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CHAPITRE 3: LES SYSTÈMES D`EXPLOITATION

1. La fonction p riph rique fichier programme ibmbio com ou io sys qui s occupe des autres p riph riques l exception des lecteurs Ce fichier constitue la partie volutive du BIOS Le shell fichier programme command com qui s occupe notamment d interpr ter les commandes de l usager il comprend un ensemble de commandes internes qui n ont pas besoin d un acc s au disque pour s ex cuter Les commandes externes fichiers programmes com ou exe Ces portions du DOS s ex cutent sous le contr le de l interpr teur de commandes shell 3 12 1 Activation du DOS Au d marrage du PC un programme en m moire ROM le BIOS v rifie automatiquement l tat de fonctionnement de chaque p riph rique connect Cette proc dure appel e le POST power on self test v rifie d abord l tat de l unit centrale CPU puis celui des m moires et des divers contr leurs Il met alors des sons et ou affiche des messages selon son diagnostic Ensuite a lieu le chargement des fichiers assurant les fonctions avec les p riph riques fichiers ibmbio com io sys et ibmdos com msdos sys partir du lecteur d amor age d fini dans le r glage setup Ces deux programmes doivent r sider en tout temps dans une zone r serv e de la m moire RAM Par la suite a lieu le chargement de l interpr teur de commandes shell La figure 5 nous montre quoi peut re
2. T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 13 3 8 Quatri me caract ristique des syst mes d exploitation Assurer la gestion des fichiers Un syst me d exploitation doit tre en mesure de cr er de supprimer de renommer et de d placer des fichiers et des r pertoires Il doit aussi g rer l acc s aux fichiers prot g en criture etc Enfin il doit s occuper de l organisation et de l emplacement des fichiers 3 8 1 Manipulation de fichiers et r pertoires En mode commande La plupart des syst mes d exploitation permettent la manipulation des fichiers en mode commande Dans certains cas on aura une mulation de la ligne de commande Windows NT Windows 9x int gr e l interface graphique mais les syst mes textuels tels DOS et LINUX fournissent un acc s direct la ligne de commande En mode graphique En g n ral les interfaces graphiques poss dent au moins un gestionnaire de fichiers parfois plusieurs Dans la famille Windows Explorateur et Poste de travail jouent ce r le Ces gestionnaires sont conviviaux au point qu on oublie le traitement de base associ au d placement d un r pertoire par exemple 3 8 2 Gestion de l acc s aux fichiers Sous DOS et Windows 9x La s curit des fichiers dans les syst mes DOS et Windows 9x n a pas chang au fil des ans Elle es
3. exe ou bat 3 12 9 Les fichiers de commandes ayant le suffixe bat Un fichier BATch est un fichier qui comporte une s rie de commandes que le DOS ex cute s quentiellement et automatiquement Ainsi le DOS se substitue l utilisateur au clavier et reproduit l cran chacune des commandes du fichier puis les ex cute De plus il est possible de param trer les commandes contenues dans un fichier BATch et de traiter ainsi de mani re similaire des donn es diff rentes lors de chaque ex cution 3 12 10 Les diff rentes versions Au cours des ann es le DOS a connu plusieurs versions diff rentes qui concordaient souvent avec la sortie d une nouvelle g n ration de PC Depuis d j plusieurs ann es le DOS est un syst me d exploitation en sursis car ses capacit s ne sont plus dignes des nouvelles machines de plus en plus sophistiqu es C est une question de temps avant que la plupart des usagers ne fassent le saut vers d autres syst mes d exploitation qui utilisent une interface graphique plus visuelle et conviviale T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 21 3 13 Pr sentation du syst me d exploitation UNIX UNIX est un syst me d exploitation tr s populaire parce qu il est pr sent sur un grand nombre de plates formes du micro ordinateur au gros syst me mainframe
4. etc rc et etc profile Le r pertoire tmp renferme les fichiers temporaires cr s lors de l ex cution d un programme Ce r pertoire est vid chaque red marrage du syst me Le r pertoire dev contient les fichiers des p riph riques la diff rence de DOS UNIX traite tous les p riph riques comme s ils taient des fichiers ce qui fait qu ils sont vus par l usager comme s ils taient des fichiers Le r pertoire lib contient des parties importantes pour la programmation en langage C Le r pertoire lost found contient des blocs de fichiers qui ont prouv des probl mes en cours d utilisation 3 13 7 Les droits d acc s chaque fichier est associ un ensemble de droits d acc s d utilisation droits qui d terminent qui peut faire quoi avec le fichier UNIX associe trois types de droits d acc s chaque fichier en lecture en criture et en ex cution et cela trois cat gories d usagers au propri taire aux membres du groupe auquel il est associ et aux autres usagers Chaque fichier poss de un propri taire repr sent par son nom d utilisateur ogin En g n ral il s agit du cr ateur du fichier De plus chaque fichier est galement associ un groupe correspondant celui auquel il est associ En r gle g n rale un usager quelconque ne peut pas modifier le nom du propri taire ou du groupe ou les droits d acc s associ s un fichi
5. l int rieur m me de Windows lui conf re de nombreux avantages L utilisateur peut m me s abonner des cha nes qui s inspirent de la t l vision par c ble ce qui lui permet d tre inform sur des sujets pr cis qui l int ressent En outre la r cup ration de logiciels est rendue beaucoup plus facile avec Windows La mise jour du mat riel logiciel se fait de fa on quasi transparente Bienvenue dans Windows Update Bome YEE 135 Rao Camote pee NESANA m FIGURE 7 Site de Microsoft pour les mises jour du syst me Windows 3 14 3 Automaintenance du syst me L Assistant de maintenance Windows prend en charge les mises jour afin qu elles s effectuent automatiquement permettant ainsi au PC d assurer plus efficacement sa propre maintenance Cet assistant aide d truire les fichiers superflus et garantit l optimisation et le bon fonctionnement du disque rigide Il comprend les utilitaires suivants D fragmenteur de disque ScanDisk et Nettoyage de disque Le Contr leur de fichiers syst mes quant lui assure le suivi des fichiers critiques qui garantissent le fonctionnement de l ordinateur Si ces fichiers sont alt r s ou d plac s il les restaure ais ment D s que des modifications de fichiers sont d tect es il propose certains types d action prendre 12 Les utilisateurs de Windows 98 auraient avantage visiter le site suivant dans le but de mettre jour leur syst me d explo
6. dev lib Ces diff rents r pertoires pr d finis servent m moriser les diverses composantes du syst me UNIX Bien que tous les r pertoires l exception du r pertoire racine soient en fait des sous r pertoires en pratique on les appelle plus simplement des r pertoires L arbre des r pertoires peut comporter plusieurs paliers ou niveaux chaque fichier correspond un chemin d acc s qui indique UNIX le chemin parcourir pour trouver un fichier ou un r pertoire particulier Le chemin d acc s correspond en quelque sorte au code r gional t l phonique Dans ce dernier cas faute de sp cification contraire la composition d un appel se fait toujours selon le code de la r gion o l appareil est install Pour UNIX c est la m me chose lorsqu il tente de trouver un fichier faute de sp cification contraire il tente d abord de le trouver dans l interpr teur de commandes shell pour les commandes internes puis il consulte la valeur de la variable d environnement PATH pour les commandes externes laquelle d finit un ou plusieurs r pertoires consulter en cas d chec T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 24 3 13 5 Le r pertoire de connexion ou d ouverture de session login Lorsque l administrateur de syst me utilisateur privil gi rend l utilisation du syst me possible
7. s le plus souvent dans le r pertoire dev 3 13 4 L arborescence des r pertoires Un r pertoire est une structure qui sert conserver des sp cifications sur des fichiers DOS a un syst me de r pertoires structur comme un arbre invers c est dire semblable un arbre g n alogique comme en DOS D finir un nouveau r pertoire dans le syst me revient cr er une nouvelle branche l arbre En rendant des r pertoires membres d autres r pertoires on obtient une arborescence Il est noter que chaque r pertoire sauf le r pertoire racine contient au moins deux entr es symbolis es par un point qui repr sente le r pertoire courant et par deux points successifs qui repr sentent le r pertoire sup rieur ou parent Le r pertoire racine root est symbolis par la barre oblique II sert toujours de point de d part pour la sp cification absolue d un fichier On peut se d placer d un r pertoire l autre lorsque les droits d acc s l autorisent par la commande interne cd Apr s l installation du syst me UNIX le r pertoire racine poss de d j des sous r pertoires pr d finis On y trouve le r pertoire etc le r pertoire bin le r pertoire usr le r pertoire tmp le r pertoire dev et le r pertoire lib et bien d autres Comme ils sont des sous r pertoires du r pertoire racine on les sp cifie respectivement comme etc bin usr tmp
8. 2 Windows 95 et Windows 98 FAT FAT16 Syst me de fichiers natif de MS DOS FAT est compatible avec les syst mes d exploitation suivants BeOS FreeBSD LINUX Macintosh MS DOS OS 2 Windows 3 1 Windows 95 Windows 98 et Windows NT 11 http www linux france org prj jargonf S systegraveme de fichiers html T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 15 EXT2 Syst me de fichiers natif de LINUX ext2 remplace extfs Les syst mes d exploitation compatibles avec ext2 sont FreeBSD LINUX et OS 2 VFAT Syst me de fichiers natif de Windows 95 qui permet de g rer les longs noms de fichiers VFAT est compatible avec les syst mes d exploitation suivants AmigaOS FreeBSD LINUX Macintosh OS 2 Windows 98 et Windows 95 3 9 Cinqui me caract ristique des syst mes d exploitation Assurer la gestion de la m moire C est au syst me d exploitation que revient le r le de g rer la m moire transf rer les programmes et les donn es n cessaires la cr ation des processus d un support secondaire par exemple un disque vers un support central o s ex cutent les processus Le syst me doit en plus garder la trace des parties utilis es et libres de la m moire et g rer les transferts entre les m moires principale et secondaire La gestion de la m moire pour ce qui est de l ex cution des programmes
9. Linux is an Eee s Flexible independent POSIX With Linux becoming Ba ete SR FRERE more and more Site de LINUX Il existe m me des outils fournissant un environnement de type UNIX sous DOS Windows L un d entre eux est la suite Djgpp situ e l adresse http www delorie com djgpp pour DOS alors que Cygnus situ http www cygnus com est un outil plus complexe pour Win32 Les deux comprennent les m mes outils de d veloppement et utilitaires que sous LINUX sans toutefois la m me stabilit les m mes performances La suite StarOffice est gratuite pour une utilisation personnelle Elle est volumineuse mais tr s efficace elle offre de nombreuses fonctionnalit s absentes de Microsoft Office Elle est galement capable de lire et d crire des fichiers Word et Excel bien que la conversion ne soit pas toujours parfaite 15 http www linux org 18 http www stardivision com T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 34 ADL Canada Statlifice Wokcome Edt Window Signon Heo 34 LS a t Myfiles MyAOL lavourite Ju Ea A E D O a res veu comaurarce season LAN GO ANT AMES UEMEUUCO on Kereord 4 sun com My Sun Regional Sites Site Index How To Buy Sun es Mc ___ 2 Lo Home gt Products amp Solutions gt Software gt Personal Productivity gt StarOffice StaroMce STARO
