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1Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 1 LABORATOIRE DE SYSTEMES REPARTIS Systèmes d'exploitation Organisation du cours, Objectifs, Calendrier Notion de ressource Systèmes d'exploitation, Windows XP Introduction Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 2 LABORATOIRE DE SYSTEMES REPARTIS Systèmes d'exploitation enseignement et exercices: • cours: vendredi 10h – 12h, CO2 • exercices: vendredi 8h – 10h, INF1, INF3 semaines paires contrôle des connaissances: • examen écrit • 3 quiz en cours de semestre ⇒ bonus (maximum 20% de la note) transparents, séries, corrigés sur le site du cours (voir avec
  • contrôleur gestionnaire de ressources
  • échec du processus ¶
  • ressources physiques
  • métier interpréteur de commandes services de communication outils de bureautique programmes d'application programmes
  • gestion des ressources
  • gestion de ressources
  • mécanisme
  • mécanismes
  • systèmes d'exploitation
  • systèmes d'exploitations
  • système d'exploitation
  • communications
  • communication
  • systèmes
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Publié le : lundi 26 mars 2012
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Systèmes d’exploitation
Introduction
Organisation du cours, Objectifs, Calendrier
Notion de ressource
Systèmes d’exploitation, Windows XP
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 1
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Organisation du cours
enseignement et exercices:
• cours: vendredi 10h – 12h, CO2
• exercices: vendredi 8h – 10h, INF1, INF3
semaines paires
contrôle des connaissances:
• examen écrit
• 3 quiz en cours de semestre ⇒ bonus
(maximum 20% de la note)
transparents, séries, corrigés sur le site du cours
(voir avec les assistants)
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 2
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
1Systèmes d’exploitation
Références
• Andrew S. Tanenbaum
Modern Operating Systems
2nd Edition, 2001, Prentice Hall
ISBN 0-13-031358-0
• A. Silberschatz, P. Galvin, G. Gagne
Operating System Concepts
6th Edition, 2003, John Wiley & Sons
ISBN 0-471-26272-2
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 3
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Objectifs
• généraux
– reconnaître la nature d’un problème
– savoir élaborer une démarche pour le résoudre
– connaître les ressources techniques que l’on
peut engager pour ce faire, leurs
caractéristiques et leurs propriétés
– savoir les mettre en œuvre
dans le domaine des systèmes
d’exploitation
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 4
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
2Systèmes d’exploitation
Objectifs
• apprentissage
– comprendre la notion de ressource dans un
système informatique
– reconnaître la nature des problèmes liés à la
gestion de ressources
– connaître les mécanismes de la gestion de
ressources et leur fonctionnement
– faire la différence entre mécanisme et politique
en relation avec la gestion de ressources
– comprendre pour quelles raisons on construit
des ressources virtuelles et comment cela se
réalise
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 5
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Objectifs
• enseignement
– présenter quelques problèmes spécifiques à
l’exploitation des ressources dans les
systèmes informatiques
– présenter les principaux concepts permettant
de modéliser les solutions à ces problèmes
– présenter quelques solutions afin de pouvoir
les comparer entre elles
Le cours illustre les principes des systèmes
d'exploitation. Il n’est pas conçu comme un
tutorial de l’un (LINUX) ou l’autre (Windows)
système.
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 6
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
3Systèmes d’exploitation
Calendrier
16.03 Introduction. Exemple de système d’exploitation: Windows XP
23.03 Allocation du processeur.
30.03 Gestion des ressources non préemptibles (interblocage)
06.04 Férie
13.04 Vacances
20.04 Quiz, Gestion de la mémoire
27.04 Gestion de la mémoire
04.05 Machine virtuelle
11.05 Gestion de l’information: partage I
18.05 Quiz, Gestion de l’information: partage II
25.05 Appels au système Unix
01.06 Appels au système Unix
08.06 Systèmes de fichiers
15.06 Quiz, réserve, répétition
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 7
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Notion générale de ressource: vision micro
Exemple:
• finalité recherchée: bachelor
• ressources disponibles
– temps, argent, organisation, bâtiments, cours,
staff, collègues, Internet, etc.
• ressources manquantes
– connaissances, pratique, crédits, temps, argent
• démarche
– engager les ressources sur des objectifs
– élaborer, à partir de ressources disponibles,
les ressources nécessaires qui manquent
• bénéfice réalisé: bachelor
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 8
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
4Systèmes d’exploitation
Ressource dans un système informatique
tout élément dont peut avoir besoin un processus au
cours de son exécution
• ressources physiques
– CPU, empacement mémoire, bus, secteur disque, port
USB, zone d’écran, imprimante
• ressources logiques
– données (contenu d’un mot, registre, segment,
secteur, structure de données, fichier)
– programmes, routines, modules, classes d’objets
– autres processus
– primitives, verrou, message
• ressources virtuelles
– abstractions construites à partir de ressources
physiques et de ressources logiques (document,
framework, serveur, machine virtuelle)
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 9
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Quelques caractéristiques
• nombre d’exemplaires (1 ou plusieurs)
– imprimante, secteur disque, processeur(s)
– programme, primitive fournie par le système
• partageable, non partageable
– est employée en exclusion mutuelle ou non
(p.ex. un fichier en lecture, un objet protégé
Ada, une imprimante)
• préemptible
– peut être reprise au processus avant la fin de
son exécution ( ⇒ suspension) puis lui être
restituée plus tard ( ⇒ reprise)
– non préemptible: ne peut pas être reprise au
processus sans provoquer un échec du
processus
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 10
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS

Systèmes d’exploitation
Comment gérer (toutes) les ressources?
