Systèmes informatiques Franck Guingne, sur la base du cours d’Olivier Lecarme L

Systèmes informatiques Franck Guingne, sur la base du cours d’Olivier Lecarme Licence Mathématiques-Informatique, Semestre 2 2007–2008 Plan général Organisation générale I Enseignements : 12 cours d’1h30 12 TP de 2h Changements de dernière minute : les deux premiers cours ont lieu cette semaine : le premier aujourd’hui : lundi 21/01/2008 le deuxième mercredi 23/01/2008 Amphi Phy2 de 15h15 à 16h45 le premier TP aura lieu : Jeudi 8h-10h salle 310-311 PV Groupe 2 Jeudi 10h15-12h15 salle 310-311 PV Groupe 1 Jeudi 13h-15h salle 310-311 PV Groupe 4 Vendredi 10h15-12h15 salle 310-311 PV Groupe 3 Plan général Organisation générale II Modalités de contrôle une évaluation sur machine, (45 % de la note), une interrogation sur «papier» d’une heure, (45 % de la note), un ou plusieurs QCM surprises en cours et/ou TP, (10 % de la note), l’assiduité aux TP (du début à la fin) détermine un facteur multiplicatif de la note de contrôle continu, compris entre 0 et 1,2 toute absence à une interrogation ou QCM entraîne la note zéro, quelle que soit l’excuse fournie. Page du cours : http://deptinfo.unice.fr/~guingne Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Premier cours : Introduction 1 Historique et généralités Composants d’un système informatique Historique des systèmes informatiques Responsabilités de ressources dans Unix Historique de Unix 2 Concepts de base de Unix Le concept d’utilisateur Le concept de processus Le concept de fichier Structure générale de Unix 3 Connexion et interfaces Le point de vue de l’utilisateur Le processus de connexion L’environnement graphique 4 Outils de base de Unix Xterm Emacs 5 Considérations philosophiques Propriétés principales de Unix Apprentissage de Unix Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Plan en cours 1 Historique et généralités Composants d’un système informatique Historique des systèmes informatiques Responsabilités de ressources dans Unix Historique de Unix 2 Concepts de base de Unix Le concept d’utilisateur Le concept de processus Le concept de fichier Structure générale de Unix 3 Connexion et interfaces Le point de vue de l’utilisateur Le processus de connexion L’environnement graphique 4 Outils de base de Unix Xterm Emacs 5 Considérations philosophiques Propriétés principales de Unix Apprentissage de Unix Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Composants d’un système informatique Composants d’un système informatique Un système informatique comprend trois composants : l’ordinateur proprement dit les moyens de communication le système d’exploitation Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Composants d’un système informatique L’ordinateur processeur mémoire machine de von Neumann avec processeur, mémoire et organes de communication ensemble physique comprenant : un processeur, partie active sans capacité une mémoire principale, partie passive de grande capacité divisée en deux (vive et masse) des organes de communication entre processeur et mémoire (goulot d’étranglement des données) des organes de communication vers l’extérieur (entrée et sortie) Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Composants d’un système informatique Les moyens de communication ?                     Un ordinateur isolé n’est pas un système informatique, à la rigueur une machine de bureautique ou un gestionnaire d’agenda L’appartenance à un réseau est indispensable à l’échange d’informations avec d’autres systèmes informatiques Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Composants d’un système informatique Le système d’exploitation partie logicielle du système informatique : plusieurs systèmes d’exploitation peuvent être utilisés sur le même ordinateur intermédiaire obligé entre utilisateur et matériel gère l’utilisation de la totalité des ressources : temps, mémoire, fichiers, communications, etc. fournit un ensemble de programmes utilitaires pour ce qu’il ne réalise pas lui-même Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique des systèmes informatiques Historique avant 1960, utilisation individuelle et interactive de l’ordinateur : réservé pour une certaine durée essais et erreur, réflexion, réparation beaucoup de temps inactif pour l’ordinateur premiers systèmes d’exploitation au début des années 1960 : traitement par lots pas de connexion directe de l’utilisateur travaux enchaînés en différé amélioration de l’utilisation du temps de l’ordinateur disparition de l’interactivité Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique des systèmes informatiques Suite de l’historique ré-introduction de l’interactivité vers la fin des années 1960 accès multiple : plusieurs utilisateurs connectés en même temps sur la même machine temps partagé : découpage du temps du processeur en périodes très courtes réparties entre les utilisateurs encore amélioration de l’utilisation du temps de l’ordinateur début des années 1970, au moins un système différent par modèle de machine depuis, réduction énorme du nombre de modèles et du nombre de systèmes, apparition de l’ordinateur personnel et de l’écran graphique Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique des systèmes informatiques Un condensé de ce qui existe I les systèmes d’exploitation les plus représentés Windows, systèmes successifs dérivés de MS-DOS : domination écrasante sur le marché de l’ordinateur personnel Mac-OS d’Apple, système inséparable de son ordinateur, suivi de Mac-OS X (la dernière version 10.5 «Leopard » est basée sur Unix) UNIX, seul système non lié à un constructeur ou un fabricant de logiciel, seul fonctionnant sur tout ordinateur, sous diverses formes GNU/Linux, s’appuye sur le noyau Linux et les outils GNU. (différentes distributions disponibles : Debian, Ubuntu, Gentoo, Red Hat, Fedora, Mandriva, SuSE ...) Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique des systèmes informatiques Un condensé de ce qui existe II et bien d’autres systèmes moins répandus tels que AmigaOS, OS/2, BeOS, MS-DOS, FreeDOS, Palm OS, etc. les systèmes d’exploitation spécialisés et/ou propriétaires MVS, dernier avatar du système OS/360 d’IBM vers 1965, sur gros ordinateurs IBM OS400, pour IBM (AS/400 - ISéries) VMS, système propre au constructeur DEC (absorbé successivement par Compaq puis Hewlett-Packard), occupant une niche de sécurité Solaris et SunOS pour les machines Sun OS pour téléphones portables : Symbian OS, Android, OS Windows Mobile ... Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique des systèmes informatiques Comparaison de ces systèmes MS-DOS est mono-tâche et mono-utilisateur Windows est multi-tâches et maintenant multi-utilisateurs Mac-OS est multi-tâches et mono-utilisateur jusqu’à sa version X, où il s’ajoute un noyau de type Unix Unix est d’emblée multi-tâches, multi-utilisateurs, mais de plus multi-sessions et multi-postes Unix est le seul système non lié à un type de matériel Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Ressources Gestion du processeur au niveau proche du matériel : interruptions (événements extérieurs) et trappes (événements dans le programme en cours) alternance entre mode système et mode utilisateur masquer tout ce qui dépend du modèle de processeur au niveau proche de l’utilisateur : alternance entre processus indépendants synchronisation par horloge ou par événements précis Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Ressources Gestion de la mémoire page sur disque page en mémoire mémoire virtuelle mémoire réelle espace fini, programmes en concurrence pour l’utiliser le partage du temps implique le partage de la mémoire récupération de l’espace inutilisé concept de mémoire virtuelle, beaucoup plus grande que la mémoire réelle et représentée sur disques échanges entre mémoire réelle et mémoire virtuelle avec rapidité et fiabilité Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Ressources Gestion du système de fichiers gestion de l’espace offert par les supports externes création et suppression de fichiers construction, lecture, déplacement moyens d’assez haut niveau pour masquer les caractéristiques du support physique Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Ressources Gestion des organes périphériques boîtiers de disques, cassettes, disques compacts, disques vidéo, etc. hauts-parleurs, micros, caméras, etc. imprimantes, tablettes graphiques, etc. écran, clavier, souris, pointeur, etc. gestion d’un grand nombre de protocoles de communication, de niveaux très variés sécurité, fiabilité Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique Origines première version en 1969 : laboratoire de recherche de Bell Telephone, programmeur isolé (Kenneth Thompson) développement d’un programme de simulation d’exploration spatiale beaucoup d’idées tirées de Multics, projet commun Bell Telephone – MIT – General Electric définition d’un langage de programmation spécifique pour programmer le système, tiré de BCPL : B la date du 1er janvier 1970 est considérée comme étant la date de naissance du système Unix Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique Premiers développements version 5 en 1973, reprogrammée avec Dennis Ritchie avec le successeur de B : C première distribution commercialisée en 1976 avec la version 6 distribution gratuite aux universités avec le texte source système de licence basé sur le droit d’auteur, très protecteur et limitatif vente de la licence d’une société à une autre éclatement en 1977 en plusieurs versions indépendantes débuts de la version de l’Université de Californie à Berkeley (BSD), base de presque de toutes les versions sans problèmes de licences Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique Suite des développements commercialisation de la version 7 en 1979, la première véritablement transportable début de la version « System V » en 1983, à la suite de la scission entre les laboratoires Bell et la compagnie mère débuts du projet GNU en 1984, pour construire une version complète de Unix entièrement libre débuts des systèmes de Sun Microsystems en 1984 (SunOS), se poursuivant avec Solaris en 1992 système OSF/1 de l’Open Software Foundation en 1990 apparition des trois versions non commerciales du noyau : NetBSD et FreeBSD en 1992, Linux en 1993 ; toutes trois utilisent pour tout le reste les composants du projet GNU, qui représentent 90 % du total Historique Concepts Connexion Outils Philosophie Historique Situation actuelle toutes les versions s’appuient sur System V, sur BSD ou sur uploads/Philosophie/cours-chap01.pdf

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