Si chiama hardware di un elaboratore l’insieme dei dispositivi meccanici, magnetici, elettrici ed elettronici che lo compongono.

Si chiama software di un elaboratore l’insieme dei comandi e dei programmi usati per determinare le operazioni che la macchina, o un generico sistema programmabile, deve svolgere.

 

In parole povere il software rappresenta quell’insieme di programmi che sono necessari all’hardware per compiere le azioni.

 

Il software viene suddiviso: in software di base e in software applicativo.

 

Il software di base è quello che controlla e gestisce direttamente l’hardware del calcolatore.

 

L’obiettivo principale del software di base è facilitare all’utente l’uso delle diverse parti di un elaboratore.

 

Appartengono alla categoria di software di base: il firmware e il sistema operativo.

 

Con il termine, invece, di software applicativo ci riferiamo a quella miriade infinita di prodotti che servono all’utente per svolgere e facilitare operazioni specifiche.

 

I prodotti di videoscrittura, per esempio, sono considerati software applicativi.

 

Altri esempi sono i prodotti per la gestione degli archivi, quelli per la gestione contabile e quelli per la gestione grafica.

 

Nella figura successiva è riportato uno schema a livelli concentrici che indica la dipendenza funzionale tra le parti del calcolatore.

 

 

Il firmware di un elaboratore è l’insieme di quei programmi già forniti dal produttore al momento dell’acquisto. 

 

E’ residente in una memoria ROM interna, e parte al momento dell’accensione della macchina, fungendo così da collegamento tra l’hardware e il software vero e proprio.

 

All’atto dell’accensione, fatto un controllo su alcuni circuiti, la macchina va a leggere l’area di memoria nella quale è depositato il sistema operativo per predisporsi al normale colloquio con l’utente.

 

Questa operazione di caricamento automatico del sistema operativo prende il nome di bootstrap.

 

Il sistema operativo è il gestore di tutte le risorse del calcolatore, catalogabili come segue:

-         la memoria centrale

-         il microprocessore

-         i dispositivi di input e di output

-         i file disposti sulla memoria di massa.

 

Il compito principale del sistema operativo è quello di gestire l’utilizzo degli elementi di cui sopra  da parte degli utenti e dei loro programmi applicativi.

 

Un programma applicativo, prima di poter essere effettivamente eseguito dalla macchina, deve essere più volte analizzato, e solo dopo si potrà effettuare la decodifica vera e propria.

 

Successivamente è illustrato uno schema che riassume i livelli che un programma deve attraversare prima di poter effettivamente assumere una forma comprensibile per l’hardware dell’elaboratore.

 

 

                                              

     Livello 5
Livello del linguaggio orientato al problema
Traduzione
(compilatore o interprete)                                                                          

                                                                  

                                                                   

                                           

 

      Livello 4
Livello del linguaggio assemblatore
Traduzione
(assemblatore)

                                                                    

                                                                          

                                       

 

    Livello 3
Livello del sistema operativo
Interpretazione parziale
(sistema operativo)

                                                                          

                                                                   

 

                                       

 Livello 2
Livello della macchina convenzionale
Interpretazione
(microprogramma)

                                                                   

                                                                          

 

 

 Livello 1
Livello della microprogrammazione   

 

 

Nello schema sopra riportato sono indicati i livelli numerati in modo decrescente e la denominazione, dal più esterno, vicino all’utente, fino all’hardware, sotto il livello 1.

 

Quindi è indicata l’operazione che viene svolta nel passaggio da un livello a quello successivo.

 

Tra parentesi, infine, è riportato il nome del modulo software che si occupa di eseguire la suddetta operazione.

 

Via via che si scende di livello la struttura diventa sempre più quella caratteristica della macchina.

 

L’insieme delle istruzioni appena scritte dal programmatore prende il nome di programma sorgente, e non è subito interpretabile dalla macchina, ecco quindi che il programma deve essere trattato in una forma più elementare.

 

I livelli più bassi servono principalmente per supportare i moduli che operano ai livelli più alti.

 

Si badi che è solo al livello 1 che si agisce direttamente sui circuiti dell’hardware, per cui è solo  questo livello che si può dunque chiamare livello fisico dell’elaboratore.

 

Tutti i livelli superiori perciò non fanno altro che definire una macchina virtuale, una macchina cioè dotata di un linguaggio, di una serie di regole e di una sua struttura, una macchina tuttavia soltanto simulata.