10. choisir une au d marrage Ce type de profil est maintenant disponible dans tous les syst mes avec Windows Les profils mat riels sont particuli rement utiles pour ceux qui utilisent un ordinateur portable et qui ont la maison un socle ou station d accueil docking station En effet des configurations diff rentes sont n cessaires pour la r solution vid o la carte r seau et peut tre un c d rom etc Dans ce cas on d finit deux profils mat riels un pour la maison et un autre pour le portable seulement T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 9 3 5 5 Syst me multiutilisateur Nous avons vu qu il tait possible de configurer un ordinateur pour plusieurs utilisateurs soit en modifiant le contenu des fichiers config sys et autoexec bat soit en utilisant des profils utilisateurs Il ne faut pas croire pour autant que ces syst mes soient consid r s comme multiutilisateurs Ce n est pas le cas Un syst me multiutilisateur permet plusieurs personnes d utiliser la m me console syst me qui correspond l cran et au clavier directement connect s l ordinateur Ceci est rendu possible gr ce l utilisation de consoles virtuelles qui permettent d avoir plus d une session la fois sur la console syst me Sous LINUX ou UNIX on obtient des consoles virtuelles en appuyant simultan ment s
11. de calculs Elle suppose essentiellement la manipulation de divers types de fichiers fichier des employ s pour le calcul de la paie fichier des fournisseurs pour les achats fichier des clients pour la facturation des ventes fichier des stocks pour les inventaires etc Les ordinateurs d di s aux t ches de gestion doivent donc tre en mesure de traiter et de structurer des cha nes de caract res soit des lettres et des chiffres avec des d cimales Ils doivent aussi disposer d une m moire auxiliaire suffisamment volumineuse Par contre leurs possibilit s arithm tiques peuvent tre restreintes aux calculs arithm tiques de base addition soustraction multiplication et division 3 11 3 Syst mes transactionnels Les syst mes transactionnels g rent un grand nombre d informations enregistr es dans des bases de donn es g n ralement de tr s grande taille C est sur ces informations que s ex cutent des transactions op rations souvent en mode interactif Citons par exemple les guichets automatiques du syst me bancaire et les syst mes de r servation de places des lignes a riennes D une mani re g n rale ces syst mes poss dent de nombreux terminaux permettant le d roulement simultan d un grand nombre de transactions ce qui pose le probl me de mise jour des bases de donn es o sont enregistr es ces transactions Ainsi le principal d fi de tels syst mes consiste assurer l int grit et la coh rence de
12. l interpr teur shell la consid re comme une t che s par e Notez que la t che que nous r alisons au terminal est dite en avant plan parce qu elle s ex cute tandis que nous attendons son r sultat au terminal Puisque UNIX est multit che il est possible de faire ex cuter une t che en arri re plan Cela signifie que l invite ou signal d attente r appara t imm diatement apr s le lancement de la commande m me si elle n est pas enti rement termin e En fait le syst me nous redonne le signal d attente pour que nous puissions faire autre chose en avant plan tandis que la t che en arri re plan s ex cute lentement Notons que certaines t ches ne peuvent s ex cuter en arri re plan 3 13 10 La connexion et la d connexion L administrateur de syst me super user doit attribuer une personne qui veut acc der un syst me UNIX un nom d utilisateur et un mot de passe Il est possible mais plut t rare qu il permette un usager de travailler sur le syst me sans mot de passe Pour acc der au syst me et ce peu importe le poste de travail il faut taper son nom d utilisateur en minuscules suivi d un retour de chariot puis le mot de passe qui ne s affichera pas pour des raisons videntes de s curit Seules les minuscules ou les chiffres sont acceptables pour un nom d utilisateur Ex LOGIN paul Ex PASSWORD La connexion au syst me UNIX se mat rialise par l affichage du signal d attente qui
13. mode veille certains p riph riques voir de mettre hors tension le PC si l absence de l utilisateur perdure La consommation d nergie est ainsi de beaucoup diminu e Le support int gr pour le gestionnaire d conomie d nergie ACPI permet d activer et de d sactiver le PC comme s il s agissait d un t l viseur De plus Windows prend en charge les extensions de l interface standard APM advanced power management afin de r duire la consommation d nergie des appareils Windows est capable d utiliser les ressources MMX multimedia extensions de l appareil Ainsi les instructions multim dias permettent d augmenter la rapidit du traitement des calculs complexes dans les jeux 3D Un soutien aux programmeurs pour les processeurs Intel MMX T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 29 est offert aux soci t s sp cialis es afin qu elles puissent d velopper des logiciels b n ficiant de la technologie MMX Les jeux et les applications multim dias s am lioreront et gagneront en r alisme gr ce une meilleure prise d images un support int gr des technologies MMX et AGP port d acc s acc l r pour les graphiques Les fonctions multim dias DirectX 5 0 prennent galement en charge les contr leurs 3 14 6 Et plus Au fil du temps les outils d administration et de support technique de Windows se so
14. processus all g s thread qui s ex cutent beaucoup plus vite On parlera alors de programmes en chapelet ou de traitement multiprocessus ou multitransactionnel multithreading Windows NT et LINUX supportent un tel traitement 3 6 1 Syst me multit che Un syst me d exploitation est dit multit che lorsqu il permet de faire fonctionner plusieurs applications simultan ment Nous pouvons en d duire que pour qu un syst me d exploitation soit vraiment multit che il doit supporter plusieurs processeurs Windows NT et LINUX UNIX sont des syst mes multit ches Windows 2000 dans sa version Datacenter Server par exemple peut supporter jusqu 32 processeurs Lorsque les syst mes ne supportent pas les multiprocesseurs le multit che peut tre simul par un multit che pr emptif ou collaboratif 3 http www linux france org prj jargonf T tacircche html 8 http www linux france org prj jargonf M multitacircche html T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 10 Multit che pr emptif Lorsqu un syst me fonctionne en mode multit che pr emptif cela signifie qu il est capable d ex cuter plusieurs processus ou applications en m me temps sur une m me machine Le noyau du syst me interrompt les t ches les moins prioritaires quand il le veut au bout d un certain temps ou si elles attendent une ressour
15. quatri me g n ration de syst mes d exploitation qui utilise au maximum ce type de technologie Pour l utilisateur les avantages sont une plus grande facilit d acc s Internet de l aide en ligne plus satisfaisante une mise jour plus facile et une productivit accrue T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 27 Ce syst me d exploitation veille ce que toutes les composantes logicielles et mat rielles fonctionnent bien entre elles De plus avec les ordinateurs r cents dot s d un BIOS d amor age rapide compatible ACPI gestionnaire d conomie d nergie le d marrage du syst me s effectue plus rapidement Deux domaines ont profit davantage de ces progr s les jeux et les t l communications L installation de jeux et de mat riels de communication se fait de fa on beaucoup plus facile Avant l arriv e de Windows 98 et de Windows 2000 la plupart des jeux prenaient le contr le de la carte graphique Pour viter ces probl mes Microsoft fournit maintenant aux programmeurs des outils int ressants qui permettent l ex cution des jeux directement en Windows DirectX Avant la venue de ces outils les ressources des syst mes n taient pas utilis es leur maximum Les technologies MMX et AGP sont pleinement exploit es avec Windows 98 3 14 2 Internet omnipr sent L incorporation des outils Internet
16. que n cessite le traitement automatique de l information Sa fonction premi re est donc de fournir des services adapt s la r solution des probl mes usuels gestion de l information pr paration et mise au point de programmes exploitation de programmes Tout cela s effectue sous le contr le du syst me d exploitation L ensemble des services fournis par un syst me d exploitation permet de d finir pour l utilisateur une nouvelle machine dite virtuelle par opposition la machine r elle ou physique La description et le mode d emploi de ces services constituent l interface du syst me informatique Cette interface d finit elle aussi un langage celui de la machine virtuelle qui permet aux utilisateurs de communiquer avec le syst me elle contient toute l information n cessaire une utilisation simple de celui ci En r sum un syst me d exploitation est avant tout un logiciel essentiel au fonctionnement d un ordinateur Il fournit une interface permettant la communication entre l humain et la machine par les diff rents logiciels d application tels les traitements de texte les tableurs les logiciels de dessin etc Enfin c est gr ce lui que ces logiciels peuvent acc der aux ressources mat rielles de l ordinateur il peut ainsi recevoir des commandes du clavier ou de la souris p riph riques d entr e et afficher les r sultats l cran ou l imprimante p riph riques de sortie 3 2 Place du syst me d exp
17. r partissent comme suit dans le temps Premi re g n ration lampes 1940 1955 Seconde g n ration transistors 1955 1965 Troisi me g n ration circuits int gr s 1965 1975 Quatri me g n ration circuits int gr s haute densit 1975 nos jours Nous pouvons conclure que les syst mes d exploitation sont probablement apparus au milieu des ann es 60 En effet avec l introduction des processeurs auxiliaires s occupant des entr es sorties entre 1960 et 1970 on a vu appara tre la fonction d organisation de l ex cution des programmes et la n cessit d avoir un outil de coordination des t ches Quelques dates En 1964 IBM lance le premier syst me d exploitation l OS 360 con u pour les IBM 360 En 1969 Ken Thompson et Dennis Ritchie mettent au point la premi re version d UNIX dans les laboratoires Bell Labs de la soci t am ricaine AT amp T En 1974 Gary Kildall crit CP M le premier syst me d exploitation pour micro ordinateur anc tre et inspirateur de MS DOS En 1980 Microsoft annonce la version XENIX UNIX pour PC qui sera disponible jusqu en 1984 T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 3 En 1981 IBM annonce le lancement d un ordinateur personnel quip du syst me d exploitation PC DOS 1 0 produit par Mi
18. stockage des programmes et des donn es des segments dans la m moire des variables tableaux et structures d finis dans les programmes des utilisateurs Le syst me d exploitation permet l utilisateur d acc der aux informations en indiquant un nom symbolique plut t qu une adresse physique sur l unit de stockage Par exemple pour acc der un fichier l utilisateur doit pr alablement sp cifier le nom de ce fichier Le syst me d exploitation permet aussi plusieurs utilisateurs d acc der des informations communes de les partager En m me temps il doit assurer l ind pendance des utilisateurs T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 5 Il existe deux fa ons de partager une information cr er des copies de l information pour chaque utilisateur qui en a exprim le besoin ou encore permettre aux utilisateurs d acc der l exemplaire unique 3 4 2 Gestion des ressources physiques Il existe dans un syst me informatique un ensemble de ressources mat rielles et logicielles auxquelles fait appel un ensemble de programmes en ex cution ou processus Le syst me d exploitation est charg de l allocation de ces ressources Il devra tre con u de fa on viter certaines anomalies telles que la d gradation des performances en raison d une mauvaise gestion des ressources et l interblocage d un groupe de p
19. CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION Dans le premier chapitre nous avons pr sent l ordinateur comme un ensemble de circuits lectroniques interconnect s Pour tablir la communication entre ces l ments mat riels et l homme consid r comme l utilisateur il est n cessaire d avoir une interface appropri e qui rende possible la communication homme machine d o le concept de syst me d exploitation qui fait l objet de ce chapitre Afin de bien appr hender cette notion nous en pr ciserons d abord la d finition et le r le dans un environnement informatique Puis nous passerons en revue l volution technologique des syst mes d exploitation en tenant compte des diverses utilisations qui peuvent en tre faites sur des micro ordinateurs 3 1 D finition Un syst me d exploitation est un logiciel ou ensemble de programmes qui permet d utiliser l ordinateur l ment mat riel de fa on optimale et quitable Le terme logiciel est pris ici dans le sens de programmes int gr s ex cutant un ensemble de t ches reli es Plus sp cifiquement cet ensemble regroupe un langage de commande un syst me de gestion des m moires un syst me de gestion des fichiers un syst me de gestion de l unit centrale de traitement un syst me de gestion des entr es sorties Dans un sens plus large l expression syst me informatique est souvent utilis e pour d signer le mat riel et les logiciels destin s r aliser les t ches
20. Configurations multiples et d marrage dual dual boot Disons d abord que le d marrage dual ou double est aussi connu sous l appellation lancement DOS OS 2 Les possibilit s de configuration des fichiers config sys et autoexec bat sont multiples et pourraient faire l objet d un cours complet La nouveaut introduite avec la version 5 0 de MS DOS est la possibilit de faire un menu de configurations multiples pouvant ex cuter uniquement les lignes de ces deux fichiers concernant le choix fait au d marrage Ainsi selon le cas tel pilote ou tel programme est lanc alors que pour un autre choix on se retrouve dans un environnement compl tement diff rent Certains utilisent encore cette fonctionnalit de MS DOS toujours pr sente dans les derniers Windows 9x pour charger un syst me d exploitation diff rent chaque d marrage de l ordinateur Ainsi il est possible d avoir sur la m me machine deux syst mes d exploitation qui cohabitent voire se parlent tels Windows 98 et LINUX Les fichiers system ini et win ini et ou la base de registres Ces fichiers servaient beaucoup l poque de Windows 3 x pour personnaliser graphiquement son bureau ou les param tres de certains programmes win ini et pour charger des pilotes de p riph riques system ini Ils sont encore pr sents dans Windows 98 pour assurer la compatibilit avec les anciens programmes crits en 16 bits Aujourd h
21. DOS et UNIX le noyau seulement sont des exemples de syst me d exploitation en mode texte Mais dans les deux cas il est possible d installer une interface graphique sur le syst me soit Windows 3 x pour MS DOS ou X Windows sur UNIX 3 5 2 Les interfaces graphiques Les interfaces graphiques sont apparues avec MacOS et ou Windows le d bat s est d roul en cour pendant plusieurs ann es Les deux premi res versions de Windows taient vraiment affreuses ce n est qu la version 3 0 que Windows a conquis le march Comme nous l avons d j soulign Windows 3 x n tait pas et n est toujours pas un syst me d exploitation mais bien une extension pour MS DOS Nous verrons dans la section sur la gestion de la m moire et des processus que ce nouveau logiciel s est quand m me appropri des t ches qui jusque l taient l apanage du syst me d exploitation Pour les syst mes UNIX LINUX c est le syst me de multifen trage X11 aussi appel X Windows System qui joue ce r le Une particularit de ces interfaces c est qu elles ne sont pas une partie int grante du syst me d exploitation mais qu elles font partie des logiciels qu il faut installer part Il en existe d autres par exemple dans le monde de LINUX qui sont apparues ces derni res ann es telles KDE et Gnome pour ne nommer que celles l Nous pouvons dire que les vrais syst mes d exploitation graphiques sont apparus avec MacOS 1984 et plus tard avec O
22. FFICE SOFTWARE Overview Full featured integrated com Office Suite 5 re ne What is a com office suite Features Ws a powerful cross platform office FAQs productivity suite that delivers fians ana White Papers seamless access to applications and StarOffice gt Product files downloads to date I s changing the way people will buy StarOffice use deploy and develop personal Get it FREE Customer productivity applications Download it Inquiries Is an ea NOW in The News sy way for companies to Register build services that offer real value to their employees partners and suppliers FIGURE 11 Site de StarOffice Une distribution de bonne qualit de LINUX est la version offerte par Corel WordPerfect il est possible de la t l charger gratuitemen t SEARCH NG CARDS REL RESOURCE CENTER PA Product Index Designer com CONTEST Enter the Love Quattro Pro contest Bot UE FIGURE 12 Site Corel WordPerfect qui offre une version LINUX 3 16 Syst me d exploitation Macintosh On pense souvent que c est Macintosh qui a t le premier d velopper et utiliser l interface graphique ce n est pas le cas l origine le concept graphique a t d velopp et mis au point par la compagnie Xerox L environnement UNIX a t l un des premiers utiliser ces possibilit s Un peu plus tard Steven Jobs l un des fondateurs de la compagnie Apple
23. Par ailleurs les programmes d velopp s sous UNIX peuvent tre transf r s d une plate forme l autre avec un minimum de modifications ce qui lui conf re un grand avantage On parle alors de portabilit et de disponibilit du code source D s son origine en 1974 le syst me d exploitation UNIX est multit che c est dire qu il est capable de g rer et d ex cuter plusieurs programmes simultan ment De plus il est multiusager c est dire qu il peut desservir plusieurs usagers connect s sur un ordinateur Il partage alors toutes les ressources logicielles et mat rielles de l ordinateur entre les diff rents usagers L histoire d UNIX est unique dans le monde des syst mes d exploitation En effet alors que la plupart des syst mes d exploitation ont t con us par des fabricants d ordinateurs pour vendre leurs machines UNIX n a pas t con u dans un but commercial il l est devenu parce qu il constitue une r f rence en mati re de syst mes d exploitation et que les programmeurs l appr cient beaucoup Les concepteurs d UNIX m me s ils avaient d j commenc coder UNIX en assembleur esp raient plut t le coder en langage volu C est pourquoi parall lement au d veloppement d UNIX ils ont d fini un nouveau langage le langage C qu ils ont par la suite prouv en r crivant ce qui avait d j t cod puis en continuant le d veloppement en C UNIX est donc l origine du langage de programmati
24. S 2 1988 puis avec Windows NT 1993 et Windows 9x 1995 1998 On a cru l unification des Windows avec la venue de Windows 2000 2000 mais il faudra attendre encore un peu Windows 2000 tant plut t la suite de Windows NT 4 0 L interface de concept look and feel richesse fonctionnelle des syst mes Windows 9x a vite fait de gagner le march des utilisateurs de PC Avec ce nouveau concept en mati re d interface graphique on ne parlait plus de fen tres et de menus m me s ils y taient encore bien pr sents mais d objets d ic nes de bureau etc Ce nouveau mode plus intuitif d une richesse fonctionnelle a ensuite t int gr Windows NT 4 0 Windows NT 3 5 avait quant lui l interface de Windows 3 x a http w3 uqah uquebec ca asselin INF 1003 log_et_se sld025 htm T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 7 3 5 3 Les interfaces spatiales Pour caract riser les interfaces spatiales nous faisons appel une m taphore de Shumin Zhai du centre de recherche Almaden de IBM La reconnaissance est plus facile que le rappel L interface spatiale mobilise des processus de reconnaissance et permet au sujet de se baser sur des connaissances de tous les jours pour retrouver une fonctionnalit B Pumie de uhipan Haad mene H sn IC IIC R A Faunin LU LE 2 m 4 A a E a E Fan CT Fodn
25. X s appelle gcc et n est pourvu d aucun des gadgets qui accompagnent en g n ral ses quivalents DOS Il s agit d un compilateur en ligne de commande brut de d coffrage tr s puissant et efficace Pour compiler le hello c de base il faut faire gcc hello c Disons tout d abord que l installation de paquetages est le travail de l administrateur du syst me root La plupart des applications LINUX sont distribu es sous forme d archives tar gz ZIP en Windows et DOS qui contiennent typiquement un r pertoire portant un nom appropri o se trouvent tous les fichiers et ou sous r pertoires La plupart du temps l application est distribu e sous forme de code source qu il faut compiler pour cr er les binaires g n ralement en tapant make puis make install Bien videmment il faut avoir les compilateurs gcc ou g L application DOS Windows peut elle tre remplac par un quivalent LINUX Le site web de LINUX pourrait r pondre cette question AUL Canada The Limas Home Page at Linux Orne Fe EG Wrdow San Of Heo attp www linux org La Online What is Linux More Feature Book More Linux is a free Unix type Maximum Linux Security A Rellable operating system originally Hacker s Guide to Protecting Extremely created by Linus Torvalds with Your Linux Server and sd the assistance of developers Workstation Fasi AA around the world
26. al que la station LINUX est un serveur Windows NT 9x La formule magique est Samba il s agit d une impl mentation du protocole SMB pour LINUX Le SMB server message block est un protocole de Microsoft et de Intel qui permet de partager par les r seaux des p riph riques tels que des disquettes et des imprimantes AOL Canada SAMBA Web Pages CIS Lx amp File Edit Window Sion Off Help 181 xi A SO d A Se e Print MyFiles My AOL Favourites Mnt rnetChannels People ring http fisamba anu edu auisambar Welcome to the SAMBA Web Pages Web Sites Please choose your closest web mirror site Ed Quotes Perks Weather USA Switzerland Ireland France USA Poland Denmark Turkey USA Italy Acer Aes Canada Hong Kong nes apan Germ Korea Norway Singapore E Finland Malaysia Spain Romania l Portugal Hungary Iceland e Australia Iceland Australia Russia Czech Repuplic Download sites These contain the source and binary distributions but not the web pages FIGURE 9 Site de Samba 14 http samba anu edu au samba T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 33 3 15 4 Environnement adaptable gr ce aux sources des programmes Sous UNIX le langage du syst me est le C Le compilateur C de LINU
27. ce non disponible Le passage d une t che l autre se fait tellement rapidement que l on croit avoir un vrai multit che Les Windows 9x ont opt pour ce type de traitement des t ches Multit che collaboratif Un ordinateur fonctionne en mode multit che collaboratif quand une t che en cours d ex cution renonce volontairement au processeur un moment donn permettant d autres processus de s ex cuter Windows 3 1 est un exemple de syst me utilisant ce mode de fonctionnement Traitement multiprocessus Rappelons d abord ce qu est une t che l g re ou processus all g Cela correspond l ex cution d un petit programme ou une routine d un programme plus gros Pour ce dernier on parle de traitement multiprocessus soit la possibilit qu il a de lancer plusieurs actions ou traitements simultan ment calculs en t che de fond acc s r seau concurrentiels etc Windows NT et LINUX sont des exemples de syst mes d exploitation qui supportent le traitement multiprocessus ou multitransactionnel multithreading 3 6 2 Syst me monot che Les syst mes monot ches sont caract ris s par un environnement o l on ne peut exploiter qu un seul programme la fois DOS par exemple est un syst me d exploitation monot che 3 7 Troisi me caract ristique des syst mes d exploitation Assurer la gestion des p riph riques Les syst mes d exploitation peuvent assurer la gestion des p riph riques la co
