Chapitre 1 : Introduction aux Systèmes d’Exploitation

Analyser le fonctionnement d’un système d’exploitation (SE) : définition, concepts fondamentaux et principe de démarrage.

1. Qu’est-ce qu’un système d’exploitation ?

Un système d’exploitation (SE), ou Operating System (OS) en anglais, est un ensemble de programmes qui permet la communication entre le matériel (CPU, mémoire, disques, périphériques) et les logiciels applicatifs (navigateur, traitement de texte, etc.).

Il gère et partage les ressources de la machine :

• Ressources physiques : mémoire vive, processeur, disques durs
• Ressources logiques : fichiers, bases de données, canaux de communication

Le SE abstrait la complexité du matériel pour l’utilisateur. Selon Coy :

2. Rôle du système d’exploitation

Le SE joue le rôle d’intermédiaire entre l’utilisateur (ou les applications) et le matériel. Par exemple :

• Quand vous lancez un navigateur, le SE alloue de la mémoire et du temps CPU
• Il contrôle l’accès aux ressources pour éviter les conflits
• Il fournit des interfaces standardisées (pilotes) pour les périphériques

$ lscpu | head -5
Architecture:            x86_64
CPU(s):                  8
Model name:              Intel(R) Core(TM) i7-1065G7

3. Types de systèmes d’exploitation

• Ordinateurs personnels : Windows, Linux, macOS
• Mobiles : Android, iOS
• Mainframes : IBM MVS, Multics
• TV intelligentes : Android TV, Tizen, tvOS

Dans ce cours, nous nous concentrons sur les SE pour ordinateurs :

4. Historique : Les 4 générations

• 1ère génération (1938–1955) : tubes à vide, pas de SE
• 2ème génération (1955–1965) : transistors, premiers SE (FMS, IBYS)
• 3ème génération (1965–1980) : circuits intégrés, multiprogrammation, UNIX
• 4ème génération (1980–aujourd’hui) : micro-ordinateurs, SE en réseau (Windows, Linux)

Une 5ᵉ génération émerge, basée sur l’intelligence artificielle, le calcul quantique et les systèmes autonomes.

5. Fonctions fondamentales d’un SE

Un SE moderne assure :

• Gestion des processus : exécution, planification, états (prêt, bloqué, terminé)
• Gestion de la mémoire : allocation, pagination, mémoire virtuelle
• Gestion des E/S : communication avec clavier, disque, écran via des pilotes
• Gestion des fichiers : organisation, permissions, systèmes de fichiers (NTFS, ext4)
• Gestion des utilisateurs : mono-utilisateur (MS-DOS) vs multi-utilisateur (Linux)

$ ps -e | head -5
    PID TTY          TIME CMD
      1 ?        00:00:02 systemd
      2 ?        00:00:00 kthreadd