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Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 1 SGF : Sy

Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 1 SGF : Systèmes d’exploitation Gestion de Fichiers | Gestion de la Mémoire 1er chapitre : système de fichier • en 1A 2ème chapitre : gestion mémoire • en 1A 3ème chapitre : interface utilisateur (langage de commande) • on zappe 4ème chapitre : gestion processeur(s) • 2% traité en 1A 5ème chapitre : gestion des périphériques • vu en info indus. Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 2 SGF : Systèmes d’exploitation Gestion de Fichiers | Gestion de la Mémoire 1 Introduction 1.1 Fonction d’un système d’exploitation Système informatique ? : • Système qui va permettre la gestion des informations ; o gestion d’échange des informations ; => liaison avec le monde extérieur o stockage d’informations ; => système de fichier o traitement de l’information. => gestion processeur + programmation • Système d’exploitation = fournisseur de services => machine virtuelle décrite en fonction des services demandés. • Ceci implique une connaissance parfaite du matériel ; o processeur : un certain nombre de pages ; o clavier, écran ‐> interface ‐> de nouveau, un certain nombre de pages ; o par conséquent, aucune portabilité. Si on change quelque chose, il faut changer le programme ; o Étant en liaison direct, il n’y pas non plus de protection. • On ajoute alors un Système d’exploitation ; o on ne voit plus le matériel => matériel virtuel ; o on assure la sécurité ; o on assure la portabilité ; o par contre, on perd en rapidité, en efficacité. o c’est complexe et pèse de quelques dizaines de méga à quelque centaines de méga. • Définition d’un OS (ou « SE ») ; o Gestion d’informations ; E/S => structuration ; Stockage d’informations => mémoire secondaire ; Traitement de l’information => en série ou en parallèle ; fonction auxiliaires ; • mise au point de programme ; • statistiques. o gestion partagé des ressources ; ressources physiques ; périphériques ; mémoire secondaire ; mémoire principale ; o processeur ; o protection/partage entre utilisateurs ; partage total => pas de problème ; protection total => pas de problème ; x% de partage, y% de protection. o fonctions diverses. Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 3 SGF : Systèmes d’exploitation Gestion de Fichiers | Gestion de la Mémoire 1.2 Exemple de système 1.2.1 Ordinateur individuel Tout tourne sur une machine dite de Von Neumann : • machine à mémoires banalisée ; o code ; o données. • machine à programme enregistré ; o mémoire dite centrale ou principale. C’est la structure la plus simple possible (et donc la moins onéreuse). Ceci dit, c’est la moins efficace. Qualités demandées : • fiabilité ‐> il faut que le matériel fonctionne ; • système simple et agréable à utiliser ; • bonne gestion des ressources ; • extensibilité matérielle/logicielle. 1.2.2 Contrôle de procédé industriel Fonctions : • régulation ; o acquisition des capteurs ; o algorithme de régulation ; o commande des actionneurs. • enregistrement ; o historique de régulation ; o boite noire => cause de l’incident ; o traitement en temps différé. • IHM (Interface Homme Machine). Contrainte ? => temps : • temps de réponse (quelques ms à quelques jours) ; o il faut que le temps de commande du système soit adapter au temps de réponse du système commandé ; • Système échantillonné ; o => temps de commande ; o T => acquisition des capteurs ta ; o temps de traitement tt ; o on a donc t=ta+tt+tc ; o Shannon : T=Tr/2 (Tr : temps de réponse). Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 4 SGF : Systèmes d’exploitation Gestion de Fichiers | Gestion de la Mémoire Système sensible aux interruptions externes → travail particulier quelque soit l’état du programme. • Il faut que le système ait une fiabilité dite de fonctionnement ; o Pour cela : redondance. En général d’ordre 3 pour savoir lequel des contrôles est défaillant. => logique majoritaire ; il faut que le système soit tolérant aux pannes ; o on peut aussi prendre des systèmes rétroactifs ; ex de langage : Java, C++, Ada… ; on développe le même logiciel avec plusieurs langages différents ; 1.2.3 Système transactionnel • Gestion d’un ensemble d’interruption, géographiquement dispersé ; • l’accès aux informations se fait par l’intermédiaire de points d’accès dispersés. Lorsqu’il y en a beaucoup : terminaux d’accès ; • le nombre d’opérations en type est limité ; • Qualités demandées : o disponibilité (s’il n’est pas en panne, il m’appartient) ; o cohérence forte sur les informations manipulées (système permettant de revenir sur les causes d’erreur. Ex : si il n’y a plus qu’une place à vendre disponible et que deux utilisateurs veulent l’acheter en même temps, il ne faut pas vendre deux places.). 