Upload
king-xxx
View
213
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
cours Systeme dexploitation
Citation preview
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 1
Principes généraux des Systèmes d’exploitation (SE)
Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sousse
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 2
Principes généraux des SE
Introduction générale
Gestion des processus
Ordonnancement de l’UC
Gestion de la mémoire
Gestion de fichiers
Gestion des interruptions
Gestion des Entrées / Sorties
Interface utilisateur
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 3
Définitions
Le système d'exploitation qui est un ensemble de programmes et de données permettant à la machine de se gérer.
Il contrôle l'ensemble des ressources physiques et logiques de la machine.
Il permet de transformer la machine de base, difficile à manier, en une machine virtuelle souple d'emploi et performante
Architecture matérielle-logicielle
Langage machine
Mémoire Processeur Périphériques Bus
Système d’exploitation
Compilateurs Editeurs Interpréteurs de commandes
Logiciels de développement et d’exploitation
Jeux Applications diversesLogiciels et applications
Programmes systèmes
Partie matérielle
Outils systèmes
MOVE, ADD, etc.
Navigateurs, antivirus, suite bureautique,
etc.
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 5
Types de systèmes On distingue trois types de systèmes classés selon leurs
capacités de gestion des ressources de la machine :
Systèmes Mono-poste/Mono-tâche: Gère un seul poste de travail et capable d'exécuter qu'un seul programme à la fois (MS-DOS)
Systèmes Mono-poste/Multi-tâches: Gère un seul poste de travail mais capable d'exécuter plusieurs programmes à la fois (OS/2)
Systèmes Multi-postes/Multi-tâches: Gère plusieurs postes de travail et capable d'exécuter plusieurs tâches à la fois par poste (UNIX)
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 6
Dès l’origine, les SE sont fortement liés à l’architecture des machines et aux caractéristiques physiques de leurs éléments matériels. Par la suite, matériel et SE se développent de manière interactive
On peut grossièrement distinguer 6 générations d’ordinateurs
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 7
Historique (machines)
Le calcul mécanique
Machine de Pascal Machine de Schikard
17ème siècle
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 8
Ère de l’électronique 1946 : mise en service
de l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator). Il était composé de 19000 tubes, 1500 relais, consommait 170 kW, pesait 30 tonnes et couvrait une surface de 72 m2.
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 9
Machine John von Neumann
Machine séquentielle à programme enregistrée Charger le programme Lire les données Exécuter les instructions
une à une Afficher les résultats
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 10
Les Générations
1ère génération 1946 ENIACMatériel Machines sans mémoires
lampes électroniques, temps moyen entre deux pannes- de l'ordre du quart d'heure
Logiciel programmation en langage machine
Usage militaire
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 11
Les Générations
2ème génération "par lots"
1955 IBM 650
Matériel transistor et circuit imprimé Invention de la mémoireFabrication à grandes échelles
Logiciel programmation en assembleur, puis en FORTRAN
Usage Calculs numériques répétitifs
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 12
Les Générations
3ème génération temps partagé
1964 IBM 360, CDC 6000, puis mini ordinateurs (PDP 11)
Matériel circuits intégrés, parallélisme dans l'exécution pour améliorer la vitesse Arrivée des disques magnétiquesIBM lance l’idée d’un seul système pour plusieurs machines
Logiciel compilateurs de langages de programmation : FORTRAN 56, Cobol 60,
Usage ordinateur central d'entreprise (mainframe), spécialisé gestion ou calcul
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 13
Les Générations
4ème génération "bureau personnel"
1977 microordinateurs Apple II, puis IBM PC
Matériel microprocesseur VLSI (inventé en 1974 par Intel) : 1 MHz, 1Ko à 8 Ko de RAM Systèmes interactifs, graphismes, …
Logiciel applicatifs : tableur, texteur
Usage Microordinateur individuel de bureau. Services informatiques d'entreprise centralisés en info centre
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 14
Les Générations
5ème génération "réseau local"
1985 Macintosh, stations Sun
Matériel microprocesseurs : 8 MHz, 512 Ko à 1 Mo de RAM
Logiciel MacOS avec icônes et souris : métaphore du bureau, Solaris
Usage microordinateur individuel familial et de bureau, apparition progressive de la mise en réseau local
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 15
Les Générations
6ème génération "internet"
1992
Matériel microprocesseurs : 33 MHz, 640 Ko à 4Mo de RAM (1992)super ordinateurs : 150 Gigaflops
Logiciel butineur pour le web (1994), e-mail, mutimédia, jeux 3D
Usage Généralisation de l'ordinateur, tandis que la puissance de calcul donne accès au traitement d'images et de sons.Web (1991, devient grand public en 1994)
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 16
Premières machines 1953 L'ordinateur scientifique IBM 701
vendu à 19 exemplaires, il pouvait résoudre en une heure un problème relatif à la conception d'une aile d'avion. Un ingénieur, en s'aidant d'une calculatrice portative, y aurait passé sept ans
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 17
Premier PC Le 12 août 1981,
IBM dévoile son « Personal Computer »une machine 16 bits bâtie sur processeurIntel 8088 avec 16 ko de mémoire en configuration de base. Prix : 1 665 dollars
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 18
Premier Portable
1981 l'Osborne, le premier « portable »
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 19
Nouveau PC
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 20
Architecture
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 21
Périphériques: écran/clavier
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 22
Périphériques: imprimantes
Matricielle à jet d’encre laser
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 23
Périphériques
sonscanner
modem
caméraTable traçante
24M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010
Les fonctions d’un SE Les principales fonctions assurées par un SE sont les
suivantes :
Gestion des processus, Un processus est l'entité créée par le SE pour l'exécution d'un
programme. Un processus est un programme en cours d'exécution. Pour le SE il s'agit de décider quel processus s'exécute à un
moment donné.
