Fiche de révision : Systèmes d’exploitation

📋 Plan du Cours

1. Rôle et fonctions du système
2. Gestion des fichiers
3. Systèmes de fichiers et allocation
4. Processus et ordonnancement
5. Gestion de la mémoire
6. Interfaces, périphériques et sécurité
7. Types de systèmes d’exploitation
8. Démarrage et noyau

📖 1. Rôle et fonctions du système

🔑 Notions clés & Définitions

• Système d’exploitation : Ensemble de logiciels qui sert d’interface entre le matériel informatique et les applications logicielles.

📝 Points essentiels

• Les fonctions principales sont:

  • la gestion des ressources matérielles
  • l’exécution des programmes
  • la gestion des fichiers
  • la communication avec les périphériques
  • la fourniture d’une interface utilisateur

• Le système d’exploitation alloue et désalloue les ressources matérielles selon les besoins des programmes en cours d’exécution.

💡 Astuce mémo

Le système d’exploitation comme un chef d’orchestre entre matériel, logiciels et utilisateur

📖 2. Gestion des fichiers

🔑 Notions clés & Définitions

• Système de fichiers : Organise, classe, stocke et permet de retrouver les fichiers sur un support de stockage.

★ À maîtriser

• Les opérations sur les fichiers comprennent:
  • créer
  • modifier
  • supprimer
  • copier
  • déplacer
  • renommer
  • rechercher

📌 Les mécanismes de contrôle d’accès déterminent qui peut accéder à un fichier, le modifier ou le supprimer.

Compléments

• Les exemples de systèmes de fichiers sont:

  • NTFS pour Windows
  • ext4 pour Linux
  • HFS+ pour Mac OS

• Les attributs cités sont:

  • le nom
  • la taille
  • la date de création
  • la date de modification
  • les autorisations d’accès

💡 Astuce mémo

Créer, modifier, lire, écrire, déplacer, supprimer

📖 3. Systèmes de fichiers et allocation

🔑 Notions clés & Définitions

• Allocation chaînée : Disperse les blocs d’un fichier sur le disque et relie chaque bloc au suivant par son adresse.
• Allocation indexée : Utilise une table d’index qui stocke les pointeurs des blocs afin de faciliter l’accès aux numéros de bloc.

📝 Points essentiels

• Les techniques d’allocation sont:
  • l’allocation contiguë
  • l’allocation chaînée
  • l’allocation indexée

📌 L’allocation contiguë place les blocs d’un fichier dans des positions consécutives et mémorise l’adresse du premier bloc, mais elle peut provoquer une fragmentation externe et une perte d’espace.

💡 Astuce mémo

Contigu : rapide mais fragmenté ; chaîné : dispersé et extensible ; indexé : pointeurs regroupés

📖 4. Processus et ordonnancement

🔑 Notions clés & Définitions

• Processus : Programme en cours d’exécution dans un système d’exploitation.
• Bloc de contrôle de processus : Contient notamment l’état du processus, la prochaine instruction, les informations d’ordonnancement, la gestion mémoire, la comptabilisation et l’état des entrées-sorties.

📝 Points essentiels

• L’espace d’adressage comprend: un segment de données contenant les variables, un segment de texte contenant le code, une pile utilisée pour les appels de fonction et les variables locales

• Les états d’un processus sont:

  • nouveau
  • prêt
  • en exécution
  • bloqué
  • terminé

💡 Astuce mémo

Nouveau → prêt → en exécution → bloqué → terminé

📖 5. Gestion de la mémoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Mémoire virtuelle : Permet d’exécuter des programmes plus grands que la capacité physique de la mémoire RAM en utilisant temporairement une partie du disque.
• Fichier d’échange : Aussi appelé fichier de pagination, stocke temporairement sur le disque les données qui ne sont pas immédiatement nécessaires lorsque la RAM est pleine.

★ À maîtriser

• La gestion de la mémoire centrale comprend l’allocation et la libération de la mémoire utilisée par les processus.

Compléments

📌 L’utilisation active du fichier d’échange évite les erreurs de mémoire insuffisante, mais peut diminuer les performances parce que l’accès au disque est plus lent que l’accès à la RAM.

💡 Astuce mémo

RAM pleine → fichier d’échange → capacité accrue mais performances réduites

📖 6. Interfaces, périphériques et sécurité

★ À maîtriser

📌 Une interface en ligne de commande, ou CLI, permet d’interagir avec le système par des commandes textuelles, tandis qu’une interface graphique, ou GUI, utilise des éléments visuels.

• Le système d’exploitation utilise des pilotes de périphérique pour permettre aux applications de communiquer avec le clavier, la souris, l’imprimante et les autres périphériques.

• Les mécanismes de sécurité comprennent: l’authentification des utilisateurs, le contrôle d’accès, la gestion des droits d’utilisateur, la protection contre les logiciels malveillants

Compléments

• La gestion du réseau comprend:
  • la configuration des interfaces réseau
  • la gestion des connexions
  • la communication entre les machines

💡 Astuce mémo

CLI : commandes textuelles ; GUI : interaction graphique

📖 7. Types de systèmes d’exploitation

🔑 Notions clés & Définitions

• Système temps réel : Conçu pour respecter des contraintes de temps strictes, notamment dans les systèmes embarqués et les contrôleurs industriels.

★ À maîtriser

📌 Un système d’exploitation monoprogrammé exécute une seule application à la fois, tandis qu’un système multiprogrammé exécute plusieurs programmes en alternant rapidement l’utilisation du processeur.

📌 Le temps réel dur tolère strictement les retards, tandis que le temps réel mou accepte une certaine flexibilité dans les délais.

Compléments

• MS-DOS est un exemple de système d’exploitation monoprogrammé, tandis qu’Unix et Windows sont des exemples de systèmes multiprogrammés.

• Un système d’exploitation distribué fonctionne sur plusieurs machines interconnectées et coopératives qui partagent des ressources comme les fichiers et les imprimantes.

• Un système d’exploitation de réseau facilite la communication et la gestion des ressources sur un réseau informatique.

💡 Astuce mémo

Monoprogrammation : un programme ; multiprogrammation : plusieurs programmes

📖 8. Démarrage et noyau

🔑 Notions clés & Définitions

• BIOS : Petit morceau de code situé sur une puce qui s’exécute au démarrage pour identifier, configurer, tester et connecter le matériel au système d’exploitation.
• MBR : Contient la table de partition principale, la signature du disque et le code de démarrage principal.
• Noyau : Cœur du système d’exploitation et couche intermédiaire entre l’utilisateur et le matériel de l’ordinateur.

★ À maîtriser

📌 L’UEFI est une interface destinée à remplacer le BIOS et permet notamment de démarrer depuis des disques de plus de 2 téraoctets, avec une interface graphique et une capacité réseau.

• 🔄 Le démarrage suit cette séquence: le BIOS recherche un périphérique contenant un MBR, le code du MBR identifie la partition système, le secteur de démarrage de la partition lance le système d’exploitation

Compléments

• Le noyau Linux est modulaire : un noyau minimal est chargé au démarrage et les modules nécessaires peuvent être chargés dynamiquement en mémoire.

💡 Astuce mémo

BIOS/UEFI → MBR → partition système → noyau

📊 Tableaux de synthèse

Techniques d’allocation des blocs