Chapitre 14 : Systèmes d'exploitation⚓︎

▶️ Capsule : les systèmes d'exploitation

I. Qu’est-ce qu’un système d’exploitation⚓︎

A savoir

Un système d’exploitation (OS - Operating System) est un ensemble de programmes qui gèrent les ressources matérielles et logicielles d’un ordinateur.

Il sert d’interface entre le matériel (processeur, mémoire, périphériques) et les applications, permettant aux utilisateurs d’exécuter des programmes et d’interagir avec l’ordinateur.

II. Comment fonctionne un système d'exploitation⚓︎

A savoir

1. Les composants du système d’exploitation (éléments structurels)⚓︎

Ces éléments constituent l’ossature du système d’exploitation et assurent son bon fonctionnement.

Le noyau (Kernel) : Il assure la communication entre le matériel et les logiciels, en gérant l’accès aux ressources comme le processeur, la mémoire et les périphériques. Il joue un rôle clé dans l’exécution des processus, la gestion de la mémoire et la planification des tâches.
Le système de fichiers : Le système de fichiers permet d’organiser et de stocker les données sur les périphériques de stockage (disques durs, SSD, clés USB). Il définit la structure des fichiers et des dossiers, en assurant leur accès, leur lecture et leur écriture. L’OS gère aussi les permissions et la sécurité des fichiers, en contrôlant les droits des utilisateurs.
Les pilotes de périphériques (Drivers) : Les pilotes sont des programmes qui assurent la communication entre l’OS et les périphériques matériels (clavier, souris, imprimante, carte graphique...). Ils traduisent les commandes de l’OS en instructions compréhensibles par le matériel. Chaque périphérique nécessite un pilote spécifique, souvent fourni par son fabricant. Sans ces pilotes, le système ne pourrait pas exploiter correctement le matériel connecté
L’interface utilisateur (Shell) : L’interface utilisateur permet aux utilisateurs d’interagir avec l’ordinateur. Elle peut être graphique (GUI), avec des fenêtres et des icônes comme sous Windows ou macOS, ou en ligne de commande (CLI), où l’on tape des instructions, comme sous Linux avec Bash. Une interface efficace rend l’utilisation du système plus intuitive et accessible, en simplifiant l’exécution des tâches et la gestion des fichiers.

2. Les fonctionnalités du système d’exploitation (services et tâches assurés)⚓︎

La gestion des processus : Création, planification et exécution des programmes.
La gestion de la mémoire : Allocation, libération et optimisation de la mémoire RAM.
La gestion des entrées/sorties (I/O) : Coordination des échanges entre l’ordinateur et ses périphériques.
La gestion du système de fichier : Organisation et gestion des fichiers et des dossiers.

Nuage de mots des systèmes — Un nuage de mots des systèmes

III. Pourquoi existe-t-il plusieurs systèmes d'exploitation ?⚓︎

A savoir

Les différents systèmes d'exploitation sont identiques dans leur conception mais les fonctionnalités et les programmes proposés diffèrent d'un OS permettant ainsi de l’adapter à son utilisation finale.

Pour les ordinateurs de bureau et portables, les systèmes d’exploitation les plus répandus sont Mac OS, Windows, Linux et Chrome OS. En revanche, pour les dispositifs mobiles tels que les smartphones et tablettes, les choix populaires comprennent Mac iOS, Windows Mobile et Android.

Comme pour tout logiciel, les systèmes d’exploitation peuvent être qualifiés de libres ou propriétaires.

Un logiciel libre est souvent développé et maintenu par une communauté de développeurs, mais aussi par des entreprises qui l'utilisent et qui ont intérêt à ce qu'il reste efficace et utilisé par d'autres. Un système d'exploitation libre, comme tout logiciel libre, donne à quiconque :

le droit d'utiliser le logiciel sans restriction de lieu, de motif, de personne.
le droit d'étudier (ou de regarder) le code source du logiciel pour découvrir comment il fonctionne.
le droit de modifier le logiciel.
le droit de redistribuer des copies et diffuser les améliorations.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Logiciel_libre

Un logiciel qui n'est pas libre est considéré comme étant propriétaire, ce qui ne permet pas d'accéder au code source, il est donc plus difficile voire illégal de le modifier. Il est généralement développé par l'entreprise qui le possède et qui peut décider d'arrêter de le maintenir.

▶️ Capsule : Logiciels libres et propriétaires

IV. Gestion des systèmes⚓︎

A savoir

1. Système de fichiers⚓︎

Sur les supports de mémoire persistants (disques durs, clefs USB…), les informations sont regroupées par le système d'exploitation dans des fichiers qui sont organisés à travers un système de fichiers composé de fichiers et de répertoires (pouvant contenir des fichiers ou des répertoires). Un système de fichiers possède une structure hiérarchique en arborescence avec un répertoire racine symbolisé par un /.

Dans le système de fichiers, les fichiers sont repérés :

Soit par leur chemin absolu depuis la racine : le chemin absolu vers le fichier photo_1.jpg sur la figure ci-dessus est /home/max/images/photos_vacs/photo_1.jpg
Soit par leur chemin relatif qui est relatif au répertoire courant ou répertoire de travail où l'utilisateur se trouve : si le répertoire courant est images alors le chemin relatif vers le fichier précédent est /photos_vacs/photo_1.jpg.

▶️ Capsule : chemins relatifs et absolus

2. Interface utilisateur d'un système d'exploitation⚓︎

Une interface entre l'utilisateur et le système d'exploitation s'appelle un shell ou interpréteur de commandes. Le rôle d'un shell est de lire les entrées de l'utilisateur, de les traduire en instructions compréhensibles par le système d'exploitation et de renvoyer la réponse du système à l'utilisateur.

Il existe deux grandes catégories de shell :

les interfaces textuelles ou en ligne de commande, le plus commun sur les systèmes de la famille UNIX.
les interfaces graphiques qu'on retrouve dans les systèmes d'exploitation grand public tels que Windows

Le shell permet notamment de gérer le système de fichiers soit par l’intermédiaire de l’interface graphique soit au moyen de lignes de commandes.

Vous avez expérimenté la gestion d’un système de fichiers en ligne de commandes pour les systèmes Linux dans l’activité 2 : Terminus et l’ activité 3 : Gestion d’un système de fichier (À revoir !!: 😊)

▶️ Capsule : commandes linux 1

▶️ Capsule : commandes linux 2

3. Gestion des droits et permissions⚓︎

Les systèmes d'exploitation modernes sont multi-utilisateurs et permettent de gérer les droits et permissions sur les fichiers (dont les répertoires) pour les différents utilisateurs.

Pour un fichier ou un répertoire on distingue trois profils d'utilisateurs : - le propriétaire (ou owner) noté u - le groupe principal (ou group) noté g - un autre utilisateur (ou other) noté o

Attention, si on a le droit d'écriture sur un répertoire on peut supprimer tous les fichiers qu'il contient même ceux dont on n'est pas propriétaire !!!

Vous avez expérimenté la gestion des droits pour les systèmes Linux dans l’activité 4 : Gestion des droits dans un système de fichiers (À revoir !!: 😊)

▶️ Capsule : les droits sur les fichiers (jusqu'à 6min42)

▶️ Capsule : les droits sur les fichiers et la commande chmod