I concetti base dei sistemi operativi sono:

1. processo
2. processore
3. processore fisico
4. risorsa
5. gerarchia di macchine astratte di un sistema di elaborazione.

 

Per processo si intende un’azione complessa composta da una sequenza di azioni elementari o istruzioni.

 

Per processore si intende l’esecutore della istruzione di un processo.

 

Per processore fisico si intende il dispositivo hardware vero e proprio e che implementa le istruzioni di un processo.

 

Il più importante processore fisico è la CPU.

 

Per risorsa si intende una entità hardware o software necessaria alla creazione e/o all’avanzamento dei processi.

 

Il sistema operativo è una macchina astratta alla cui implementazione provvedono risorse hardware, software e firmware.

 

Tutto ciò perché un sistema di elaborazione è una composizione gerarchica di macchine astratte, composizione illustrata nella figura successiva.

 

Si tratta di una catena di macchine in cui ciascuna di esse si regge sull’esistenza di quella sottostante.

 

Come si può vedere sono individuabili 6 livelli.

 

A livello 0 è collocata la macchina astratta M0 chiamata macchina hardware.

 

A livello 1 si colloca la microprogrammazione, con procedure che per lo più sono cablate, cioè memorizzate in modo inaccessibile all’interno dei processori fisici.

 

La macchina M1 del livello 1 si chiama macchina firmware ed è per lo più sostanzialmente fatta di registri, unità di calcolo e bus.

 

A livello 2 è presente la macchina M2, e che è detta macchina assembler perché è la macchina a cui fanno riferimento i programmatori assembler.

 

A livello 3 è presente la macchina M3, ovvero la cosiddetta macchina del nucleo del sistema operativo, e che appunto supporta la creazione e l’avanzamento dei processi.

 

A questo livello i processori fisici sono inaccessibili.

 

A livello 4 è presente la macchina M4, ovvero la cosiddetta macchina del sistema operativo.

 

A questo livello infatti si lavora con i file.

 

A livello 5 è presente la macchina M5 , ovvero la macchina delle applicazioni.

 

A questo livello accedono gli utenti finali, ovvero gli utenti di programmi già scritti.

 

Sempre a questo livello, ogni programma, detto programma applicativo, da luogo a una macchina diversa secondo le intenzioni del programmatore che ha scritto il programma applicativo stesso.

 

Si noti come salendo di livello, da M0 a M5, gli oggetti con cui si lavora subiscono un processo di astrazione, nel senso che man mano alcune cose diventano invisibili, ovvero inaccessibili.