OS1 – Introduction aux Systèmes d'Exploitation
Il est nécessaire de standardiser :
➢les méthodes d'accès au(x) matériel(s)
➢les méthodes de stockage des données et des programmes
➢Gérer le matériel à bas niveau à l’aide de drivers et de modules
➢Fournir des points d'entrée aux fonctions principales du S.E. par le biais de primitives systèmes
➢Fournir un environnement d'exécution des applications et des mécanismes de communication entre applications (notions de gestion mémoire, processus et « IPCs »
➢Assurer le stockage des données et des programmes sur un support permanent (mémoire de masse) en utilisant un système de fichiers (FAT, NTFS, EXT2FS, etc.)
➢Fournir une interface permettant à l'utilisateur de lancer des commandes internes et externes (notion d’IHM – texte et graphique)
➢Fournir un programme fonctionnant en mode texte permettant de gérer le SE à l’aide de commandes internes et externes (notion d’interpréteur de commande ou « shell » sous Linux).
➢Stockage permanent (même hors tension),
➢Capacité élevée (plusieurs centaines de Go jusqu’à quelques dizaines de To),
➢Accès indirect au matériel par des périphériques contrôleurs,
➢Accès « lent » aux données.
Exemples : Disque dur, CD-ROM, DVD, etc.
➢Stockage généralement temporaire (sous tension pour de la RAM),
➢Capacité beaucoup plus faible (< 6 Go en général),
➢Accès direct au matériel par le microprocesseur,
➢Accès « rapide » aux données.
Exemples : circuits intégrés, barrettes de RAM, etc.
Note : l’apparition du disque SSD fournissant les avantages d’un stockage de type « composant » pour un usage de type de stockage « de masse » accélère grandement l’accès aux données. Cependant le coût de cette technologie limite aujourd’hui les capacités proposées à quelques centaines de Go.
Il s’agit d’une instruction de type « texte » contenue dans l'interpréteur de commande (par exemple « dir » sous Windows ou « ls » sous Linux).
➢Instruction inconnue de l'interpréteur de commandes.
➢Fichier « exécutable » stocké sur la mémoire de masse qui est seulement « lancé » par l'interpréteur de commandes.
➢S'exécute sur des ordinateurs de table
➢Environnement d'exécution « sans contraintes » physiques ou temporelles (environnement de bureau par exemple)
Exemples : Windows, Linux, MacOs, etc.
➢S'exécute la plupart du temps sur des ordinateurs « industriels »,
➢Environnement d'exécution « avec contraintes » (usines, véhicules, spatial, etc.),
➢Dans le cas où le temps de réaction du S.E. à un événement extérieur et nécessitant un traitement est très court, on parle de système « temps-réel » et de fonctionnement déterministe.
Exemples : VxWorks, VrTX, OS9, etc.
Un programme en cours d’exécution par le microprocesseur (ou CPU) s'appelle un « processus » (ou Ps).
Note : le terme « programme » est souvent utilisé indifféremment pour désigner le « code source » de ce programme, le fichier exécutable du programme sur le stockage de masse et son exécution. Il est donc préférable de distinguer les aspects « statiques » (code source et stockage du fichier exécutable) et dynamiques (le processus).
➢Le microprocesseur (ou CPU) n'exécute qu’un seul processus processus à la fois.
➢Tout le temps CPU est alloué à ce processus par le S.E. jusqu'à ce que le processus soit terminé.
➢Le microprocesseur (ou CPU) exécute plusieurs processus à la fois
➢Le temps CPU est partagé entre les processus par le S.E.
Type de S.E. | Monotâche | Multitâches |
Bureautique | Dos, Win 3.1 | Windows10 - Linux |
Industriel |
| VxWorks, VrTX, OS9 |
Un S.E. est un ensemble de « couches logicielles » et « d’applications système » servant à gérer le matériel et les applications utilisateur.
Structure logicielle simplifiée d'un S.E. |
Situation du noyau et des drivers |
➢Chargement / déchargement des processus
➢Contrôle des frontières mémoire des processus
➢Pagination
➢Organisation physique des supports
➢Organisation logique des supports (systèmes de fichiers)
➢permet d'assurer un fonctionnement multitâches de type « temps partagé »
➢Liaisons série RS232
➢Liaisons série USB et FireWire
➢Interfaces réseau
➢Cartes graphiques
➢etc.
Une version approchante de ce Quizz est également disponible sur le site « www.evalbox.com ».
Après avoir bien relu le cours répondez de mémoire aux questions suivantes :
1.Citez au moins 3 rôles d'un S.E.
2.Quels sont les deux types de stockage mémoire utilisés par un S.E. ?
3.Quel élément du S.E. permet à l'utilisateur de communiquer avec le S.E. en mode « texte » ?
4.Donnez la définition d'une commande interne.
5.Donnez la définition d'une commande externe.
6.Différenciez une commande interne d'une commande externe du point de vue de son exécution par l'interpréteur de commande.
7.Donnez la définition d'un « processus »
8.Différenciez un S.E. de type « industriel » d'un S.E. de type « bureautique ».
9.Citez un S.E. de type « industriel » et un autre de type « bureautique ».
10.Quel est le critère le plus important du fonctionnement d'un S.E. de type industriel ?
11.Représentez sur un schéma les différentes « couches logicielles » d'un S.E.
12.Représentez sur un schéma les responsabilités du noyau et des drivers d'un S.E.