Interface d'un système d’exploitation - ch 1.8

Summary

Le script aborde la notion d'interface système dans les systèmes d'exploitation. Il explique que le système d'exploitation agit comme une couche logicielle intermédiaire entre le matériel informatique et les applications. Les trois principales fonctions d'un système d'exploitation sont l'abstraction, l'utilisation efficace des ressources et la protection des données. L'interface système masque l'hétérogénéité matérielle et offre un ensemble de fonctions accessibles pour les utilisateurs et les applications. Le script mentionne également les différents types d'interfaces : graphique, en ligne de commande et programmatique, cherchant à faciliter l'interaction avec le système d'exploitation.

Takeaways

• 💻 L'interface système est un ensemble de fonctions proposées par le système d'exploitation aux utilisateurs et aux applications.
• 🔧 Le système d'exploitation (OS) agit comme une couche logicielle intermédiaire entre le matériel et les applications.
• 🛠️ Les trois fonctions principales d'un OS sont l'abstraction, l'utilisation efficace des ressources et la protection.
• 🎭 L'abstraction permet aux utilisateurs d'ignorer les détails du matériel et de se concentrer sur l'utilisation des applications.
• 🔑 La protection du système d'exploitation empêche les applications de corrompre les données et de s'interférer mutuellement.
• 📈 L'utilisation efficace des ressources permet d'exécuter le plus grand nombre d'applications possible sur le matériel disponible.
• 🖥️ L'interface graphique utilisateur (GUI) est une interface visuelle qui permet aux utilisateurs d'interagir avec le système d'exploitation de manière intuitive.
• 📝 L'interface en ligne de commande (CLI) est un moyen de communication avec le système d'exploitation par le biais de commandes textuelles.
• 🔌 L'interface programmatique, ou API, fournit un ensemble de fonctions que les développeurs peuvent utiliser pour interagir avec le système d'exploitation dans leurs applications.
• 🔗 Les interfaces système peuvent être de différents types : graphique, en ligne de commande ou programmatique, chacune offrant un moyen différent d'interagir avec le système.

Q & A

Qu'est-ce qu'un système d'exploitation (OS) selon le script?

Un système d'exploitation est une couche logicielle qui permet de travailler facilement avec une machine en gérant le matériel sous-jacent et en facilitant l'exécution des applications.

Quelles sont les trois fonctionnalités principales d'un système d'exploitation?

Les trois fonctionnalités principales sont l'abstraction (qui cache les détails du matériel), l'utilisation efficace des ressources, et la protection des données et des applications.

Comment le système d'exploitation gère-t-il la diversité du matériel?

Le système d'exploitation masque l'hétérogénéité du matériel (processeurs, mémoires, dispositifs d'entrée/sortie) et fournit une interface unifiée pour que les applications puissent fonctionner correctement.

Qu'est-ce qu'un processus selon la description du système d'exploitation?

Un processus est un programme qui s'exécute sur une machine, représentant une abstraction du processeur physique pour faciliter la gestion des ressources.

Quelle est la différence entre la mémoire physique et la mémoire virtuelle?

La mémoire physique est la mémoire réelle de la machine, tandis que la mémoire virtuelle est une abstraction gérée par le système d'exploitation pour chaque processus, permettant une utilisation plus flexible des ressources.

Qu'est-ce qu'un flux dans le contexte des systèmes d'exploitation?

Un flux est une abstraction utilisée par le système d'exploitation pour gérer les dispositifs d'entrée et de sortie, facilitant l'interaction avec les fichiers et les périphériques.

Quels types d'interfaces sont offerts par un système d'exploitation?

Le système d'exploitation offre trois types d'interfaces : graphique, en ligne de commande (terminal), et programmatique (API).

Comment fonctionne l'interface en ligne de commande?

L'interface en ligne de commande fonctionne via un interpréteur de commandes (shell) qui lit les commandes saisies par l'utilisateur, les interprète et les exécute si elles sont valides.

Qu'est-ce qu'une API et comment est-elle utilisée?

Une API (Application Programming Interface) est un ensemble de fonctions fournies par le système d'exploitation pour permettre aux développeurs d'interagir directement avec les fonctionnalités de l'OS lors de la programmation d'applications.

Pourquoi est-il important pour un système d'exploitation d'abstraire les ressources matérielles?

L'abstraction des ressources matérielles permet à l'utilisateur et aux applications de ne pas se soucier des spécificités du matériel (comme le type de processeur ou de mémoire), rendant l'interaction avec la machine plus simple et plus efficace.

Outlines

00:00

💻 Introduction à l'Interface Système d'Exploitation

Le paragraphe 1 introduit la notion d'interface système d'exploitation. Il explique que le système d'exploitation est une couche logicielle qui facilite l'interaction avec le matériel de la machine. L'interface système masque l'hétérogénéité du matériel et fournit un ensemble de fonctions accessibles et faciles à utiliser pour les utilisateurs et les applications. Les trois fonctionnalités principales du système d'exploitation sont l'abstraction, l'utilisation efficace des ressources et la protection des données. L'interface système est décrite comme un ensemble de fonctions qui permettent de travailler avec des ressources virtuelles plutôt que matérielles, et chaque fonction est définie de manière claire en ce qui concerne son format, les paramètres et la spécification.

