Les systèmes d'exploitation

Remarque

Ce cours a été construit collaborativement par les étudiants de BTS SIO 1ère année, en se basant sur le cours CISCO ITE.

Définition

Définition

Un système d’exploitation est un logiciel qui assure l’interface entre les applications et la machine.

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Rôle

Quelles que soient la taille et la complexité de l’ordinateur et de son système d’exploitation, ce dernier remplit toujours les quatre mêmes fonctions de base :

  • Contrôler l’accès au matériel
  • Gérer les fichiers et les dossiers
  • Fournir une interface utilisateur
  • Gérer les applications

Fonctionnalités

Les termes suivants sont souvent utilisés pour décrire les systèmes d’exploitation :

  • Multiutilisateur : plusieurs utilisateurs peuvent disposer d’un compte individuel, ce qui leur permet d’utiliser des programmes et des périphériques simultanément.
  • Multitâche : l’ordinateur est capable d’exécuter plusieurs applications en même temps.
  • Multiprocesseur : le système d’exploitation peut prendre en charge plusieurs processeurs.
  • Multithreading : un programme peut être divisé en petites parties pouvant être chargées selon les besoins par le système d’exploitation. Le multithreading permet à différentes parties d’un programme d’être exécutées simultanément.

A un instant donné, un processeur ne peut donc effectuer qu’un traitement à la fois. Pour offrir des fonctionnalités multitâche, le système d’exploitation dispose d’un ordonnanceur qui gère l’ordre dans lequel les instructions des différents programmes sont exécutées. Des priorités peuvent être affectées à chaque tâche en fonction de leur importance.

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Types de systèmes d’exploitation

Systèmes d’exploitation de bureau

Un système d’exploitation de bureau est conçu pour une utilisation domestique ou dans de petites entreprises, avec un nombre limité d’utilisateurs. Un système d’exploitation de réseau est utilisé dans un environnement d’entreprise, avec de nombreux utilisateurs et de multiples besoins.

Sur le marché actuel des logiciels, il existe trois grandes catégories de systèmes d’exploitation de bureau : Microsoft Windows, Apple Mac OS et UNIX/Linux.

Systèmes d’exploitation de réseau

Les systèmes d’exploitation de réseau comportent des fonctionnalités supplémentaires visant à optimiser l’utilisation et la gestion dans des environnements réseau.

Les systèmes d’exploitation de réseau offrent les fonctionnalités réseau suivantes :

  • Applications serveur, par exemple des bases de données partagées
  • Stockage de données centralisé
  • Référentiel centralisé de comptes d’utilisateurs et de ressources sur le réseau
  • File d’attente d’impression réseau
  • Systèmes de stockage redondants, comme la technologie RAID et les sauvegardes

Systèmes d’exploitation pour mobiles

Les systèmes d’exploitation pour mobiles permettent de gérer les besoins spécifiiques des terminaux mobiles (ressources limitées, interface tactile, etc).

Le marché actuel des systèmes d’exploitation pour mobiles se partage entre iOS (Apple), Android, Windows Phone et Blackberry.

Architecture

La façon dont le processeur traite les informations peut affecter les performances du système d’exploitation. Deux architectures courantes sont utilisées pour traiter les données :

  • x86 : architecture CISC 32 bits courante d’Intel adoptée par AMD et quelques autres fabricants de processeurs. Les processeurs x86 utilisent moins de registres que les processeurs x64. Les registres sont des zones de stockage utilisées par le processeur lors de l’exécution de calculs. Les processeurs x86 sont compatibles avec les systèmes d’exploitation 32 bits.

  • x64 : architecture ajoutant des registres supplémentaires pour les instructions utilisant un espace d’adressage 64 bits. Ces registres supplémentaires permettent aux processeurs x64 de traiter les instructions plus rapidement que des processeurs x86. Les processeurs x64 sont rétrocompatibles avec les processeurs x86. Ils sont également compatibles avec les systèmes d’exploitation 32 bits et 64 bits.

Licence et prix

Certains systèmes d’exploitation sont libres et souvent gratuits (exemple : GNU/Linux). D’autres sont gratuis sans être libres (exemple : iOS). Enfin, certains systèmes sont payants (exemple : Windows). Le prix augmente avec les fonctionnalités réalisées : un système de réseau sera plus cher qu’un système de bureau.

Installation

Vérification de la configuration

Avant d’installer un système d’exploitation, il faut vérifier que la machine cible supporte ce système :

  • Architecture du processeur
  • Quantité de RAM
  • Compatibilité avec le matériel
  • Espace de stockage

Partitionnement du disque

Un disque dur est divisé en zones spécifiques appelées partitions. Une partition est une unité de stockage logique, qui peut être formatée pour stocker des informations telles que des fichiers de données ou des applications. Pendant la phase d’installation, la plupart des systèmes d’exploitation partitionnent et formatent automatiquement l’espace disque.

L’installation propre d’un système d’exploitation se déroule comme si le disque dur était neuf. Aucune information présente sur le disque dur n’est conservée. La première étape de la procédure d’installation consiste à partitionner et à formater le disque dur. Cette procédure prépare le disque à accepter le nouveau système de fichiers. Le système de fichiers fournit la structure des répertoires qui organise le système d’exploitation, les applications, la configuration et les fichiers de données de l’utilisateur.

Les systèmes d’exploitation Windows utilisent les systèmes de fichiers FAT32 et NTFS (New Technology File System).

Multiboot

Vous pouvez faire cohabiter plusieurs systèmes d’exploitation sur un seul ordinateur. Certaines applications exigent la version la plus récente d’un système d’exploitation, alors que d’autres ont besoin d’une version antérieure. Le double démarrage permet de disposer de plusieurs systèmes d’exploitation sur un ordinateur.

Administration

Gestion des processus

Définition

Un processus est l’entité qui représente l’exécution d’un programme sur un ordinateur, un ensemble d’instructions exécuté par l’utilisateur, un programme ou le système d’exploitation. Son état évolue au cours du temps : il a un début, un déroulement et une fin.

Sous Windows, le gestionnaire de tâches permet d’observer les processus en cours d’exécution.

Gestion des services

Définition

Un service est un type d’application qui s’exécute en tâche de fond pour effectuer une tâche précise ou pour attendre une requête.

Sous Windows, le gestionnaire de tâches permet de démarrer ou d’arrêter les services installés sur le système.

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