système d'exploitation - informatique.

système d'exploitation - informatique. 1 PRÉSENTATION système d'exploitation, logiciel qui permet de faire fonctionner tous les composants matériels de l'ordinateur, ainsi que toutes les applications qui sont compatibles avec lui. Véritable « chef d'orchestre «, le système d'exploitation (SE, ou OS en anglais pour Operating System) coordonne les interactions entre les matériels, les logiciels et les utilisateurs. Il constitue le socle de base d'un ordinateur sur lequel les développeurs et les utilisateurs s'appuient pour bâtir ou utiliser les applications. Les systèmes d'exploitation existent depuis la fin des années 1960. Si beaucoup ont évolué, la plupart d'entre eux ont disparu ou ont été réécrits pour suivre les évolutions technologiques. Actuellement, les systèmes d'exploitation les plus connus du grand public sont Windows, Mac OS, UNIX et Linux. 2 RÔLE D'UN SYSTÈME D'EXPLOITATION Un système d'exploitation est un ensemble cohérent de programmes qui remplissent deux grandes fonctions : - assurer un ensemble de services en présentant aux utilisateurs une interface adaptée à leurs besoins ; - effectuer un certain nombre d'opérations préparatoires pour assurer les échanges entre les différents éléments qui composent un ordinateur (l'unité centrale, la mémoire et les périphériques d'entrée / sortie). Il gère le pilotage de ces derniers à travers les gestionnaires de périphériques -- plus communément appelés pilotes (drivers) -- qui lui sont intégrés ou ajoutés. 3 COMPOSITION D'UN SYSTÈME D'EXPLOITATION Architecturé autour de deux éléments de base, un système d'exploitation se compose au minimum d'un noyau (ou kernel, en anglais) et d'un langage de commandes (ou interpréteur). 3.1 Le noyau Les principales fonctionnalités assurées par le noyau sont les suivantes : - la gestion des processus ; - la gestion de la mémoire (qu'il distribue aux processus) ; - l'ordonnancement des processus (répartition du temps processeur) ; - la gestion des entrées-sorties : affichage à l'écran, saisie au clavier, lecture / écriture sur les disques, impressions, etc. ; - la gestion des systèmes de fichiers ; - l'accès aux réseaux en gérant les différents protocoles réseau (TCP/IP, IPX, LanManager, DECNet, etc.). 3.2 L'interpréteur L'interpréteur, pour sa part, permet de donner des instructions à l'ordinateur à l'aide de commandes pour effectuer un certain nombre de tâches tout en ignorant les caractéristiques techniques du matériel qu'il utilise. Il permet par exemple de créer, changer, renommer et supprimer les répertoires d'un disque, d'en afficher la liste ou d'en examiner leur contenu, etc. Traditionnellement, les programmes applicatifs ne faisaient pas partie intégrante du système d'exploitation. Mais depuis le début des années 2000, ce point de vue a évolué chez les éditeurs. L'intégration de navigateurs Internet, de lecteurs multimédia et de pare-feu (ou firewall) dans les derniers systèmes d'exploitation grand public en est le parfait exemple. 4 LES DIFFÉRENTES CATÉGORIES DE SYSTÈME D'EXPLOITATION Déclinés par les éditeurs en versions successives répondant chacune à des besoins spécifiques, les systèmes d'exploitation peuvent être classés en différentes catégories selon divers critères : o monotâches - multitâches ; o graphique - non graphique ; o mono-utilisateur - multi-utilisateur ; o monoprocesseur - multiprocesseur ; o client - serveur ; o 8 - 16 - 32 - 64 bits ; o liés à des processeurs (x86, Motorola, PowerPC) ou des technologies processeurs particulières (architectures CISC ou RISC). 4.1 Monotâches et multitâches Il existe deux grands types de systèmes d'exploitation : - les systèmes monotâches, qui ne peuvent exécuter qu'une tâche à la fois et qui ont pratiquement tous disparus des ordinateurs actuels ; - les systèmes multitâches, qui permettent d'effectuer plusieurs tâches simultanément, ou plus exactement en quasi-simultanéité. Lorsque l'ordinateur n'utilise qu'un seul microprocesseur, celui-ci ne peut effectuer plus d'une instruction à la fois ; mais l'alternance du traitement des processus est si rapide qu'elle donne à l'utilisateur l'illusion que ces tâches se déroulent simultanément. Pour réaliser ce tour de passe-passe, les applications sont découpées en séquences d'instructions que l'on appelle tâches (ou processus) et plusieurs solutions techniques de découpage sont possibles : le multitâche coopératif et le multitâche préemptif. 4.2 Multitâche coopératif et multitâche préemptif En multitâche coopératif, tels ceux impliqués dans les premiers systèmes d'exploitation d'Apple (Mac OS) et de Microsoft (Windows 9x), les tâches de fond avaient accès au processeur durant les temps d'attente de la tâche de premier plan (comme lorsque l'application attend une frappe de touche), et seulement si l'application l'autorisait. Il revenait aux applications actives de se répartir elles-mêmes le temps de calcul car il n'existait alors aucune hiérarchie entre les différentes applications. De nos jours la quasi-totalité des systèmes d'exploitation utilisent le mode dit préemptif. Ces systèmes se servent pour fonctionner d'un module que l'on nomme ordonnanceur (aussi appelé planificateur , ou scheduler en anglais) qui se charge de partager de façon équilibrée le temps de calcul entre les différents programmes actifs. Pour maintenir l'ordre, un niveau de priorité est également attribué aux tâches, ou bien elles sont traitées de manière séquentielle, les unes à la suite des autres. Lorsqu'un quota de temps est alloué à chaque processus par l'ordonnanceur en complément d'un niveau de priorité, le système est dit à temps partagé. C'est sur ce principe que fonctionnent les systèmes d'exploitation multi-utilisateurs qui permettent à plusieurs personnes d'exécuter simultanément sur une même machine des applications différentes ou similaires. Lorsque le système alloue à chaque utilisateur une « tranche « de temps, celui-ci est appelé système transactionnel. Il existe également un type particulier de système d'exploitation que l'on rencontre principalement dans les milieux industriels et qui est très peu connu du grand public : les systèmes multitâches temps réels. Ce type de système ne dépend pas uniquement de l'exactitude de ses calculs, mais également du temps qu'il lui faut pour y parvenir. Si le paramètre temps n'est pas respecté par le système, celui-ci est considéré comme défaillant. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.