05:01

🖥️ Types d'Interfaces Système d'Exploitation

Le paragraphe 2 explore les différents types d'interfaces système d'exploitation, y compris l'interface graphique, l'interface en ligne de commande, et l'interface programmatique (API). L'interface graphique est décrite comme la plus intuitive, permettant aux utilisateurs d'interagir avec le système sans connaître les détails du fonctionnement du matériel. L'interface en ligne de commande est présentée comme une interaction textuelle avec le système via un terminal, où les commandes sont interprétées par un interpréteur de commandes ou un shell. Enfin, l'interface programmatique est abordée comme un ensemble de fonctions que les développeurs peuvent utiliser dans leurs applications pour interagir directement avec le système d'exploitation. Des exemples de fonctions pour le langage C et Python sont mentionnés pour illustrer comment ces interfaces fonctionnent.

Keywords

💡Système d'exploitation

Le système d'exploitation est une couche logicielle qui permet de gérer les interactions entre l'utilisateur et le matériel d'une machine. Il simplifie l'utilisation des ressources physiques comme le processeur, la mémoire, et les dispositifs d'entrée-sortie. Dans la vidéo, il est expliqué que le système d'exploitation masque l'hétérogénéité du matériel pour offrir une interface plus simple et accessible aux utilisateurs et aux applications.

💡Interface système

L'interface système désigne l'ensemble des fonctions que le système d'exploitation met à disposition des utilisateurs et des applications pour interagir avec le matériel de manière abstraite. Elle permet de cacher la complexité du matériel, comme la gestion des processeurs, mémoires, et dispositifs d'entrée-sortie. Dans la vidéo, cette interface est décrite comme essentielle pour faciliter l'utilisation des ressources virtuelles.

💡Abstraction

L'abstraction est l'une des principales fonctionnalités d'un système d'exploitation, qui permet de simplifier l'interaction avec le matériel en le masquant derrière une couche logicielle. Cela permet aux utilisateurs de ne pas se soucier du type exact de matériel utilisé dans la machine. Dans la vidéo, elle est présentée comme un concept central, notamment pour l'exécution des applications sur des machines aux composants matériels variés.

💡Ressources virtuelles

Les ressources virtuelles sont des abstractions des ressources matérielles offertes par le système d'exploitation. Par exemple, au lieu de gérer directement la mémoire physique, le système d'exploitation introduit la mémoire virtuelle. Dans la vidéo, il est expliqué que des concepts comme le processus, la mémoire virtuelle et les flux remplacent les ressources matérielles telles que le processeur, la mémoire, et les dispositifs d'entrée-sortie.

💡Protection

La protection est l'une des trois principales fonctionnalités d'un système d'exploitation. Elle assure que les applications fonctionnent sans interférer avec les données ou les ressources d'autres programmes ou utilisateurs. Dans la vidéo, la protection est décrite comme essentielle pour garantir la sécurité des données et la stabilité du système lorsqu'on exécute plusieurs applications simultanément.

💡Interface graphique

L'interface graphique permet aux utilisateurs d'interagir avec le système d'exploitation via des éléments visuels, comme des fenêtres, des icônes et des menus, sans avoir à comprendre les aspects techniques du matériel. Dans la vidéo, elle est décrite comme étant éloignée de la gestion directe du matériel et accessible à travers des interactions intuitives, comme cliquer sur un écran.

💡Interface en ligne de commande

L'interface en ligne de commande permet aux utilisateurs de communiquer avec le système d'exploitation en tapant des instructions textuelles dans un terminal. Cette interface est utilisée par des utilisateurs plus expérimentés ou lorsque des opérations spécifiques nécessitent un contrôle direct. Dans la vidéo, des exemples d'interpréteurs de commandes comme Bash et Zsh sont mentionnés.

💡Processus

Un processus est un programme en cours d'exécution sur une machine, géré par le système d'exploitation. Il remplace le concept de processeur physique, car le système d'exploitation s'assure de la gestion des processus pour utiliser efficacement les ressources du processeur. Dans la vidéo, le processus est défini comme une ressource virtuelle essentielle pour exécuter des programmes de manière optimale.

💡Mémoire virtuelle

La mémoire virtuelle est une abstraction de la mémoire physique, gérée par le système d'exploitation pour offrir une vue plus flexible et optimisée de l'utilisation de la mémoire. Elle permet à plusieurs processus de fonctionner sans se soucier de la quantité exacte de mémoire physique disponible. La vidéo explique que la mémoire virtuelle est un concept fondamental pour améliorer la gestion des applications.

💡API (Application Programming Interface)

Une API est un ensemble de fonctions que le système d'exploitation met à disposition des développeurs pour interagir avec ses ressources, comme la gestion des fichiers ou des processus. Les API permettent aux applications de communiquer avec le système sans avoir à gérer directement le matériel. Dans la vidéo, des exemples d'API pour les langages C et Python sont donnés, illustrant leur rôle dans le développement de logiciels.

Highlights

Le système d'exploitation est une couche logicielle qui permet de travailler facilement avec une machine.

