La multiutenza e l'avvento dei sistemi operativi

Naturalmente occorrono programmi ausiliari anche per risolvere problemi piu' squisitamente tecnici:

• automatizzazione delle fasi di input e output
• lancio automatico del programma
• arresto del programma in caso d'errore
• monitoraggio dello stato di progresso del programma
• ed anche, registrazione del tempo d'uso da parte di un utente:
  • identificazione utente
  • mantenimento di una tabella utenti
  • generazione rapporti

La soluzione e' data dall'architettura di Vun Neumann: un meta-programma che stia a monte del programma vero e proprio e che dal suo punto di vista consideri il programma come dati: il sistema operativo.

Alcuni concetti:

• il sistema operativo e' il vero e unico programma che la CPU ha in esecuzione; gli altri programmi, quelli che per noi sono i programmi veri, sono mere subroutine del sistema operativo
• il sistema operativo e' il vero consumatore di risorse: da solo e' capace di portar via dal 20 al 70 % del tempo di CPU; agli utenti si fa comunque pagare anche l'uso del sistema operativo
• il sistema operativo conosce perfettamente l'harware su cui e' installato e sa gestire le periferiche di I/O tramite alcune sue subroutines dette device drivers: i programmi compiono richieste astratte di I/O al sistema operativo
• il sistema operativo e' in loop infinito e si identifica come programma del computer, senza del quale il computer e' solo ferro
• si stabiliscono tre categorie
  • hardware
  • software di sistema - il sistema operativo
  • software applicativo - i programmi utili

  L'esistenza di un sistema operativo che si occupa dei dettagli di I/O e di uso memoria per uno hardware dato apre una possibilita': concepire linguaggi di programmazione ad alto livello e compilatori che producono codice adatto ad un certo sistema opeativo.

  Notare la conseguenze:

  • il compilatore non fornisce routine a basso livello per la gestione di periferiche
  • il programma eseguibile funzionera' su tutti i computer che hanno lo stesso sistema operativo
  • i programmatori hanno la vita piu' facile, aumentano di numero e diminuiscono di conoscenze tecniche
  • si cominciano a sentire necessita' di standardizzazione sia del sistema operativo che dei linguaggi di programmazione
  • nascono fazioni che favoriscono un dato S.O. o un dato Linguaggio

  Linguaggi di Programmazione

  Si parla di 'Generazioni di Linguaggi di Programmazione' col tacito consenso che un linguaggio di, p.es., terza generazione deve per forza essere migliore di uno di seconda:

  • I generazione - linguaggio macchina di una CPU specifica
  • II generazione - Assembler per una CPU specifica
  • III generazione - linguaggi procedurali come Algol, Fortran, Cobol, C, ecc.
  • IV generazione - metalinguaggi che usano un insieme di programmi o altri metaprogrammi integrati in un tutto armonico e funzionale a certi scopi ristretti: Shell di UNIX, Perl, Python, ecc.
  • V generazione - programmi logici intelligenti (Intelligenza Artificiale); una volta era il Prolog a pretendere questa posizione, ora vi sono Ontolingua, Kif, ecc.

  Generalmente per linguaggi di programmazione si intendono oggi quelli di III generazione. Sembra che vi siano stati tre ambienti originanti, che hanno avuto pochi successi e molti fallimenti:

  • ambiente universitario tecnicoi/matematico: Fortran, ma anche Algol
  • ambiente universitario informatico: C, ma anche Lisp, Snobol
  • comitati commerciali e militari: Cobol, ma anche PL/1, Ada

  Non va sottovalutata l'importanza storica del COBOL (COmmon Business Oriented Language), per il fatto che e' stato un comitato a formalizzarlo, e questo ha stabilito un precedente per la formazione di comitati, ed anche per il fatto che, grazie al supporto della IBM e degli altri produttori di Mainframe, la diffusione e' stata globale e rapida.

  Viene da notare, qui come in altri casi informatici, che a volte una standardizzazione favorisce la stagnazione e la mediocrita' e pone ipoteche impensabili sul futuro (legacy systems che piu' nessuno conosce, problema dell'anno 2000, ecc.).