28. crosoft En octobre 1983 c est l arriv e de Windows 1 0 une extension de MS DOS qui fournit l utilisateur une interface graphique De 1985 1987 Microsoft et IBM d veloppent la premi re version du syst me OS 2 Pendant sa conception et son d veloppement OS 2 porta diff rents noms dont DOS 5 DOS 286 Big DOS et CP DOS En 1991 Linus Torvalds distribue la premi re version de LINUX par Internet Au cours des ann es diff rentes versions de Windows voient le jour Windows 2 0 en 1987 Windows 3 0 en 1990 Windows pour Workgroups en 1992 Windows NT New Technology en 1993 Windows 95 en 1995 Windows 98 en 1998 Windows 2000 lanc en f vrier 2000 est apparu comme la nouvelle g n ration de la s rie des syst mes d exploitation Windows NT Windows Mill nium consid r comme la derni re g n ration des syst mes d exploitation bas s sur le noyau original de Windows 95 a suivi tout de suite et est apparu sur le march en automne 2000 Windows XP Windows eXPerience a t lanc le 25 octobre 2001 Construit sur une base enrichie de la version Windows 2000 il apporte plus de stabilit de fiabilit et de puissance dans l environnement PC Et LINUX continue de gagner du terrain LINUX contr le maintenant plus du tiers du march des serveurs web Il faut noter que depuis le d but les syst mes d exploitation ont vu leur taille augmenter de fa on impressi
29. d exploitation multit che il est capable de faire tourner plusieurs programmes en m me temps L utilisateur peut lancer des processus en arri re plan et continuer travailler De plus LINUX permet d ouvrir plusieurs sessions dites virtuelles c est comme si on travaillait sur plusieurs ordinateurs la fois La plupart des versions de LINUX sont accompagn es de la suite Mtools un ensemble de commandes parfaitement quivalentes leurs correspondantes DOS mais commen ant par la lettre m mformat mdir mdel mmd etc Ces commandes permettent de conserver les noms de fichiers longs mais pas les droits d acc s aux fichiers La gestion des p riph riques se fait la mani re d UNIX Il n existe pas de partitions ou volumes comme ou C un disque que ce soit une disquette ou n importe quoi d autre devient une partie du syst me des fichiers local par une op ration que l on appelle le montage Lorsqu on a termin et que l on n a plus besoin du disque ou de la disquette il vous faut le d monter avant de l jecter avec la commande umount mnt floppy 3 15 3 Approche d environnement visuel possible Le syst me X Windows est l quivalent de Windows l oppos de Windows o du Mac le syst me d exploitation X Windows connu sous l appellation de X11 n a pas t con u pour tre facile d utilisation et joli mais uniquement pour munir les postes de travail d un environnem
30. e des caract res l affichage du papier peint les grandes ic nes les ic nes 65536 couleurs Auparavant il fallait relancer Windows pour que ces param tres deviennent effectifs T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 30 Avec Windows XP les fen tres ont t modifi es et sont rev tues d un habillage sp cial skin permettant aux utilisateurs de modifier l apparence de l interface utilisateur Le syst me est dot d une option de prise de commande distance qui permet de se connecter distance une machine pour acc der une application sans avoir besoin de tout r installer En outre il est maintenant possible de prendre le contr le d une machine distance par une connexion Internet Ainsi avec le temps le syst me d exploitation Windows a grandi et offre non seulement une interface utilisateur de plus en plus agr able mais aussi des fonctionnalit s de plus en plus utiles Plusieurs personnes demeurent cependant d ues de l utilisation de Windows et elles se plaignent souvent que ce syst me d exploitation n a pas la fiabilit attendue Toutefois les versions 2000 et XP de Windows semblent avoir r gl certains probl mes de leur pr d cesseur Windows 98 La venue de LINUX a jet un baume sur les plaies laiss es par Windows Ce syst me d exploitation semble r pondre aux usagers qui sont plu
31. e les premiers PC En effet la suite d une entente entre la compagnie IBM conceptrice du PC et la compagnie Microsoft conceptrice du syst me d exploitation permettant de l utiliser une version du DOS devait tre livr e avec chaque PC Cette entente s est perp tu e aux autres compagnies de compatibles et de clones C est probablement pour cette raison que la compagnie Microsoft a v ritablement pris son envol et que Bill Gates est devenu l un des hommes les plus riches du monde En pratique deux versions du DOS ont t commercialis es le PC DOS IBM DOS pour les appareils IBM et le MS DOS g n rique pour les autres appareils quelques exceptions pr s les deux produits sont tr s semblables Comme tout syst me d exploitation le DOS permet au micro ordinateur de g rer efficacement toutes les ressources mat rielles et logicielles de la machine Il est monot che et mono usager il sert d interface logicielle entre le PC et son utilisateur en lui simplifiant la t che Il est constitu des quatre parties suivantes La fonction disque fichier programme ibmdos com ou msdos sys qui s occupe de v hiculer les informations vers les lecteurs Ce fichier est cach et n appara t pas dans le r pertoire de l unit de disque qui contient le syst me T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 18
32. ent usager graphique Windows adopte la m me apparence partout dans le monde ce n est pas le cas pour X11 qui est beaucoup plus adaptable Son apparence g n rale est d finie par un composant cl appel le gestionnaire de fen tres windows manager dont il existe une large gamme de versions Il est compl t par des gestionnaires de bureau desktop manager comme KDE et GNOME figure 8 Les usagers de Windows trouveront s rement des similitudes dans la pr sentation T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 32 FIGURE 8 Gestionnaires de bureau KDE et GNOME Le gestionnaire peut tre mont de mani re que les fen tres agissent comme dans Windows un clic sur une fen tre la fait venir au premier plan Une autre possibilit est de l amener au premier plan en d pla ant la souris sur la fen tre La plupart des fonctionnalit s peuvent tre personnalis es en modifiant un ou plusieurs fichiers de configuration Avec LINUX tout peut potentiellement tre personnalis pour convenir aux besoins de l utilisateur La plupart des programmes ont un ou des fichiers d initialisation La connexion au r seau par modem est disponible sous LINUX mais elle est plus stable et plus rapide que sous Windows Avec le Voisinage r seau il est possible de faire croire aux machines Windows du r seau loc
33. ependant qu une guerre semble d buter entre Windows et LINUX Qui gagnera la bataille Cela reste d terminer La concurrence dans le domaine des syst mes d exploitation reste souhaitable pour tous les usagers de micro ordinateur T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation
34. er II est noter que certains attributs des fichiers sont mis jour automatiquement alors que d autres peuvent tre modifi s par diverses commandes On peut visualiser les droits d acc s associ s un fichier ou un r pertoire par la commande Is 1 Ils apparaissent alors gauche de chaque entr e du r pertoire T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 25 En fonctionnement normal le syst me v rifie pour chaque demande d acc s un fichier la relation qui existe entre l usager et les droits d acc s ce fichier Ainsi si l usager n a pas le droit d acc der au dit fichier le syst me le pr vient que le fichier ne lui est pas accessible Le message d erreur d pend du programme qui le produit 3 13 8 L interpr teur de commandes shell L interpr teur de commandes shell c est le fichier syst me bin sh par exemple qui interpr te les commandes des usagers Il joue un r le quivalent au fichier command com en DOS En plus d interpr ter il comprend toute une s rie de commandes dites internes dont certaines tel le langage de commandes permettent de cr er des proc dures de commandes scripts qui sont consid r es par le syst me sur un m me pied d galit que ses propres commandes 3 13 9 La gestion multit che En mode direct chaque fois qu on lance une commande
35. est caract ris e sur un grand nombre de syst mes par l utilisation de machines virtuelles MV L utilisation de machines virtuelles permet de partitionner la m moire en plusieurs segments chacun tant attribu un programme Ainsi chaque fois qu un programme s ex cute il le fait dans son propre espace m moire et le processeur lui est attribu pour un certain temps au bout duquel une autre application le remplacera l application a donc l impression qu elle est la seule fonctionner dans la machine 3 10 Autre r le du syst me d exploitation Fournir des utilitaires et autres fonctions Le syst me d exploitation fournit aussi des outils de gestion des disques defrag scandisk fdisk format etc des utilitaires de gestion de r seau les interpr teurs de commandes etc De plus la plupart des syst mes d exploitation comportent une s rie de petits programmes ou utilitaires traitement de texte de base calculatrice calendrier outils de connexion et de navigation dans Internet etc Les suites bureautiques Bien que beaucoup de personnes pensent que les logiciels des suites bureautiques en particulier MS Office font partie int grante du syst me d exploitation il n en est rien et il est important de le rappeler Ces logiciels doivent tre achet s et install s sur le syst me d exploitation comme les autres applications 3 11 Utilisation des ordinateurs Bien que les syst mes d exploitation poss de
36. h rique puisse tre ajout ou supprim sans que l on soit oblig de faire red marrer l ordinateur Gr ce cette prise en charge Windows 2000 et Windows XP d tectent et installent automatiquement la plupart des p riph riques compatibles USB En outre ces deux syst mes sont compatibles avec des p riph riques utilisant les protocoles IRDA infrared data association ou la norme IEEE 1394 pour des p riph riques s ries de grande vitesse tels que des quipements d dition num rique audio et vid o 3 7 5 Gestion de p riph riques sous DOS Les pilotes sont install s dans le fichier config sys avec la commande device xxx sys ou plus rarement dans le fichier autoexec bat Un syst me DOS reconna t cependant ses principaux p riph riques m me si le fichier config sys est absent Ceci est d au fait qu une configuration minimum est charg e au d marrage lors de l ex cution du fichier io sys 3 7 6 Gestion de p riph riques sous LINUX Dans la plupart des cas lorsqu on installe un nouveau mat riel sous LINUX il est recommand de recompiler le noyau programme de commande ou de contr le r sidant Toutefois pour les derni res versions de certains p riph riques il suffit de demander le chargement d un module appropri et la longue recompilation du noyau n est pas n cessaire 10 Pour en savoir plus sur ce mode de gestion http www ac nancy metz fr services tec pnp htm
37. il dispose de fonctionnalit s poustouflantes d dition de lignes 3 15 2 Structure de disque et gestion de p riph riques La structure des r pertoires et des fichiers sous LINUX est tr s similaire celle de DOS Windows Les fichiers ont des noms qui doivent ob ir certaines r gles et ils sont stock s dans des r pertoires certains d entre eux sont ex cutables et parmi ceux ci la plupart disposent d options De plus il est possible d utiliser les caract res g n riques joker Les majuscules et minuscules dans les noms de fichier ou les commandes sont diff renci es Par cons quent MONFICHIER tgz et monfichier tgz sont deux fichiers diff rents De m me Is est une commande mais LS est une erreur De plus l usage de certains caract res est viter amp En outre il n existe pas d extensions obligatoires comme COM ou EXE pour les programmes ou BAT pour les fichiers de commandes Les fichiers ex cutables sont suivis d un ast risque dans l affichage des noms de fichiers l cran d une barre oblique pour les r pertoires et d un arobas pour les liens symboliques Par ailleurs le r pertoire bin dispose de droits d acc s c est pourquoi le fichier bin ls ne peut tre effac moins que cela ne soit command par l administrateur du syst me root L une des principales raisons pour utiliser LINUX c est qu il est un syst me
