Ch1+Ch2+Ch3 Syst¨mes d'Exploitation G©nie Civil

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Text of Ch1+Ch2+Ch3 Syst¨mes d'Exploitation G©nie Civil

  • SE Bref aperu sur les systmes

    dexploitation

    Notes de cours

    ZOUARI Moez Ecole Prive dIngnieurs de Sousse 2014/2015

    3me anne Gnie Civil

    Cycle Ingnieur Cours de soir

    Principes des systmes dexploitation Les systmes Linux et Unix

  • [Titre du document]Bref aperu sur les systmes dexploitation

    1. Dfinition du systme dexploitation

    2. Evolution historique des systmes dexploitation

    3. Fonctions dun systme dexploitation

    4. Architecture dun systme dexploitation

    1. Dfinition du systme dexploitation

    Il est assez difficile de donner une dfinition prcise de ce quest un systme

    dexploitation. En effet, un systme dexploitation peut tre utilis sur micro-ordinateur comme

    sur les plus grosses machines, aussi bien en ce qui concerne la complexit quen ce qui concerne

    les fonctions offertes. On peut toutefois caractriser un systme dexploitation en mettant en

    vidence un certain nombre de fonctions quil doit assurer.

    Si on considre les programmes excuts sur une machine, ils se repartissent

    schmatiquement en deux classes :

    Les programmes dapplications : crits et mis en uvre par des utilisateurs.

    Les programmes utilitaires, gnralement fournies par les constructeurs pour faciliter

    lutilisation de la machine.

    Ces programmes se droulent pour les comptes des divers utilisateurs devant progresser

    en parallle. Il est ncessaire, alors, davoir un programme charg de grer directement les

    ressources matrielles et de rpartir aux mieux entre les diffrents utilisateurs. Cette rpartition

    constitue un des rles du systme dexploitation (le systme dexploitation est un gestionnaire

    de ressources). Mais ce ci nest pas le seul rle du systme dexploitation .Sa prsence doit

    aussi servir facilit la tache des utilisateurs, il simule donc pour eux, partir de la machine

    relle une machine virtuelle plus facile utiliser.

    Donc le systme dexploitation peut donc tre caractris par les deux fonctions

    suivantes :

    Rpartition des ressources matrielles.

  • SE Bref aperu sur les systmes

    dexploitation

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    Simulation pour lutilisateur dune machine virtuelle.

    Dune faon simplifi, on peut dfinir le systme dexploitation comme un ensemble de programmes qui

    permettent dutiliser et dexploiter les ressources matrielles de lordinateur dune faon optimale afin doffrir linterface

    adquate lutilisateur pour pouvoir excuter tous ces programmes dune faon transparence sans tenir compte de

    toute complexit matrielle.

    2. Fonctions dun systme dexploitation

    La conception dun systme dexploitation implique la ralisation de plusieurs types de

    fonctions, en particulier celle des services communs. La structuration de ces fonctions peut

    mener une description du systme sous une forme monolithique en couche ou mieux encore

    en clients/serveurs avec comme base un micro-noyau.

    Sans rentrer dans les dtails des mthodes structurantes quon peut adopter pour raliser

    un systme dexploitation, on peut dgager un certain nombre de fonctions essentielles. Il sagit

    des fonctions suivantes.

    3.1. Fonction utilitaires

    Tout systme dexploitation comprend des programmes chargs de raliser des travaux

    dexploitation standards de programmation ( diteur de texte, diteur de lien, configurateur,

    metteur de point, gestionnaire de version,..), de gestion des fichiers ( formatage de

    volumes, copie de volumes et de fichiers, tris de fichiers, conversion de support, archivage de

    support, ), de gestion des tches dadministration du systme (gestion des mots de passe,

    gestion des contrles daccs, installation de nouvelles applications ou version de logiciels,

    outils dvaluation de performances,.), de gestion de tches dun bureau ( outils de

    communication, outils bureautique tel que quun traitement de texte,)etc.

    3.2. Mise en uvre du dialogue Homme/Machine

    Une commande lance par un utilisateur peut tre formule de diverses manires : (un

    texte saisir, un choix dans un menu, un double clic sur un icne prsent dans une fentre

    dapplication, etc.). Pour tre traite par lordinateur, cette commande transite par un processeur

  • (logiciel) spcialise dans linterprtation des commandes. Son analyse par linterprteur peut

    correspondre soit laffichage dun message derreur, soit au lancement du programme

    correspondant. Lorsque le traitement dfinitif de la commande est termin, lordinateur est de

    nouveau prt recevoir un nouvel ordre (une autre commande), cest ce qui est souvent indiqu

    par un message prcis du systme, appel souvent prompt(invite) systme.