Gestion de la mémoire, L'unité centrale charge les instructions à exécuter dans les
registres du processeur à partir d’adresses en mémoire centrale. Les résultats sont aussi placés en mémoire centrale.
Le SE doit gérer l'allocation de mémoire aux processus et contrôler physiquement la mémoire en déterminant les emplacements de mémoire auxquels peut accéder un processus.
25M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010
Les fonctions d’un SE (suite) Gestion des fichiers,
Le SE offre des primitives afin de créer, copier, lire et supprimer des fichiers.
Gère la manière dont sont conservés les fichiers et répertoires sur le disque dur et comment ils sont restaurés quand l'utilisateur les demande
Gère également l'espace libre sur le disque.
Gestion des E/S, Les processus accèdent aux périphériques à travers les
appels au SE. Le SE tente de gérer ces périphériques afin de leur permettre
d'être partagés de manière efficace entre les processus.
Gestion des réseaux, un partage des fichiers utilisateurs, une protection des
fichiers, l'identification des machines et des utilisateurs connectés au réseau, etc.
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 26
Evolution des systèmes
Premiers systèmes Les systèmes d’exploitation se sont
développés au cours de ces 50 dernières années.
Le programmeur écrivait un programme et le faisait ensuite fonctionner directement à partir de la console.
Le programme était d’abord chargé manuellement en mémoire.
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 27
Systèmes de traitement par lots
Les systèmes d'exploitation en mode de traitement par lots (batch mode) L'opérateur assemblait les tâches similaires par «lots», puis les
exécutait par le biais de l'ordinateur. Chaque tâche disposait d'un contrôle total sur la machine jusqu'à
ce qu'elle se termine.
Les systèmes par lots en multiprogrammation (multiprogram batch system) Les tâches en cours d'exécution sont lues à partir d'un ensemble de
tâches stockées sur le disque. Lorsqu'une tâche n'est pas en mesure de s'exécuter car elle attend
la fin d'une opération d'E/S, l'exécution d'une autre tâche peut être autorisée.
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 28
Systèmes en temps partagé
Système de traitement par lots multiprogrammé : l’utilisateur ne peut pas dialoguer avec le travail pendant son exécution ! Ces systèmes sont appropriés à l’exécution de grands travaux qui ont besoin de peu d’interaction.
Les systèmes en temps partagés ont été développés pour fournir une utilisation interactive du système.
permettent aux différents utilisateurs de partager l’ordinateur simultanément. Puisque chaque action ou commande a tendance à être courte, on a besoin seulement d’un petit temps d’UC
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 29
Les Systèmes des ordinateurs personnels
Les Systèmes parallèles Plusieurs processeurs possèdent une seule mémoire effectuer plus de travail en moins de temps Economiser l’argent par rapport à plusieurs mono-
système Augmenter la fiabilité
Les Systèmes répartis Chaque processeur a sa propre mémoire Partage des ressources : notamment les fichiers Accélération de calcul Fiabilité Communication : les programmes peuvent échanger des
donner entre eux.
Les Systèmes temps réel s’utilisent quand il existe des exigences de temps de
réponse pour le fonctionnement d’un processeur.
Le traitement doit être effectué dans des conditions bien définies, sinon le système tombera en panne
Les systèmes d’exploitation en réseaux La communication met en œuvre des protocoles complexes. Dans un souci de fiabilité du réseau, la prise en charge de
ces protocoles est élaborée au niveau SE.
M. Mahjoub - ENISO 2009 / 2010 30