38. inform s des v nements ext rieurs susceptibles de se produire Ce sont des syst mes d exploitation en temps r el qu on d signe souvent sous le vocable RTOS real time operating system Les principales fonctions d un syst me d exploitation pour la commande de processus en temps r el sont les suivantes l action sur les dispositifs externes convertisseurs lecteurs de capteurs contr leurs de vannes etc la prise en compte du temps r el en fournissant toute r ponse dans un temps minimum la r action aux v nements ext rieurs avec le minimum d interventions humaines la gestion fiable des informations permettant un fonctionnement m me en cas de d faillances mat rielles Parmi les syst mes d exploitation en temps r el RTOS citons QNX qui est bien connu parmi les syst mes micro noyaux Le march mondial des RTOS est compl tement domin par les Am ricains WRS ISI Microsoft Lynx et QNX d tiennent 90 du march le Japon a toutefois r ussi imposer un logiciel libre Micro ltron Nous allons d crire dans les lignes qui suivent les syst mes d exploitation qui peuvent tre install s sur nos micro ordinateurs DOS UNIX Windows et LINUX 3 12 Pr sentation du syst me d exploitation DOS Alors que le PC a t le standard mat riel dominant des ann es 80 le MS DOS ou plus simplement le DOS a t le standard pour le volet logiciel Il est apparu en m me temps qu
39. int qui sert s parer les deux composantes du nom g n rique et suffixe De plus il n y a pas de taille pr d finie pour l un ou pour l autre Notons que tous les fichiers dont le nom d bute par un point sont par d faut automatiquement cach s aux commandes usuelles dans toute entr e de r pertoire T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 23 3 13 3 Les types de fichiers Le syst me de gestion de fichiers UNIX distingue quatre types diff rents de fichiers Les fichiers ou liens symboliques qui sont des r f rences additionnelles d autres fichiers Les fichiers ordinaires qui sont une suite de caract res repr sentant soit un texte soit un programme Un tiret la gauche des droits d acc s dans une entr e de r pertoire permet de les rep rer Les fichiers r pertoires ou plus simplement les sous r pertoires assurent la correspondance entre l identificateur d un fichier et son emplacement sur le disque Un usager peut ainsi regrouper tous les fichiers d un m me projet dans un sous r pertoire sp cifique Le symbole d la gauche des droits d acc s dans une entr e de r pertoire permet de les rep rer Les fichiers p riph riques aussi appel s fichiers sp ciaux correspondent aux programmes gestionnaires des p riph riques et aux outils de communication Ils sont regroup
40. ipaux AT amp T qui on attribue la paternit du syst me UNIX Universit Berkeley dont certaines constituantes ont particip l volution technique du syst me UNIX et ce dans plusieurs domaines SUN MicroSystems fabricant d ordinateurs et de postes de travail graphique d o proviennent plusieurs am liorations importantes de l interface graphique par exemple Santa Cruz Operation et MicroSoft deux compagnies qui commercialisent conjointement la version la plus populaire le XENIX UNIX T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 22 cause de cela UNIX a mis plusieurs ann es tre standardis Actuellement il existe deux principales variantes incompatibles entre elles UNIX SYSTEM V SVRA4 UNIX BSD plus une multitude de variantes mineures d riv es d une des deux ou des deux la fois UNIX Based bas UNIX UNIX Like Les syst mes UNIX Based Ces syst mes ont obtenu une licence d utilisation d AT amp T et sont une adaptation d UNIX Ils restent compatibles avec la version d AT amp T parce qu ils partagent le m me noyau On retrouve dans cette cat gorie XENIX UNIX provenant du tandem SCO Microsoft AIX provenant d IBM AUX provenant d APPLE SunOS Solaris provenant de SUN MicroSystems ULTRIX provenant de Digital Equipme
41. ires que sur les fichiers Ainsi il est impossible pour un usager d afficher les l ments d un r pertoire pour lequel la permission de lecture ne lui a pas t accord e T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 14 Sous LINUX UNIX Bien que la gestion des permissions sous LINUX soit diff rente de celle sous Windows NT elle se fonde sur le m me principe Chaque fichier ou r pertoire a un propri taire lequel appartient un groupe et il y a les autres la base il est possible de d finir trois droits criture lecture et ex cution pour chacun propri taire groupe et les autres Sous UNIX les permissions sont g r es avec la commande chmod Sous Windows 2000 Windows 2000 conserve les propri t s de s curit li es Windows NT pour l acc s aux fichiers mais toujours la condition que ces fichiers r sident sur une partition NTFS Les garanties de s curit fournies par NTFS ne s appliquent pas aux partitions format es avec la table d allocation des fichiers FAT ou FAT32 Les permissions qui peuvent tre accord es pour les r pertoires sont lecture seule criture seule lecture et ex cution d une application modification et acc s complet Les m mes permissions s appliquent aux dossiers Il est opportun de mentionner la notion d h ritage des permissions En effet les droits e
42. itation http windowsupdate microsoft com default htm T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 28 Dans la plupart des cas les probl mes sur les PC taient des probl mes de disque rigide Les concepteurs de Windows ont donc travaill liminer ces probl mes viter qu ils ne surviennent souvent Maintenant de fa on plus ou moins transparente Windows s occupe de corriger ses erreurs afin que les applications ne fassent plus d faut ne tombent plus en panne Quand on parle de disques durs qui peuvent g rer au del de 10 Go de m moire ce n est pas une moindre chose Windows ne fait pas que veiller ce que son environnement s utilise de la meilleure fa on possible il est aussi capable de s optimiser lui m me sans manipulation de l utilisateur gr ce une fonctionnalit qui s appelle Windows Update Cet utilitaire permet d acc der par Internet la page web de Microsoft Le site web Windows Update est le compl ment en ligne de Windows Il offre aux utilisateurs enregistr s un acc s facile aux derniers fichiers syst mes et pilotes de p riph riques ainsi qu une aide technique 3 14 4 Aide en ligne appropri e Afin d aider les utilisateurs dans leur recherche des derni res informations d assistance Windows inclut un syst me d aide en ligne en mode HTML r guli rement mis jour L utilisatio
43. loitation dans l ordinateur La partie hachur e de l illustration de la figure 1 montre la particularit de certains logiciels acc der directement au mat riel de l ordinateur En effet plusieurs jeux 3D programment la carte vid o pendant leur ex cution pour un affichage plus rapide T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 2 FIGURE 1 La place du syst me d exploitation dans l ordinateur Nous verrons plus loin lors de l tude des caract ristiques des syst mes d exploitation que certains syst mes ne tol rent pas cela notamment Windows NT 3 3 Un peu d histoire I ne faut pas croire que les syst mes d exploitation ont toujours t n cessaires aux ordinateurs m me si c est le cas aujourd hui En fait ils sont apparus avec la troisi me g n ration d ordinateurs ceux qui utilisent des circuits int gr s Les deux premi res g n rations les ordinateurs lampes et transistors n taient en fait que de grosses machines calculer sans m moire et ex cutant un seul programme la fois Au d but les ordinateurs taient d pourvus de syst mes d exploitation les logiciels taient programm s pour fonctionner sur une machine et ils s accordaient toutes les ressources de celle ci Cette m thode tait commun ment appel e m thode de la porte ouverte Les g n rations d ordinateurs se
44. mmunication etc que mat rielles processeurs m moires unit s d entr e sortie etc du syst me informatique Dans les micro ordinateurs l essentiel de cette t che de gestion consiste partager les ressources entre plusieurs utilisateurs travaillant simultan ment c est ce qu on appelle couramment la multiprogrammation Un syst me d exploitation remplit deux fonctions fondamentales la gestion de l information et la gestion des ressources physiques La gestion de l information consiste essentiellement offrir aux utilisateurs les moyens de cr er retrouver d truire les objets informations sous diff rentes formes sur lesquels ils effectuent des op rations et rendre disponibles ces objets par le syst me de gestion des unit s d entr e sortie Cette fonction inclut galement le partage et l change des informations la protection mutuelle des utilisateurs ainsi que celle du syst me d exploitation face ces m mes utilisateurs Quant la gestion des ressources physiques elle touche l allocation de la m moire principale de la m moire secondaire et des dispositifs d entr e sortie Un r partiteur de travaux est dans ce cas n cessaire pour partager quitablement l unit centrale de traitement UCT dans un contexte de multiprogrammation 3 4 1 Gestion de l information Un syst me d exploitation doit offrir la possibilit de g rer des informations Ces derni res peuvent tre des fichiers pour le
45. n CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 12 3 7 3 Gestion de p riph riques sous Windows 9x Autoconfigurable plug and play Avec la venue de Windows 95 une nouvelle fa on de g rer les p riph riques est apparue l autoconfigurable ou pr t tourner PAT aussi appel imm diatement utilisable PnP pour plug and play En fait cette nouvelle fa on de g rer les p riph riques repose sur le Bios qui au d marrage de l ordinateur interroge chaque carte sur les ressources IRQ et E S qui lui sont n cessaires Il r partit ensuite les ressources dont il dispose afin qu il n y ait pas de conflit entre les p riph riques Le PAT est son meilleur lorsque l ordinateur est quip d un Bios PAT et de cartes PAT capables de communiquer avec le Bios Ce n est cependant pas un absolu car m me sans cela Windows 9x fera de son mieux pour analyser le syst me et installer les gestionnaires appropri s d o peut tre les expressions pr t tourner ou plug and play Windows 98 a simplement augment sa base de donn es sur les gestionnaires PAT il reconna t donc plus de p riph riques 3 7 4 Gestion de p riph riques sous Windows 2000 et Windows XP Windows 2000 et Windows XP tirent aussi parti de la technologie pr t tourner PAT Ces derniers vont plus loin que leurs pr d cesseurs en prenant en charge l installation dynamique des p riph riques PAT de telle sorte qu un p rip
46. n du HTML augmente de beaucoup la rapidit de recherche d informations Ces assistants de d pannage aident diagnostiquer et r soudre les probl mes techniques Sur la base de questions r ponses l utilisateur est guid pas pas il a galement la possibilit d adapter le d pannage une situation donn e en s lectionnant la r ponse qui correspond la question Windows est donc un heureux mariage de facilit d utilisation et de capacit de s autor parer Avec l interface utilisateur int grant compl tement le web l acc s Internet devient en partie transparent Windows offre un utilitaire qui permet de visualiser partout sur la plan te des donn es qui peuvent tre locales sur le r seau dans l intranet et Internet On peut ainsi acc der aux informations d sir es tr s rapidement et tr s facilement Les informations provenant d Internet peuvent tre personnalis es il suffit d indiquer sur la page d acc s Internet celles que l on d sire voir On peut d sormais obtenir plus facilement les informations qui nous int ressent en s lectionnant et en programmant automatiquement leur t l chargement On d couvre ainsi les modifications apport es un site web sans pour autant le visiter 3 14 5 Utilisation optimale des ressources Afin d am liorer la dur e de vie des PC et des p riph riques qui gravitent autour d eux Windows est capable si l utilisation d un p riph rique se prolonge de mettre en
