Lo scopo del sistema operativo è quindi quello di:

fornire  servizi utili all'operatore,

mettere a disposizione dei programmi applicativi un insieme di servizi di sistema (primitive),

facendosi carico delle complesse operazioni necessarie per una corretta gestione delle risorse del sistema di calcolo.

Funzioni del sistema operativo

Gestione del calcolatore

Gestione delle unità periferiche

Gestione dei file

Gestione dell'esecuzione dei programmi

Gestione dell'interfaccia con l'utente

Gestione delle comunicazioni in rete

Bootstrap (avviamento)

All'accensione del calcolatore parte l'esecuzione di una piccola parte del Sistema Operativo residente in ROM, che esegue le operazioni:

verifica del funzionamento di parti del calcolatore, in particolare della RAM

caricamento da memoria di massa a memoria di lavoro delle altre parti componenti del Sistema Operativo

salto all'esecuzione della parte (interprete comandi) che gestisce l'interazione con l'utente.

A questo punto l'interprete comandi emette sul video il prompt indicando all'utente di essere pronto a ricevere ed eseguire comandi (con il SO MS-DOS il prompt è C:>)

Generazione di un programma eseguibile

Partendo da

Algoritmo descritto con un linguaggio simbolico, cioè PROGRAMMA SORGENTE

produce

algoritmo rappresentato in codice macchine, cioè PROGRAMMA ESEGUIBILE

I linguaggi usati per i Programmi Sorgenti possono essere di basso livello (Assembler) o di alto livello (come Fortran, C, Pascal, Modula-2, ecc.)

Le operazioni necessarie per produrre un Programma Eseguibile utilizzano nelle varie fasi come strumenti molto utili, e praticamente indispensabili, appositi programmi eseguiti dallo stesso calcolatore.

Fase di editing

Programma in esecuzione EDITOR

Ingresso Caratteri da tastiera

Che vengono memorizzati in memoria centrale. L'Editor consente all'operatore di comporre e modificare un testo, composto da qualunque sequenza di caratteri.

Uscita (salvataggio) File Programma Sorgente

Memorizzato in memoria di massa.

Fase di traduzione

di assemblaggio (linguaggio assembler)

o di compilazione (linguaggi di alto livello)

Programma in esecuzione COMPILATORE

Ingresso File Programma Sorgente

Il compilatore riconosce i simboli, le parole e i costrutti del linguaggio e produce la forma binaria del codice macchina corrispondente.

Uscita File Programma Oggetto

È un file binario di nome XXXX.OBJ

Uscite ausiliarie Eventuali messaggi diagnostici che segnalano gli eventuali errori sintattici che il compilatore ha rivelato nell'analisi del programma sorgente.

Gli errori sintattici, cioè le violazioni delle regole della sintassi del linguaggio, rendono il programma non correttamente associabile ad un significato e quindi ne impediscono la traduzione.

Fase di Linking (o collegamento)

Programma in esecuzione LINKER

Ingressi File Programmi Oggetto, File di Librerie

Il linker collega tra loro i file oggetto e le funzioni richieste, estraendole dalle Librerie, sistemando i riferimenti ad indirizzi dei vari elementi collegati.

Uscita File Programma Eseguibile

Il file programma eseguibile è un file binario che contiene il codice macchina del programma eseguibile completo, ed ha il nome XXXX.EXE. Il programma sarà effettivamente eseguibile solo dopo che il contenuto del file sia stato caricato nella memoria operativa del calcolatore.

Uscite ausiliarie Eventuali messaggi di errori nel citare i nomi delle funzioni da collegare.

Fase di caricamento (loading)

Programma in esecuzione LOADER (caricatore)

Ingresso File Programma Eseguibile

Il Loader è quella parte del Sistema Operativo che si incarica di individuare una porzione libera della memoria operativa, vi copia il contenuto del programma eseguibile e ne attiva l'esecuzione della prima istruzione.

Uscita Eventuale segnalazione di spazio di memoria .insufficiente.

ESECUZIONE DEL PROGRAMMA

Programma in esecuzione Il programma applicativo lanciato

Ingressi I dati richiesti dal programma applicativo

Il programma svolge le funzioni corrispondenti all'algoritmo descritto nel codice macchina, che equivale a quello descritto dal programma sorgente. L'uso di funzioni di libreria piò di fatto richiamare funzioni del Sistema Operativo, in particolare nell'uso dei file (memoria di massa) e delle unità periferiche (tastiera, video, stampante, ecc.).

Uscite I risultati previsti dal programma applicativo, su video o file o stampante.

ERRORI in esecuzione (run-time) possono essere:

Calcoli con risultati scorretti Ad. Es. Owerflow. Questi errori possono essere rilevati

Calcoli impossibili Divisione per zero, logaritmo di numero negativo, radice quadrata di un negativo, arcoseno di valore > 1 (o < -1), ecc. rilevati e segnati dalle funzioni di Libreria e dal Sistema Operativo.

Errori di Algoritmo L'algoritmo non fa quello che era richiesto, cioè no risolve il problema dato. Non possono essere rilevati da nessun strumento ed è responsabilità del programmatore individuarli (con opportune prove) e correggerli (modificando i sorgenti).