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Il software
Il termine software ha origine durante la seconda
guerra mondiale.
I tecnici dell'esercito inglese erano impegnati nella
decrittazione dei codici tedeschi di Enigma, di cui già
conoscevano la meccanica interna (detta hardware,
componente dura, nel senso di ferraglia) grazie ai
servizi segreti polacchi. La prima versione di Enigma
sfruttava tre rotori per mescolare le lettere.
Dopo il 1941, ad Enigma venne aggiunto un rotore, e
il team di criptanalisti inglesi, capitanati da Alan
Turing, si dovette interessare non più alla sua
struttura fisica, ma alle posizioni in cui venivano
utilizzati i rotori della nuova Enigma.
Dato che queste istruzioni erano scritte su pagine
solubili nell'acqua (per poter essere più facilmente
distrutte, evitando in tal modo che cadessero nelle mani
del nemico) furono chiamate software (componente
tenera), in contrapposizione all'hardware.
Il senso moderno del termine deriva dalle istruzioni date
ai computer, ed è stato utilizzato per la prima volta nel
1957 da John Wilder Tukey, noto statistico statunitense.
Dal 1950 l'analogia tra l'hardware ed il corpo umano e
quella tra il software e la mente umana si è fatta molto
forte, dal momento che Turing ha sostenuto che il
progresso tecnologico sarebbe riuscito a creare, entro il
2000, delle macchine intelligenti (in grado cioè di
"pensare" autonomamente) atte alla risoluzione dei
problemi
Andrew Hodges, Alan Turing: una biografia, Torino,
Bollati Boringhieri, 2006
Algoritmi
L'algoritmo è un procedimento che permette di calcolare un risultato e/o
risolvere un problema, eseguendo una serie di ordini e condizioni impostate a
priori.
Analogamente, in informatica, un algoritmo non è altro che un semplice
procedimento che permette la risoluzione di specifici problemi mediante
l’applicazione di una sequenza finita di precise istruzioni che, a loro volta,
devono essere interpretate ed eseguite fino alla loro conclusione seguendo un
ordine ben preciso.
Metafora: ricette e algoritmi
ricetta
cuoco
ingredienti
piatto
algoritmo (programma)
computer
input
output
Cfr.: Pellegrino Artusi (1910), La scienza in cucina e l'arte di mangiar bene.
Metafora: algoritmi
deve esistere un esecutore (calcolatore) che esegua l’algoritmo le istruzioni devono essere eseguite in ordine per partire dai dati di input ed ottenere i dati di output il calcolatore deve conoscere il linguaggio dell’algoritmo altrimenti serve un traduttore l’algoritmo deve prevedere solo istruzioni elementari per il calcolatore specificato un algoritmo, può essere richiamato per l’esecuzione di algoritmi più complessi il linguaggio dell’algoritmo non può essere ambiguo l’ordine di esecuzione è importante istruzioni non infinite tempo non infinito l’algoritmo deve essere deterministico: eseguito più volte sugli stessi dati di input genera sempre lo stesso output algoritmo parametrico: risolve una classe di problemi (al variare dei dati di input)
Il software
Il software
Una programmazione diretta della macchina
hardware da parte degli utenti creerebbe delle
serie difficoltà
L’utente dovrebbe conoscere l’ organizzazione fisica dell’elaboratore e il suo linguaggio macchina Ogni programma dovrebbe essere scritto utilizzando delle sequenze di bit ed ogni piccola differenza hardware comporterebbe una riscrittura del programma stesso Una programmazione diretta della macchina hardware da parte degli utenti non è accettabile
La macchina virtuale
Nei moderni sistemi di elaborazione questi obiettivi vengono raggiunti grazie alla definizione di macchine virtuali che vengono realizzate al di sopra della macchina hardware reale Questa macchina si dice virtuale in quanto essa non esiste fisicamente Si può fare in modo che macchine (fisicamente) differenti siano usabili in modo simile Si tratta di costruire al di sopra delle diverse macchine fisiche la stessa macchina virtuale
La macchina virtuale
La macchina virtuale viene realizzata mediante il software ( software di base ) L’utente interagisce con la macchina virtuale grazie ad un opportuno linguaggio di comandi Ogni computer ha un linguaggio macchina le cui istruzioni sono direttamente eseguibili dalla macchina hardware
Linguaggio di comandi
Per esempio: interfaccia testuale
MS-DOS, Unix shell, Linux shell Lavorando con una interfaccia testuale i comandi vengono impartiti mediante la tastiera Ogni comando ha un suo nome e una sintassi ben precisa C:> print foo1.doc Can’t find file foo1.doc C:> prompt
Linguaggio di comandi (interfaccia testuale) Dai il messaggio di prompt all’utente Quando arriva il comando, riconoscilo Se è errato , dai un messaggio di errore Se è corretto , esegui l’azione corrispondente Al termine dell’operazione, torna all’inizio C:> print foo1.doc Can’t find file foo1.doc C:>
Linguaggio di comandi (interfaccia grafica) Microsoft Windows
Linguaggio di comandi (interfaccia grafica) Mac OSX di Apple
Il software di base
Software di base: realizza la macchina virtuale Gli strumenti software che permettono all’utente (e ai programmi applicativi) di interagire con l’elaboratore in modo semplice (funzioni di traduzione tra linguaggi diversi) e di gestire le risorse fisiche Il sistema operativo fa parte del software di base
Software di base
Sistema Operativo (OS, Operating System):
insieme di programmi che forniscono all’utente
intermediazione nell’utilizzo della macchina HW visione astratta dell’HW (macchina virtuale, macchina astratta) un ambiente per l’esecuzione del SW applicativo