47. ndition que les pilotes soient install s Cette troisi me caract ristique touche donc le chargement des pilotes drivers et la gestion des proc dures de lecture criture sur disque et disquettes des proc dures d impression d affichage de communication etc Mais qu est ce qu un pilote C est un logiciel permettant de g rer un p riph rique c est en fait le pilote qui prend en charge les sp cificit s techniques particuli res d un p riph rique par rapport aux autres p riph riques de m me type 3 7 1 Les pilotes de p riph riques sous DOS WINDOWS Dans la famille des syst mes DOS Windows on retrouve les types de pilotes suivants les pilotes en mode r el les pilotes 16 bits en mode prot g les pilotes de p riph riques virtuels les mod les de pilotes pour Windows ou pilotes WDM windows driver model 4 http www urec cnrs fr wnt doc introres systeme htm 8 http www linux france org prj jargonf P pilote html T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 11 Pilotes en mode r el Ces pilotes sont charg s directement en m moire au d marrage de l ordinateur Cependant on ne peut acc der directement qu au premier m gaoctet Mo de m moire Ces pilotes sont g n ralement charg s dans le fichier config sys avec la commande MS DOS device xxx sys Avec Windo
48. ndows a identifi des probl mes qui revenaient r guli rement lors de certains traitements Il a donc pris soin d int grer des d panneurs qui assurent une meilleure assistance lors de conflits mat riels telle l installation de modem par exemple Le site web de Windows contient une manne d informations sur les probl mes et les solutions propos es pour certaines questions plus pointues Windows a t d velopp dans le but d am liorer et de faciliter l utilisation de r seaux de communication et la prise en charge de r seaux mergents Le bureau de Windows contient un dossier Services en lignes avec des liens Internet America Online AOL AT amp T WorldNet CompuServe 3 0 et Prodigy En cliquant sur le lien d un fournisseur d acc s Internet un programme d installation d marre et enregistre automatiquement l utilisateur ce fournisseur On a augment la rapidit et la fiabilit des installations par des modifications au programme de r glage setup de Windows Le guide d installation permet par exemple de visualiser l tat d avancement d une installation La configuration d accessibilit facilite l adaptation personnalis e des options de Windows au go t et aux besoins de chacun Par ailleurs Windows fournit un support pour modifier en cours d ex cution l intensit des couleurs et la r solution de l cran Les am liorations comprennent entres autres le d placement de la totalit de la fen tre le lissag
49. nous indique que le syst me est pr t traiter les commandes Comme on peut se connecter de deux mani res comme usager ordinaire ou comme administrateur de syst me le signal d attente varie Habituellement l invite pour l usager ordinaire est le symbole mon taire du dollar tandis que pour l administrateur de syst me c est le symbole du di se Dans les deux cas ce signal est g n r par l interpr teur de commandes qui sert d interface Sachez que ce signal d attente est modifiable volont par la variable d environnement PS1 dans la proc dure de commandes autoex cutables profile laquelle peut tre pr sente dans notre r pertoire de connexion On peut se d connecter du syst me en tapant sur les touches Ctrl et d Une T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 26 fois d connect le message d ouverture de session ou de connexion r appara t ce qui indique que le syst me est de nouveau pr t pour la connexion d un autre usager 3 14 Pr sentation de l environnement Windows Windows est une interface utilisateur graphique qui nous lib re des commandes souvent arides du DOS L usager travaille avec son ordinateur en utilisant des ic nes images symbolisant diff rentes actions accomplir Ce logiciel s est beaucoup inspir du Macintosh M me si dans ses premi res ve
50. nt grandement am lior s gr ce l acc s presque transparent Internet Avec Windows 98 la prise en charge de nouveau mat riel se fait beaucoup plus facilement qu avec la version pr c dente Un utilitaire de configuration syst me graphique qui remplace Sysedit r sout les probl mes de configuration du syst me par un proc d de cases cocher qui permet d liminer les options non d sir es Il permet galement de cr er et de restaurer des sauvegardes de fichiers de configuration Gr ce un nouveau mod le unifi de pilotes pour Windows 2000 et Windows NT windows driver model les nouveaux p riph riques disposent maintenant d un pilote unique pour ces deux syst mes d exploitation En outre si Windows assure toujours le support total des pilotes drivers de p riph riques existants il offre galement une prise en charge des futurs pilotes Pour les entreprises Windows a am lior de beaucoup l installation en bloc batch gr ce des s ries d instructions ou scripts qui peuvent automatiser les d marches d installation Windows permet l ex cution directe de ces scripts partir de l interface utilisateur Ceci permet d conomiser du temps en automatisant certaines t ches comme la cr ation d un raccourci et la connexion d connexion un serveur de r seau Les techniques utilis es dans les pages HTML ont facilit la conception de l aide en ligne pour Windows Par ailleurs le soutien technique de Wi
51. nt Corporation HP UX provenant de Hewlett Packard Les syst mes UNIX Like Ces syst mes poss dent les m mes fonctionnalit s que la version AT amp T mais le noyau du syst me est incompatible parce qu il a t r crit pour viter de verser des droits d auteurs AT amp T On retrouve dans cette cat gorie COHERENT de Mark Williams company MINIX de Prentice Hall LINUX de Linus Torvalds dont on traitera plus loin Cette prolif ration de produits a fait appara tre un certain nombre de diff rences entre les syst mes dont les principales sont les communications interprogrammes IPC la gestion de la m moire segmentation pour UNIX d AT amp T ou pagination pour UNIX BSD divers param tres du syst me divers outils int gr s dans un produit mais absents d un autre 3 13 2 Le syst me de gestion des fichiers Le syst me de gestion des fichiers sous UNIX permet l usager de conserver ses informations en les identifiant Le fichier constitue l l ment structurel de base du stockage de l information Utiliser UNIX c est manipuler des fichiers il y a donc beaucoup de commandes pour les g rer avec efficacit Un nom de fichier tait constitu d un maximum de quatorze caract res l origine ce nom comprend une partie g n rique et optionnellement un suffixe Toutefois l usage du suffixe n est pas non plus g n ralis en DOS Par contre s il est pr sent c est le po
52. nt des caract ristiques communes ils ont galement des diff rences significatives qui s expliquent notamment par les sp cificit s de l environnement informatique desservir En effet chaque type d application a ses propres caract ristiques et pour des raisons tant techniques qu conomiques il est souvent n cessaire de sp cialiser les machines Voyons quelques unes de ces applications particuli res T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 16 3 11 1 Calcul scientifique Le calcul scientifique demande aux ordinateurs des capacit s arithm tiques tr s d velopp es Ces derniers utilisent g n ralement une repr sentation des nombres appel e virgule flottante avec signe exposant et mantisse comme nous le verrons au chapitre 5 cette repr sentation permet durant les calculs de conserver le maximum de chiffres significatifs donc d avoir une meilleure pr cision Le calcul scientifique se caract rise par un grand nombre d op rations arithm tiques pour un volume relativement faible d entr es et de sorties Les ordinateurs d di s ce genre de t ches doivent tre organis s de mani re supporter un haut degr de pr cision et leur syst me d exploitation doit en tenir compte 3 11 2 Gestion La gestion n cessite au contraire un tr s grand volume d entr es et de sorties pour relativement peu
53. om qui interpr te les commandes des usagers En plus d interpr ter il comprend toute une s rie de commandes dites internes dont certaines tel le langage de commandes permettent de cr er des proc dures de commandes ou fichiers bat 3 12 6 Les unit s logiques Le DOS dans une commande peut reconna tre certaines composantes mat rielles du PC par des noms logiques comme CON qui d signe le clavier source ou l cran cible PRN ou LPT1 qui d signent le premier port parall le COM1 qui d signe le premier port s rie etc 3 12 7 L invite ou message d attente prompt En DOS l invite ou message d attente prompt sp cifie le nom du r pertoire de travail courant L invite commence toujours par une lettre puisque DOS identifie chacun des lecteurs par une lettre sp cifique Elle indique l usager que l interpr teur de commandes shell est en attente d une commande 3 12 8 Les commandes Les commandes permettent de communiquer avec le syst me d exploitation En DOS il existe deux types de commandes les commandes internes et les commandes externes Les commandes internes sont directement ex cutables puisqu elles sont int gr es dans l interpr teur de commandes shell tandis que les commandes externes sont des fichiers pr sents sur disque qui doivent tre charg s en m moire RAM avant d tre ex cut s sous le contr le de l interpr teur shell Les commandes externes ont pour suffixe com
54. on C Chaque ordinateur ayant son assembleur le probl me tait de devoir r crire chaque commande dans l assembleur reli l appareil Avec la venue du langage C cette barri re disparaissait On pouvait d velopper des programmes qui n taient plus d pendants du processeur de l appareil Contrairement au DOS les programmes sources d UNIX en plus des programmes ex cutables sont disponibles dans le kit UNIX ce qui rend certaines adaptations possibles On peut ainsi modifier les commandes selon les besoins en retouchant le code source et en compilant de nouveau le programme source Signalons en passant que nous verrons plus loin qu un compilateur permet de traduire un code source en code objet lequel est compr hensible par la machine La force d UNIX vient davantage des relations entre les commandes que des commandes elles m mes Elles ont t crites diff rents endroits par diff rents individus la collaboration est mondiale Chaque commande r alise g n ralement une petite t che bien pr cise Ainsi pour bien utiliser UNIX il est important de conna tre les commandes individuellement mais aussi et surtout la mani re dont elles se combinent pour r aliser des t ches plus puissantes 3 13 1 Les diff rentes versions Contrairement un syst me d exploitation commercial qui est compl tement contr l par son fabricant le syst me UNIX est aujourd hui distribu par plusieurs intervenants dont voici les princ
55. onnante un petit UNIX faisait environ 10 000 lignes de code et ne pouvait tre programm que par un seul programmeur Aujourd hui les gros syst mes d passent all grement le million de lignes et sont con us par des quipes g antes Pr s de 1200 programmeurs ont travaill pour concevoir Windows 95 Actuellement le march des syst mes d exploitation pour micro ordinateurs est presque exclusivement occup par Microsoft en 1998 Windows occupait toutes versions confondues 85 du march des syst mes d exploitation mais LINUX commence s rieusement prendre sa part du march La figure 2 tir e du magazine ZDNet France illustre les parts de march des syst mes d exploitation en 1998 selon une tude faite ce moment 1 http www zdnet fr prod osys a0010914 html 28 septembre 1999 T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 4 LES SYST MES D EXPLOITATION EN 1998 Windows 3 x 1 1 Linux 2 1 Dos 3 8 Mac OS 5 Windows NT 11 Windows 95 98 74 6 Parts de march en volume FIGURE 2 Parts de march en volume des syst mes d exploitation 3 4 R le et fonctions d un syst me d exploitation Un syst me d exploitation joue principalement le r le d une interface homme machine Concr tement il g re efficacement les ressources tant logicielles diteurs de texte logiciels de co
