hardware, ma talvolta potrebbero anche dipendere dal BIOS della scheda madre.

Si è detto, infatti, che nella ROM del BIOS si trovano le istruzioni di boot, che servono per attivare i componenti hardware all'avvio della macchina; se però la scheda madre è un modello un po' superato, queste istruzioni potrebbero non funzionare con alcuni componenti di nuova concezione. 

Per questo motivo, nella maggior parte delle schede madri la ROM del BIOS è in realtà una EPROM, il che consente il periodico aggiornamento del boot (nel caso si rendesse necessario). I file per l'aggiornamento, ammesso che esistano e che siano disponibili, si possono scaricare dal sito del produttore della scheda, proprio come avviene per i driver. L'operazione di aggiornamento non è tuttavia priva di rischi, perché se rimane interrotta a metà (per es. se salta la corrente) il computer non potrà più avviarsi e sarà necessario sostituire la scheda madre.

Si ricorda infine che non si dovrebbero mai collegare o scollegare i dispositivi quando il computer è acceso (eccezion fatta per i dispositivi USB). Alcune periferiche esterne non sono neppure riconosciute, se non vengono accese prima del computer. Succede per esempio con certi modelli di scanner o col drive zip

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