PC / Traitement numérique / Contrôle Environnement logiciel BIOS- OS

Objectif, introduction Présenter et comprendre l’environnement logiciel : BIOS Système d’exploitation (Windows) Modèles en couches Firmware Démarrage Mode noyau, mode utilisateur Ce travail doit permettre de comprendre les ressources fournies par le système d’exploitation. Les éléments de l’étude sont utiles à l’analyse de pannes.

1- Généralités Le système d’exploitation (OS, operating system) est un ensemble de programmes chargés d’établir un lien entre le matériel (hardware) et les utilisateurs L’application désigne l’ensemble des programmes et des matériels nécessaires à la transformation des flux de données. L’application donne de la valeur ajoutée aux flux traités L’application répond aux besoins de l’utilisateur Donner des exemples d’ OS et des exemples d’applications. Maint. & dép. PC (Dunod)

2- Notion de modèle en couches La couche correspondant à un niveau est supportée par la couche de niveau inférieur. Utilisateur Applications Interface utilisateur Système (noyau) Matériel Les couches peuvent être +/- imbriquées (éléments communs, …). Définir « interface utilisateur ». Quels éléments contribuent à sa réalisation ? Maint. & dép. PC (Dunod)

3- Flux d’énergie et d’informations Les flux peuvent être ordonnés par rapport à la chronologie de mise en œuvre. Flux VID Interface utilisateur Applications Matériel Système (noyau) Utilisateur Ergonomie 3 2 1 Énergie Définir le sens d’ « ergonomie » , flux VID, énergie. Justifier l’ordonnancement des flux. Maint. & dép. PC (Dunod)

4- BIOS, Firmware Reset (hard) Alimentation Configuration BIOS Le BIOS (Basic Input Ouput System) est intimement lié aux : - composants de la carte mère ; - éléments périphériques (disque dur, carte VGA, clavier, …) Le BIOS est un élément logiciel implanté sur la carte mère. Le BIOS est lancé dès que les fonctionnalités de la carte mère sont en partie établies. Reset (hard) Alimentation Configuration BIOS Reset (soft) Le BIOS, au même titre que les éléments logiciels embarqués dans les circuits (chipsets), peut être considéré comme un firmware. Définir le sens de firmware. Le situer par rapport aux software et hardware. Maint. & dép. PC (Dunod)

4- BIOS, Firmware Le BIOS exécute une procédure de tests, le POST (Power-On Self-Test) et affiche un résultat. Le BIOS prend en charge les réglages processeur et système Le BIOS prend en charge les périphériques (bas niveau) Le BIOS charge et lance un programme de démarrage (boot) Déterminer les opérations effectuées par le POST, évaluer les réglages BIOS. Maint. & dép. PC (Dunod)

4- BIOS, Firmware Le BIOS peut être décomposé en couches Système d’exploitation (OS) Couche EFI Interface d’amorçage Choix OS Couche SAL Configuration système Point d’entrée Couche PAL Instruction, procédure, Contexte µP Compte-rendu Microprocesseur Alimentations Carte mère (système étendu) PAL : Processor Abstraction Layer EFI : Extensible Firmware Interface SAL : System Abstraction Layer Quels compte-rendus sont fournis par le BIOS (en fonction du fabricant) ? Maint. & dép. PC (Dunod)

5- OS (Système d’exploitation) Le « boot record » est rangé sur la première piste du disque (disque dur –HD- ou disquette –floppy-). Le système d’exploitation est (en partie) chargé et lancé Services utilisés par applications utilisateurs Interface (ergonomie) Applications et services Objets systèmes Fichiers, volume disque, … Gestion des ressources (mémoire, E/S) Gestion processus Noyau (Kernel) Process / ressources BIOS Matériel Energie Préciser le rôle des différentes couches du système d’exploitation. Maint. & dép. PC (Dunod)

6- Noyau (kernel) du système (OS) - Contrôle le fonctionnement du matériel (il reprend en grande partie les paramètres du BIOS). - Contrôle les branchements, la mémoire, les interruptions, … (fonctionnement en mode superviseur ou mode noyau). - Définit et prend en charge la gestion des fichiers (outils et services) ; pilote les périphériques et extensions (drivers). API (Application Programming Interface) Mode noyau I/O Système Fichiers Process Sécurité Mémoire virtuelle … Graphisme Pilotes (drivers) Réseau (network) Noyau (kernel) Matériel (Hardware Abstraction Layer)… Préciser les fonctions du mode noyau, donner des exemples de fichiers associés. Maint. & dép. PC (Dunod)

7- Eléments du mode utilisateur (OS) - Fournit une interface standard (bureau) Application API utilisateur Environnement sous-systèmes Mode utilisateur Supports processus Supports processus Supports serveur Mode noyau - Fournit des services : un service est effectué par un ensemble logiciel capable de gérer, distribuer les ressources offertes. - Afin d’assurer une robustesse suffisante, le noyau doit être imperméable à l’application. Définir et développer les notions de mode noyau et mode utilisateur. Maint. & dép. PC (Dunod)

Compléments, travaux dirigés Compléter l’analyse : Déterminer le mode d’entrée dans le BIOS Faire une étude des modules du BIOS Étudier les différents réglages Faire une étude comparative des différents OS Windows Analyser les différents répertoires de Windows Étudier les outils de maintenance de Windows Ce travail peut être conduit à partir du PC en test et d’informations recherchées sur Internet. Dans la rédaction du rapport, on restera aussi concret que possible.

BIOS- OS Fin Merci de votre attention, …