56. r LPO LAN CELLES Y 8 X a h Bali Ta J KAN Interface spatiale Interface base de fen tre FIGURE 4 Interfaces spatiale et graphique 3 5 4 Configuration et personnalisation des interfaces utilisateurs l poque du bon vieux DOS la configuration de l interface utilisateur se limitait modifier les fichiers config sys et autoexec bat Ces fichiers sont encore pr sents dans la famille des syst mes d exploitation Windows 9x mais ne sont utilis s que par les applications MS DOS Windows 3 1 Config sys C est un fichier texte situ la racine du lecteur de d marrage boot g n ralement identifi par la lettre C Il d termine l environnement dans lequel l utilisateur travaillera et se charge en particulier d activer les pilotes de p riph riques devant tre utilis s sous MS DOS tel un lecteur de c d rom par exemple Autoexec bat C est un fichier de commande batch file situ aussi la racine du lecteur de d marrage qui s ex cute chaque fois que l ordinateur d marre Il permet d ex cuter des commandes MS DOS en lot de lancer des programmes et dans une moindre mesure d activer des pilotes de p riph rique tel le pilote du clavier keyb com http tecfa unige ch jermann aui html T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 8
57. ration des fichiers syst mes ou m me de diff rents mat riels profil mat riel notions que nous verrons plus loin 2 http w3 ugah uquebec ca asselin INF1003 logq et _se sld024 htm T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 6 Par ailleurs certaines interfaces vont m me jusqu accepter plusieurs utilisateurs sur la m me console on parlera alors d un syst me multiutilisateur Au fil du temps diff rentes interfaces ont t utilis es dont les principales sont les interfaces en mode ligne de commande ou en mode textuelle les interfaces graphiques et les interfaces spatiales 3 5 1 Interface en mode ligne de commande ou en mode textuel Avec ce type d interface l utilisateur m morise les diff rentes commandes accept es par le syst me d exploitation et les rentre au clavier en respectant scrupuleusement leur syntaxe L entr e se fait au clavier et la sortie est affich e l cran mode texte dans une fen tre On retrouve ce type d interface dans la plupart des syst mes d exploitation par exemple les syst mes MS DOS dans la famille des Windows 9x ou dans l mulateur MS DOS des Windows NT Lorsqu un syst me d exploitation ne dispose que de ce type d interface on le qualifie de syst me en mode texte ou pilot par commandes L autre pendant est videmment l interface en mode graphique MS
58. rocessus situation o chaque processus se retrouve en attente d une ressource poss d e par un autre processus La figure 3 illustre une situation d interblocage En effet un processus P1 qui d tient une ressource R1 demande une ressource R2 qui elle est d tenue par le processus P2 en attente d une ressource R1 On parle alors d une attente circulaire commun ment appel e interblocage PI P1 demande R2 Fr obtenu R1 Lo P2 a obtenu R2 P2 demande R1 FIGURE 3 Situation d interblocage 3 5 Premi re caract ristique d un syst me d exploitation Fournir une interface utilisateur En plus de fournir diff rents utilitaires et d assumer certaines fonctions dont nous traiterons plus loin un syst me d exploitation poss de des caract ristiques qui passent par les r les que ce logiciel joue dans l ordinateur On en identifie principalement cinq Fournir une interface utilisateur Assurer la gestion des t ches ou processus Assurer la gestion des p riph riques Assurer la gestion des fichiers Assurer la gestion de la m moire La premi re caract ristique du syst me d exploitation touche l interface utilisateur qu il fournit Cette interface fait le lien entre la machine et l utilisateur elle joue un peu le r le d interpr te Cette interface est g n ralement configurable pour s adapter aux besoins de diff rents utilisateurs profil utilisateur ou de diff rents logiciels d application configu
59. rsions il n tait pas consid r comme un syst me d exploitation au sens pur du terme il venait quand m me jouer un r le d interm diaire entre l usager et son PC Les s quences de commandes sont remplac es par des clics de la souris La figure 6 nous montre quoi peut ressembler l cran lors du d marrage de ce syst me d exploitation HD manes BE Commandes M5 oos BIWA 100 FIGURE 6 cran lors du d marrage de Windows L usager qui n utilise qu un seul programme sur son ordinateur n a pas faire l acquisition de ce logiciel La force des logiciels dans un environnement Windows c est que certains m canismes d velopp s sur un logiciel peuvent se transmettre un autre Autrement dit il est plus facile d apprendre deux logiciels diff rents dans un environnement Windows que d apprendre les deux m mes logiciels dans un environnement DOS En outre les changes entre les logiciels sont plus faciles un document de traitement de texte pouvant incorporer une feuille de calcul cr e par un autre programme Un groupe de logiciels dans un environnement Windows nous donne plus de possibilit s que le m me groupe de logiciels dans un environnement DOS c est la force de Windows 3 141 Windows tire avantage des composantes du syst me Les PC d aujourd hui qui utilisent souvent la technologie MMX obtiennent un gain de performance d environ 20 et disposent de possibilit s multim dias int ressantes Windows 98 est une
60. s est donn comme mission de rendre les appareils Macintosh les plus conviviaux au monde en utilisant cette nouvelle approche Windows s est beaucoup inspir d Apple dans ses premiers d veloppements T Vous pouvez la r cup rer sur http www corel com T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 35 R sum Dans ce chapitre nous avons d fini le concept de syst me d exploitation en mettant en vidence le r le et les principales fonctions de cette interface homme machine Dans un syst me informatique il existe deux types de programmes ou logiciels ceux de base et ceux d application Le syst me d exploitation peut tre consid r comme le logiciel de base par excellence En effet sa principale fonction est de g rer les ressources du syst me informatique Quant aux programmes d application leur ex cution fait implicitement appel ce logiciel qui int gre entre autres des proc dures de gestion de fichiers et d entr es sorties Nous avons galement pass en revue l volution des syst mes d exploitation en mettant l accent sur les diverses tapes ayant conduit aux syst mes actuels Cela nous a permis de faire le point sur les diff rents syst mes d exploitation en rapport avec les utilisations possibles des ordinateurs et dans une perspective de sp cialisation des t ches effectuer Il reste c
61. s exigeants quant la fiabilit de leur syst me 3 15 Pr sentation du syst me d exploitation LINUX LINUX semble techniquement sup rieur au DOS Windows 9x et m me Windows NT Mais cela est il vrai Et est ce si utile Voici les principales diff rences entre DOS Windows et LINUX Windows peut faire tourner Microsoft Office et plusieurs jeux il est consid r comme facile installer et configurer mais il est instable peu performant et sujet des probl mes fr quents LINUX peut faire tourner StarOffice qui ressemble trangement la suite Office de Windows il offre une vari t sans cesse grandissante de logiciels techniques mais moins de jeux il peut tre difficile installer et configurer mais il est d une stabilit notoire Ce syst me offre des performances optimales et ne tombe que tr s rarement en panne Donc il peut tre un choix judicieux pour une entreprise Pour ma triser LINUX toutefois il faut un temps d apprentissage important Ainsi si une personne utilise avant tout des logiciels commerciaux et des jeux ou si elle ne veut pas apprendre quelques nouveaux concepts et commandes elle est mieux de s abstenir De nombreux d butants s initiant LINUX abandonnent cause des difficult s prouv es au d marrage Des travaux sont cependant en cours pour rendre LINUX plus simple utiliser De plus LINUX et DOS Windows peuvent coexister en toute harmonie sur la m me machine Con
62. s informations contenues dans les bases de donn es o s effectuent de nombreuses transactions Dans ce contexte le syst me d exploitation doit poss der des caract ristiques garantissant la disponibilit la fiabilit et la tol rance aux pannes On mesure la performance de tels syst mes par le nombre de transactions par seconde TPS 3 11 4 Commande de processus en temps r el La commande de processus en temps r el soul ve des probl mes d acquisition d informations de surveillance et de contr le dans de multiples domaines commande des proc d s industriels conduite d exp riences fonctionnement d appareils d analyse d engins spatiaux surveillance des grands malades etc Dans de tels contextes l ordinateur re oit les informations du processus contr l analyse ces informations pour en arriver un diagnostic souvent assorti d un rem de aux anomalies d tect es T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 17 La commande de processus requiert g n ralement des ordinateurs sp cialis s munis de possibilit s d entr es sorties sp cifiques tels des convertisseurs analogiques num riques dont la taille varie selon la nature de l application Ces syst mes doivent galement tre pourvus de m canismes d interruption leur permettant de se synchroniser avec le processus conduire et d tre imm diatement
63. ssembler l cran lors du d marrage de ce syst me d exploitation Comme on peut voir l interface de communication est assez aride FIGURE 5 cran lors du d marrage du syst me d exploitation DOS 3 12 2 Le syst me de gestion de fichiers Les concepteurs du DOS se sont fortement inspir s du syst me de gestion de fichiers sous UNIX Comme celui ci le DOS permet l usager de conserver ses informations en les identifiant le fichier constitue l l ment structurel de base du stockage de l information Utiliser DOS c est manipuler des fichiers et il existe beaucoup de commandes pour les g rer avec efficacit Chaque fichier a un nom unique comportant 3 parties l identificateur du lecteur de disque le g n rique 1 8 caract res le suffixe 1 3 caract res T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 19 Deux fichiers peuvent appara tre sous le m me g n rique dans un m me r pertoire pour autant qu ils aient des suffixes diff rents M me s il existe des suffixes pr d finis on peut en d finir de nouveaux Lorsque dans une commande on sp cifie un nom de fichier on peut le r f rencer en utilisant la syntaxe suivante lecteur chemin g n rique suffixe En plus du nom du r pertoire en pr fixe o se trouve un fichier un nom de fichier DOS comporte donc un ma
64. symbolis par la barre oblique invers e backslash On peut toujours se d placer d un r pertoire l autre par une commande interne cd ou chdir Bien que tous les r pertoires l exception du r pertoire racine soient en fait des sous r pertoires en pratique on les appelle plus simplement des r pertoires L arbre des r pertoires peut comporter plusieurs paliers chaque fichier correspond un chemin d acc s unique qui permet de l atteindre sans ambigu t Le chemin d acc s correspond en quelque sorte au code r gional du syst me t l phonique Dans ce dernier cas faute de sp cification contraire la composition d un appel se fait toujours selon le code de la r gion o l appareil est install Pour DOS c est la m me chose lorsqu il tente de trouver un fichier faute de sp cification contraire il tente d abord de le trouver dans l interpr teur de commandes shell puis dans le r pertoire de travail courant puis il consulte la valeur de la variable d environnement PATH laquelle d finit un ou plusieurs r pertoires consulter en cas d chec L utilisateur peut modifier la variable PATH et enregistrer cette modification dans un fichier de d marrage T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 20 3 12 5 L interpr teur de commandes shell Le shell cest le fichier programme command c
