Software

IL SOFTWARE (Cap. 4)

L'hardware da solo non è sufficiente per far funzionare l'elaboratore, è per questo che dobbiamo introdurre il concetto di software.

Il software è un insieme di programmi che permettono di trasformare un insieme di circuiti elettronici in un oggetto in grado di svolgere delle funzioni di natura diversa e per diversi tipi di utenti.

La proprietà fondamentale dell'elaboratore è il fatto di essere programmabile, ossia è in grado di svolgere compiti diversi a seconda delle istruzioni fornite dall'utente attraverso un programma. Tuttavia gli utenti non possono programmare direttamente la macchina perché dovrebbero conoscere l'organizzazione fisica di essa e il suo linguaggio macchina,ogni programma infatti dovrebbe essere scritto mediante sequenze di bit ed ogni piccola differenza hardware comporterebbe la riscrittura del programma stesso.

Il software nasce proprio per:

* Astrarre dall'organizzazione fisica della macchina

* Usare nello stesso modo, o in modo simile, elaboratori leggermente diversi dal punto di vista hardware

* Usare un semplice linguaggio di interazione con la macchina

* Avere un linguaggio semplice e ad alto livello per programmare la macchina

* Avere un insieme di programmi applicativi per svolgere compiti diversi

Nei moderni sistemi di elaborazione questi obiettivi sono raggiunti grazie a macchine virtuali che vengono realizzate al di sopra della macchina fisica.

Viene definita virtuale in quanto non esiste realmente ma viene realizzata mediante un software, ossia un insieme di programmi che costituiscono il software di base.

L'utente interagirà con la macchina virtuale attraverso un linguaggio di comandi, i quali vengono tradotti da questa nella sequenza di comandi riconosciuti dall'hardware.

1) Il software di base

È un insieme di programmi in linguaggio macchina la cui esecuzione permette di creare l'ambiente virtuale con cui l'utente si trova ad interagire.

Fornisce un insieme finito di comandi detto linguaggio comandi che la macchina è in grado di eseguire.

Il software verifica se si tratta de1comando valido e lo traduce nella sequenza di comandi a basso livello per la macchina fisica.

Tali sequenze di istruzioni sono date una volta per tutte e memorizzate su memoria secondaria, perciò vengono recuperate in questa e non si deve ogni volta tradurre il comando.

Eseguito il comando la macchina fornisce all'utente delle informazioni relative alla sua esecuzione e si pone in attesa de1nuovo comando da parte dell'utente.

Si può costruire al di sopra delle diverse macchine fisiche la stessa macchina virtuale e per ogni comando la macchina virtuale si dovranno avere diverse traduzioni, una per ogni tipo di hardware.

Non vi sono limiti al numero e al tipo di macchine virtuali che possono essere realizzate, il software di base moderno può essere strutturati in diversi livelli virtuali che definiscono una gerarchia di macchine virtuali detta struttura a cipolla. Ogni livello della gerarchia fornisce un insieme d funzioni che diventano sempre più astratte man mano che ci si allontana dalla macchina fisica. Ovviamente per ogni funzione data dal livello bisogna dare la traduzione per i livelli sottostanti, la traduzione,