de manière efficace et correcte
• confier la tâche à un gestionnaire neutre
• qui se fonde sur des mécanismes fiables
• pour implémenter les politiques adaptées
aux objectifs du système
sur un ordinateur, le système d’exploitation
est cet acteur
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 11
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Rappel: mécanismes et politiques
•un mécanisme est un concept de base
permettant l’implémentation d’une (ou de
plusieurs) politique(s)
– mécanismes de synchronisation
– politiques d’allocation d’imprimantes
• remarques
– d’un point de vue conceptuel, les mécanismes
sont plus importants que les politiques (la
compréhension des mécanismes bonne
compréhensis concepts);
– un mécanisme est une ressource permettant la
réalisation d’une politique
– dans le cadre du cours, une politique sera
souvent implémentée à l’aide d’un algorithme
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 12
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
6Systèmes d’exploitation
Système d’exploitation: vision macro
• système de traitement de l’information
– système socio-technique
– a une ou plusieurs fonctionnalités
– complexe, coûteux
– dépend d’ordinateurs et de réseaux pour
fonctionner
• doit être exploité de manière rationnelle
– « socio » ⇒ organisation de l’exploitation:
structures, processus (BPM), gestion de la
production
– technique ⇒ système d’exploitation: faire faire tâches
une partie des tâches par des « automates »,
programmer ces automates, les adapter, les
paramétrer
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 13
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Quelles tâches?
• répétitives, générales (concernent tous)
• compliquées ou astreignantes
• critiques
• coûteuses en main d’œuvre
• normatives, qui maintiennent l’ordre
• d’arbitrage
• permettant un contrôle de haut niveau
– frontière entre compliqué / complexe
– part du non-déterminisme
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 14
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
7Systèmes d’exploitation
Fonctions d’un système d’exploitation
• au début (1950-): rentabiliser l’ordinateur,
outil de calcul et de traitement de données
– taux d’occupation du processeur
– systèmes multiprogrammés, multiutilisateurs
– optimiser des transferts de données entre
supports
• aujourd’hui: fournir
– aux programmeurs une ou plusieurs abstractions contrôleur
de la machine et les interfaces (API) sur
lesquelles programmer des applications
– aux exploitants (responsabilité) et aux usagers
les outils permettant de gérer de manière gestionnaire
générale toutes les ressources de l’ordinateur, de
de ressourcespartager et de protéger l’information qui y réside
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 15
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Fonctions (micro/macro) d’un SE
• Allocation du processeur
• Transition entre modes d’exécution du processeur
• Gestion de la mémoire
• Gestion des processus
• Gestion de la mémoire de masse (bas niveau)
• Gestion des E/S
• Gestion de l’information (stockage de haut niveau)
• Protection et sécurité
• Environnements de programmation
• Gestion de la communication (intra / inter)
• Modes de communication
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 16
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
8Systèmes d’exploitation
Types de systèmes d’exploitation
chaque type de système informatique a
un système d’exploitation adapté à ses
caractéristiques et aux avantages
recherchés
–(mainframes)
– ordinateurs personnels
– systèmes multiprocesseurs
– systèmes répartis
– systèmes en cluster
– systèmes temps réel
– systèmes embarqués
simplifier, ⇒ tout le spectre entre facilité d’emploi et
généraliserrendement maximal
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 17
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Organisation d’un système d’exploitation
Applications Services de Outils de
Programmes d’application
métier communication bureautique
Interpréteur
Compilateurs Editeurs Compilateurs
de commandes Programmes système
Système d’exploitation
Langage machine
Micro-programme Matériel
Dispositifs physiques
– immersion dans un environnement
– saisie, interaction, commande
– stockage, restitution
– partage, protection, gestion et utilisation
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 18
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
9Systèmes d’exploitation
Structures des systèmes d’exploitation
• une architecture est la représentation de
l’organisation d’un système qui répond à
certaines préoccupations d’acteurs
particuliers de l’environnement
• structures de base des SE
– monolithique
– en couches
– micro-noyau
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 19
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
Systèmes d’exploitation
Architecture de base: von Neumann
• SE:
– implémenter et gérer (contrôler, partager, protéger)
les ressources principales
– contrôler les interactions (synchronisation,
communication) entre elles
Chap. 1: Introduction Alain Sandoz Semestre été 2007 20
LABORATOIRE DE SYSTE M ES REPARTIS
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