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Francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation1 SYSTEMES D’EXPLOITATION Généralités.

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1 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation1 SYSTEMES D’EXPLOITATION Généralités

2 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation2 Les composants matériels de l’ordinateur Unité Centrale processeur commande traitement Entrée Sortie Périphériques Autres mémoire vive et morte

3 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation3 Une définition Un Système d’Exploitation (SE) ou Operating System (OS) en Anglais est un programme informatique qui assure l’interface entre le matériel et les applications de l’utilisateur

4 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation4 Les éléments du système un noyau des bibliothèques des outils ou services système

5 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation5 Les fonctionnalités du noyau gestion des entrées/sorties ou périphériques (pilotes) gestion du système de fichiers gestion de la mémoire (utilisateur et système) gestion des processus en multitâche attribution de la mémoire vive et virtuelle ordonnancement synchronisation et communication

6 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation6 Les fonctionnalités du noyau gestion multi-utilisateurs (droits) implantation multi-plateformes (Intel, SPARC, MIPS, PowerPC, PalmPilot …) gestion des architectures multiprocesseurs mise a disposition d’une interface utilisateur (machine virtuelle) gestion des protocoles réseau

7 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation7 Pour résumer les fonctions du noyau Une machine virtuelle Vision au niveau utilisateur Un gestionnaire de ressources Vision au niveau matériel

8 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation8 Architecture Voir le fichier Architecture générale

9 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation9 Architecture Windows Voir le fichier Architecture NT

10 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation10 Architecture Unix Voir le fichier Architecture Unix

11 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation11 Les caractéristiques multitâches (processus et threads) coopératif préemptif (ordonnanceur) temps partagé multi-utilisateurs temps réel embarqué PDA (Personal Digital Assistants)

12 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation12 Typologie des systèmes SystèmeCodageMulti- utilisateurs Multi tâches DOS16 bitsnon Windows 95/98 32 bitsnoncoopératif Windows NT/ bitsouipréemptif

13 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation13 Typologie des systèmes SystèmeCodageMulti- utilisateurs Multi tâches Windows XP 32/64 bitsouipréemptif Unix/ Linux 32/64 bitsouipréemptif MAC/OS32 bitsouipréemptif

14 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation14 Problématique de développement (1) Les noyaux monolithiques Toutes les fonctionnalités sont traitées au niveau du noyau Évolution -> Modulaires -> Multi plates-formes Un exemple est Linux (>1.2)

15 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation15 Problématique de développement (2) Les micro-noyaux On conserve dans le noyau les fonctions de base exclusivement (gestion mémoire, ordonnanceur, gestion de la communication entre processus, horloge et pilote d’affichage) Évolution -> micro-noyau enrichi -> micro-noyau hybride Un exemple est Windows NT et XP et MAC OS X

16 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation16 Des exemples de systèmes OS2 IBM OS 400 IBM (AS 400) Mac OS (Apple Macintosh) Microsoft Windows Unix GNU/Linux (Debian, Red Hat, Ubuntu), FreeBSD AIX (IBM), HP-UX (HP), Solaris (SUN) VM, MVS (IBM), GCOS (Bull) Des exemples parmi plus de 350 existants

17 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation17 Cas particulier des systèmes répartis Ensemble d’ordinateurs reliés par un réseau Applications Logiciel médiateur (Middleware) Système de communication SE Réseau des ordinateurs Données Messages Processus/fichiers bits

18 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation18 Les bibliothèques du système Une bibliothèque est un ensemble de fonctions qui peuvent être utilisées dans un programme applicatif. bibliothèques de bas niveau E/S, accès aux fichiers, structures de données bibliothèques de haut niveau graphique, traitement d’images

19 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation19 Les bibliothèques du système autres bibliothèques mathématiques, icônes Les bibliothèques sont accessibles aux programmeurs par des fonctions, c’est l’interface de programmation (API)

20 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation20 Les bibliothèques dynamiques DLL On utilise des bibliothèques dynamiques dont les codes des fonctions sont chargés au moment de l’exécution des programmes. Sous Windows ce sont les fichiers.dll Sous Unix ce sont les fichiers.so

21 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation21 Les étapes de la création d’un fichier exécutable ou applicatif Fichier source Fichier objet COMPILATEUR Fichier exécutable Bibliothèques Edition de liens

22 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation22 Processus et fichier exécutable Fichier exécutable Unité centrale mémoire processeur Processus 1 Processus 2

23 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation23 Le zones mémoires et le contexte d’un processus Les zones mémoires et le contexte du processus Données statiques Code Pile/tas Mémoire centrale Compteur ordinal Pointeur de la plie Registres généraux Ressources utilisées Vecteur d’interruption Vecteur d’état Contexte d’exécution

24 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation24 Processus et thread Les processus ont les zones mémoires et le contexte séparés Les threads ont les zones mémoires communes et une pile d’exécution différente. Un thread est une ressource d’un processus comme un espace disque ou une imprimante PROCESSUS thread 1 thread n

25 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation25 Les services du système Planifier les tâches Configurer les périphériques Gestion des utilisateurs Calculatrice, planning, audit, lecteur multimédia …

26 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation26 Les standards POSIX POSIX (Portable Operating System Interface + X) est une famille de standards depuis 1988 par IEEE 1003 Dans 15 documents sont précisé : Interface utilisateur et logicielle La ligne de commande Services de base API pour les bibliothèques en particulier de threading

27 francis ROGARDInitiation aux systèmes d'exploitation27 FIN


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