65. t privil ges accord s un dossier sont automatiquement h rit s par les sous r pertoires et fichiers inclus On peut cependant emp cher que les permissions accord es un dossier soient tendues aux sous r pertoires et aux fichiers qu ils contiennent 3 8 3 L organisation des fichiers Sur le disque dur d un ordinateur l organisation et l emplacement des fichiers sont g r s par le syst me de fichiers on dit aussi syst me de gestion de fichiers ou SGF Associ au logiciel n cessaire leur exploitation il s occupe de la structure des fichiers sur un disque Parmi les plus courants citons la table d allocation des fichiers FAT ext2 terminologie des l ments fen tre menus bo tes de dialogue et de message autres l ments d cran IUG touches interventions utilisateur et applications de Microsoft Windows et la NTFS NT file system Notons que certains syst mes d exploitation peuvent en reconna tre plusieurs NTFS Syst me de fichiers natif de Windows NT NTFS est l acronyme de new technology file system il est une petite variation de HPFS avec quelques am liorations Les syst mes d exploitation compatibles avec NTFS sont LINUX OS 2 Windows NT Windows 2000 et Windows XP FAT32 Syst me de fichiers 32 bits natif de Windows 95 patch Kernel FAT est acronyme de flle allocation table Parmi les syst mes d exploitation compatibles avec FAT32 citons AmigaOS BeOS FreeBSD LINUX Macintosh OS
66. t g r e par la commande ATTRIB et ne permet que 4 fonctions Lecture seule Le fichier ne peut pas tre modifi cette restriction peut toutefois tre retir e par n importe quel utilisateur de la machine Cach Le fichier est cach l utilisateur sous Windows 9x il suffit d un clic de souris pour visualiser les fichiers cach s alors que sous DOS l utilisation de la commande ATTRIB sans param tres les d voilera tous Syst me et Archive Les fichiers syst mes servent au bon fonctionnement du syst me d exploitation et ne sont g n ralement pas modifi s par l utilisateur les fichiers archives sont constitu s de donn es stock es dans l ordinateur ou sur un support g n ralement amovible des fins de consultation ou de r cup ration et jouent ainsi un r le important dans l administration du syst me En conclusion nous pouvons dire que ces syst mes ne sont absolument pas s curitaires Sous Windows NT Avec Windows NT la s curit des fichiers est accrue la condition toutefois qu ils r sident sur une partition NTFS new technology file system En effet le syst me de fichiers NTFS attribue chaque fichier et r pertoire un propri taire concept d j bien tabli sous UNIX lequel fait partie d un groupe Les permissions lecture criture ex cution suppression modification des permissions et appropriation peuvent tre d finies aussi bien sur les r perto
67. trairement au DOS et Windows LINUX est pourvu l origine de m canismes de s curit Des droits d acc s sont associ s aux fichiers et aux r pertoires par cons quent l utilisateur normal ne peut acc der certains d entre eux l inverse DOS permet d liminer tout le contenu d un disque dur l existe un utilisateur particulier appel root c est l administrateur syst me Travailler comme administrateur du syst me roof est dangereux toute erreur peut endommager s rieusement voire d truire le syst me comme avec DOS Windows Une grande part de la complexit de LINUX provient du fait qu il est configurable l extr me tout param tre et toute application peuvent tre personnalis s gr ce un ou plusieurs fichiers de configuration Cette complexit est le prix payer pour la puissance Des commandes simples peuvent tre mises bout bout pour accomplir des t ches souvent complexes Il existe de nombreuses mani res d obtenir de l aide avec LINUX 13 Un site int ressant http sunsite unc edu mdw FAQ Linux FAQ html T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmation CHAPITRE 3 LES SYST MES D EXPLOITATION 31 3 15 1 Convivialit de l diteur de commandes Avec LINUX on tape beaucoup moins de caract res au signe d invite car l interpr teur de commandes value la commande avant m me qu elle ne soit totalement tap e
68. ui ces informations du moins pour les programmes 32 bits sont plut t stock es dans la base de registres de Windows 9x NT cette base est un domaine qui fascine particuli rement les amateurs de syst mes d exploitation Microsoft Malheureusement cela d borde le cadre du cours Le panneau de configuration Apparu avec Windows 3 x le panneau de configuration est encore disponible dans les versions subs quentes de Windows de nouvelles applications s y tant ajout es videmment Il permet toujours de personnaliser l environnement de travail pour un ou plusieurs utilisateurs Les profils utilisateurs Apparus avec Windows 95 les profils utilisateurs permettent que plusieurs personnes utilisant un m me ordinateur particuli rement l int rieur d une famille naient pas supporter les choix des autres tels les sons un peu exotiques accompagnant le fond d cran etc Chaque utilisateur s identifie au d marrage de Windows et le tour est jou Fini les discussions sur les go ts de chacun Dans les syst mes avec Windows 9x ces profils offrent cependant tr s peu de s curit ce n est toutefois pas le cas avec Windows NT nous en traiterons dans la section sur les utilitaires et autres fonctions Profil mat riel Windows 95 a t le premier syst me d exploitation permettre l usager de d finir diff rentes configurations mat rielles ou presque car on pouvait le faire avec MS DOS 5 0 cela dans le but d en
69. un nouvel usager non sans lui avoir allou un nom d utilisateur login name celui ci se voit attribuer un r pertoire d accueil login directory son r pertoire de connexion portant un nom identique son nom d utilisateur Ceci implique que pour chaque r f rence absolue de fichier d un usager il y a toujours un l ment d information se rapportant au nom et au r pertoire de l utilisateur propri taire du fichier Il est noter qu au moment de la connexion au syst me UNIX place l utilisateur dans son r pertoire d accueil parfois appel r pertoire HOME qui se trouve sous le r pertoire usr En pratique le r pertoire usr contient un sous r pertoire distinctif pour chaque usager autoris se connecter au syst me 3 13 6 Les r pertoires standards Comme nous l avons d j dit apr s l installation du syst me UNIX avant m me qu on n y place des fichiers ou que l on ne cr e des sous r pertoires plusieurs sous r pertoires pr d finis existent d j Cette organisation date des premiers temps d UNIX une poque o les disques rigides taient dispendieux et de faible capacit Le r pertoire bin contient les copies ex cutables de la plupart des commandes de configuration externes du syst me Le r pertoire etc contient les commandes ainsi que les fichiers r serv s l administrateur de syst me super user comme les fichiers etc passwd letc group
70. ur les touches ALT F1 ou ALT F2 etc Selon la configuration du syst me il est possible d avoir acc s jusqu 12 consoles une pour chaque touche de fonction G n ralement pour un syst me LINUX fra chement install seules les 4 premi res consoles sont disponibles Par exemple lorsqu on travaille partir de X Windows la proc dure pour acc der une nouvelle console virtuelle et pour revenir ensuite X Windows est l g rement diff rente Pour acc der une console virtuelle partir de X Windows il faut appuyer simultan ment sur les touches CTRL ALT F1 et pour revenir dans X Windows il faut appuyer sur les touches CTRL ALT F7 3 6 Deuxi me caract ristique des syst mes d exploitation Assurer la gestion des t ches Disons d abord qu une t che est un ensemble logique d op rations provoquant l ex cution d un programme ou d une partie d un programme Le syst me d exploitation se charge de l ex cution des programmes de terminer ou suspendre l ex cution de contr ler la priorit etc Pour ce faire il assigne une tranche de temps pour l acc s au microprocesseur chacune des t ches qu il doit accomplir Il interrompt les op rations et les remplace par la t che suivante La gestion des t ches peut se faire de diff rentes fa ons notamment en mode multit che pr emptif ou coop ratif ou en mode monot che Les t ches peuvent aussi tre scind es en t ches l mentaires ou
71. ws 98 seuls deux de ces pilotes subsistent himem sys et ifshelp sys et ils sont tous les deux charg s partir de io sys Pilotes 16 bits en mode prot g Introduits avec Windows 3 1 les pilotes 16 bits en mode prot g se reconnaissent l extension drv Ils sont eux aussi en perte de terrain sauf pour quelques pilotes en particulier les pilotes multim dias En mode prot g les programmes ne peuvent crire que dans des zones qui leur ont t sp cifiquement attribu es De cette fa on quoi que fasse un programme il ne peut pas d ranger les autres c est dire les faire avorter ou planter Pilotes de p riph riques virtuels Ce sont des pilotes fonctionnant en mode 32 bits prot g Ils se reconnaissent leur extension vxd Le terme VxD est utilis pour faire r f rence un gestionnaire virtuel g n rique ou le x repr sente un type de p riph rique particulier par exemple un VxD pour un p riph rique de type cran s appellera un module de gestion de l unit cran VDD pour virtual device driver Ils ont t introduits avec Windows 3 1 et sont encore tr s pr sents dans Windows 98 Pilote WDM windows driver model Ces pilotes n ont aucun point commun avec le monde 16 bits de DOS et Windows 3 1 ils arrivent en droite ligne du monde 32 bits de Windows NT C est d ailleurs leur premi re caract ristique ils peuvent tre employ s aussi bien sur Windo
72. ws 9x que NT Ce type de pilotes repr sente sans conteste l avenir du moins dans le domaine des syst mes d exploitation Microsoft mais il faudra encore un peu de temps pour les parfaire Le principal probl me de ces pilotes c est qu ils ne g rent que les nouveaux types de p riph riques tels les ports USB IEEE 1394 les d codeurs DVD etc La souris le clavier et les cartes graphiques continuent de fonctionner avec des pilotes virtuels 3 7 2 Gestion des p riph riques sous Windows NT Pilotes de p riph riques Les constructeurs de mat riels doivent d velopper des pilotes particuliers pour Windows NT Ces pilotes doivent tre en mesure de communiquer avec la couche d abstraction mat rielle commun ment appel e HAL hardware abstraction layer une barri re entre les logiciels et le mat riel La couche HAL est responsable de la non compatibilit de plusieurs jeux 3D qui tentent de programmer directement la carte vid o Il est donc important lors de l ajout de nouveaux composants mat riels sous Windows NT de v rifier la disponibilit des pilotes appropri s Le nouveau concept de pilotes WDM est videmment compatible avec Windows NT Mais la plupart des pilotes pour Windows NT sont bas s sur le format PE portable executable 3 http www linux france org prj jargonf M mode proteacutegeacute html T l universit 2002 INF 1130 Comprendre l ordinateur organisation exploitation et programmatio
73. ximum de douze caract res en incluant le point lequel sert s parer les deux composantes de ce nom soit le g n rique et le suffixe Voici un exemple c fichiers wpilettre1 txt Dans une commande une r f rence de fichier qui contient le chemin complet est une r f rence absolue Pour faciliter la t che les usagers peuvent identifier un fichier au moyen d un nom d acc s partiel en sous entendant le r pertoire de travail courant 3 12 3 Les types de fichiers En plus des commandes internes le DOS distingue trois types diff rents de fichiers ex cutables les fichiers qui ont le suffixe com ceux qui ont le suffixe exe ainsi que ceux qui ont pour suffixe bat lesquels constituent des proc dures de commandes 3 12 4 L arbre des r pertoires Un r pertoire est une structure qui sert conserver des sp cifications sur des fichiers DOS a un syst me de r pertoires structur comme un arbre invers c est dire semblable un arbre g n alogique D finir un nouveau r pertoire dans le syst me revient cr er une nouvelle branche l arbre En rendant des r pertoires membres d autres r pertoires on obtient une arborescence Il est noter que chaque r pertoire sauf le r pertoire racine contient au moins deux entr es symbolis es par un point qui repr sente le r pertoire courant et par deux points successifs qui repr sentent le r pertoire sup rieur Le r pertoire racine est

CHAPITRE 3: LES SYSTÈMES D`EXPLOITATION

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