    3.3. Gestion des donnes et des fichiers

    Un fichier peut se dfinir comme un ensemble (une collection) de donnes de mme

    nature codes et mmorises, pour les besoins de lutilisateur, sur un disque ou sur un autre

    support de sauvegarde. Dun point de vue pratique, le fichier constitue le seul et unique moyen

    pour sauvegarder des informations contenues dans la mmoire centrale de lordinateur et qui

    autrement seraient perdues lors de larrt de cet ordinateur. Selon la nature des informations

    contenues dans les fichiers, on distingue :

    Les fichiers programmes : les informations quils contiennent sont des ordres utilisables

    par lordinateur : ces ordres sont exprims dans un langage volu ou dans un langage

    symbolique (on parle dans ces cas des fichiers sources), ou encore dans le langage (de la)

    machine (on parle dans ce cas des fichiers binaires).

    Les fichiers de donnes : ils contiennent des informations que lordinateur ne peut pas les

    utilises directement. Ces donnes sont exploites, en gnral, par un fichier programme

    associ. Les documents crs avec un traitement de texte illustre ce cas : ce sont des donnes

    utilises travers le programme de traitement de textes

    La gestion des fichiers est lensemble des actions relatives leur existence : cration,

    duplication, dition, impression, recherche, destruction, compressions etc. Par extension, en

    peut inclure dans cet ensemble toutes les fonctions de gestion des supports de sauvegardes. Ces

    fonctions incluent par exemple le formatage de support et leur maintenance. La gestion des

    donnes englobe les fonctions lies lutilisation des fichiers et leur partage mais aussi la

    scurit et la confidentialit des informations quils contiennent.

    3.4. Gestion des priphriques et des Entres/Sorties physiques

    La notion de priphrique pour lordinateur peut tre abord de faon trs simple : en

    effet, on constate que tous les lments dits priphriques ne sont souvent pas inclus dans le

    botier de lunit centrale de lordinateur. Fonctionnellement, les units priphriques peuvent

  • SE Bref aperu sur les systmes

    dexploitation

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    tre vues comme tant des lments permettant lordinateur de dialoguer avec lextrieur ou

    encore comme des possibilits dextension de la mmoire centrale.

    La gestion des priphriques regroupe lensemble des actions relatives leur emploi.

    Ces fonctions concernent, dune part, le paramtrage de ces priphriques et, dautre part, leur

    utilisation proprement dite.

    La gestion des Entres/Sorties physiques sur les priphriques doit permettre dignorer

    le plus grand nombre possible des diffrences qui existent entre les mmes types dunits

    proposes par plusieurs constructeurs. Autrement dit, il faut que le gestionnaire

    dEntres/Sorties puisse rendre transparente lutilisateur les lments caractristiques des

    priphriques, en lui fournissant un modle virtuel auquel il peut sadresser.

    3.5. Gestion de la mmoire centrale

    Pour faire excuter un programme, on doit lui allouer un espace en mmoire centrale.

    Cette mmoire doit alors englober ses donnes (les constantes et les variables quil dclare)

    mais galement son code (les instructions qui le composent). Cependant, pour pouvoir

    lexcuter, on a ncessairement besoin du systme dexploitation ou du moins de son noyau.

    Ce dernier est galement un programme, il lui faut donc de lespace mmoire. Une premire

    tache du gestionnaire de la mmoire consiste a rpartir la mmoire vive (RAM) en deux types

    despaces : un espace utilisateur et un espace systme, et maintenir lintgrit de ces deux

    espaces. Une fois charge en mmoire centrale, limage du programme donne lieu la

    dfinition dun processus prt tre excut.

    La gestion de mmoire centrale regroupe, dune manire plus gnrale, les divers

    services de :

    Rpartition de la mmoire disponible entre les diffrents processus actifs

    Placement des processus dans lespace mmoire qui lui est alloue

    Localisation des donnes pour chaque processus

    Maintien de lintgrit des espaces rservs

    Utilisation de la mmoire auxiliaire comme support annexe de la mmoire centrale

  • 3.6. Gestion des processus et des processeurs

    La gestion des processus regroupe donc divers service pour traiter les processus

    demandant leur excution sur le processeur central. Outre la mise en uvre dun algorithme

    dordonnancement qui peut tre avec ou sans rquisition du processeur central, ces service

    manipule la liste des descripteurs de processus travers des fonctions diverses telle que : la

    cration, la destruction, suspension ou encore la reprise de processus, mais galement celle qui

    permette de dcrire la situation d exclusion mutuelle ou de synchronisation ou encore de