01 03 02 Ada P1 Assembleur P’1 P2 P’2 P3 P’3 # # Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 5 SGF : Systèmes d’exploitation Gestion de Fichiers | Gestion de la Mémoire 1.2.4 Système en temps partagé (système client/serveur) • Partage d’une même machine par une communauté d’utilisateur => services ; • but : o partage des coûts ; o partage des investissements ; o partage des utilisations ; o partage d’informations plus simple et plus efficace. • inconvénients : o quelle est la forme de la machine virtuelle utilisateur ? o gestion du partage des ressources ; o protection des informations partagées. • système individuel ; • système transactionnel ; Qualités demandés : • fiabilité ; • simplicité d’utilisation ; • bonne gestion des ressources ; • disponibilité ; • cohérence des informations. 1.3 Qualités des systèmes d’exploitation 1.3.1 Fiabilité Le système logiciel doit être aussi sûr que le matériel sur lequel il est implanté. => IMPOSSIBLE. Au moins, lorsqu’il y a un problème, qu’il n’y ait aucun effet sur les données contenues ; on doit minimiser les conséquences. => Restitution des informations. => Sauvegarde, ce qui entraine de la perte de place et de la perte de temps. 1.3.2 Partage entre utilisateurs Il faut empêcher qu’un utilisateur dégrade l’espace d’un autre utilisateur ou l’espace système. => matériel spécifique, avec logiciel qui l’accompagne. 1.3.3 Déterminisme • Le temps mis pour faire une même opération doit être constant. 1.3.4 Efficacité • Utiliser au mieux les ressources disponibles. Ceci implique aucune perte ni de place, ni de temps ; • Isolation entre usagers => partitions, contrôle d’accès. Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 6 SGF : Systèmes d’exploitation Gestion de Fichiers | Gestion de la Mémoire 1.3.5 Simplicité d’utilisation • Étudié en fonctions des besoins d’utilisations ; • système convivial. Ceci induit : o perte de temps ; o perte de place. 1.3.6 Transparence du système N’apprendre que ce qui est utile. 1.3.7 Extensibilité • Matériel ; • logiciel. 2 Gestion de fichiers, gestion de données Encore appelé Système de gestion de fichiers (SGF) Un des premier SGF : DOS (Disk Operating System). 2.1 Introduction C’est la partie la plus importante des SE. But : • création d’un fichier avec un nom symbolique (= que l’on choisi soi‐même) ; • possibilité d’utiliser un fichier en se référent à son nom ; • possibilité d’avoir des opérations auxiliaires : o suppression ; o gestion des droits d’accès ; o changement de nom ; Ö 1er but : création et manipulation de fichier ; Ö 2ème but : masquage des détails de programmation du périphériques → portabilité des fichiers ; Ö 3ème but : partage cohérent des périphériques ; en particulier empêcher qu’un fichier en dégrade un autre (écriture par‐dessus par exemple) ; Ö 4ème but : optimiser les accès aux périphériques, au niveau de l’espace et du temps (problème : quand on optimise, on perd du temps) ; Ö 5ème but : assurer la sécurité des informations contenues (hors SGF). Le SGF donne les moyens pour assurer cette sécurité ; Ö 6ème but : gérer de manière cohérente des accès concurrents aux périphériques ; Ö 7ème but : assurer la confidentialité aux informations contenues au niveau du fichier et au niveau utilisateur ; Ö 8ème but : avoir des outils d’administration tel la création de partitions (= disque virtuel), analyse et la gestion des ressources… Création L/E Castanier Jean‐Frédéric | ENSISA 1ère année 2ième Semestre 2006‐2007 7 SGF : Systèmes d’exploitation Gestion de Fichiers | Gestion de la Mémoire Un SGF, c’est un ensemble de structures de données plus un certain nombre de primitives de gestion. 2.2 Désignation des fichiers 2.2.1 Chaines d’accès à un fichier Un fichier est un objet composé : il va posséder ou il possède un descripteur : il va permettre de décrire le fichier. Le fichier est composé par : • les informations contenues dans le fichier ; • les primitives d’accès. On a : • une description physique : où sont stockées les informations et avec quels accès, quels drivers. La description physique appartient au uploads/Management/ cours-systemes-de-gestion-de-fichiers.pdf