Le rôle principal du système d'exploitation est de gérer les ressources matérielles de manière efficace et optimale.

Le système d'exploitation fournit une interface pour interagir avec les différentes applications et le matériel.

L'interface du système d'exploitation permet de masquer l'hétérogénéité du matériel, comme les types de processeurs et de mémoires.

Les trois fonctionnalités principales d'un système d'exploitation sont l'abstraction, l'utilisation efficace des ressources et la protection des données.

Le système d'exploitation introduit des ressources virtuelles, comme la mémoire virtuelle et les processus, au lieu des ressources matérielles.

L'interface système est définie par un ensemble de fonctions avec un format clair, incluant le nom, les paramètres et la spécification.

Les fonctions de l'interface système incluent la gestion des fichiers, des processus, des entrées/sorties et de la protection.

Il existe différents types d'interfaces : graphique, en ligne de commande, et programmatique.

L'interface graphique permet une interaction intuitive avec le système d'exploitation, éloignée des aspects matériels.

L'interface en ligne de commande permet de communiquer avec le système d'exploitation via un interpréteur de commandes.

Les interpréteurs de commandes populaires incluent Bash, Zsh, et C Shell.

L'interface programmatique, ou API, permet aux développeurs d'accéder directement aux fonctions du système d'exploitation via des langages comme C et Python.

Les fonctions système incluent des opérations sur les fichiers, la gestion des processus et la gestion de la mémoire.

Le système d'exploitation est essentiel pour faciliter l'interaction entre l'utilisateur et le matériel, tout en optimisant les performances.

Transcripts

avant de plonger dans le vif du sujet et

parler de processus nous allons

expliciter la notion d'interface d'un

système d'exploitation nous allons

expliciter ce qu'est l'interface système

rappelons tout d'abord que le système

d'exploitation est une couche logicielle

qui nous permet de travailler facilement

avec une machine ici sur les schémas

nous trouvons la couche basse qui est le

matériel qui compose notre machine et

sur la partie haute nous avons des

exemples d'applications que nous lançons

sur cette machine et si nous avons un

exemple de jeu nous avons un

environnement de programmation des

applications pour accéder aux réseaux

sociaux des éditeurs de textes etc et

donc pour que ces différentes

applications s'exécutent de manière

correcte et optimale sur le matériel de

la machine nous avons besoin de

différentes outils mais surtout dans de

cette couche qui est

le système d'exploitation les trois

fonctionnalités principales de système

d'exploitation sont donc tout d'abord

l'abstraction qui nous permet de ne pas

nous préoccuper de quel type exactement

de matériel nous disposons dans la

machine

le deuxième rôle d'un système

d'exploitation est de permettre une

utilisation efficace des ressources pour

qu'on puisse effectuer le plus de

traitement possible et exécuter le plus

d'applications possibles le troisième

point très important c'est la protection

qui nous permet d'exécuter les

applications comme elles sont censées et

ne pas

corrompre les données des différentes

applications et des usagers

alors le système d'exploitation fournit

une interface qui consiste tout

simplement en un ensemble de fonctions

qui sont proposées aux usagers et aux

applications donc c'est cette interface

qui cache

l'hétérogénéité du matériel et qui nous

permet donc de travailler avec le

matériel même si il peut y avoir

différents types de processeurs

différents types de mémoires différents

types de dispositifs d'entrée sortie

différents claviers différents moniteurs

donc le système d'exploitation nous

permet de cacher tout ça et nous fournit

un ensemble de fonctions qui sont plus

accessibles et plus facile à utiliser

par les usagers et par les applications

c'est interface nous permet aussi

d'avoir une vision logique de notre

machine et au lieu de travailler avec

les ressources matérielles qui sont donc

ici le processeur la mémoire le clavier

moniteur disque qui sont les dispositifs

d'entrée sortie standard le système

d'exploitation introduit des notions de

ressources virtuelles et à la place de

processeur nous allons parler de

processus donc nous allons voir dans les

séquences vidéos suivantes qu'un

processus est tout simplement un

programme qui s'exécute sur une machine

à la place de mémoire physique nous

parlons de mémoire virtuelle et de la

mémoire d'un processus à la place donc

des dispositifs d'entrée et sorties nous

avons au niveau du système

d'exploitation la notion de flux donc

très sortie et enfin quand nous parlons

de disques qui est le dispositif de

stockage persistant au niveau de système

d'exploitation nous travaillons avec des

fichiers

qui nous permet donc l'interface système

l'interface système nous permet de

travailler et de gérer ces différentes

ressources virtuelles chaque fonction de

l'interface système est ainsi

défini de manière très

déterministe et clair elle est définie

par son format c'est à dire que nous

avons le nom le type des paramètres et

le type de retour et sa spécification

qui est l'explication de ce qui est

censé faire la fonction

ici nous avons une représentation

schématique des différents types de

fonctions que nous pouvons trouver dans

un système d'exploitation nous allons

avoir donc à la gestion des fichiers la

gestion des processus la gestion des

entrées sorties la gestion de la

protection et au niveau de l'interface

nous allons avoir un ensemble de

fonctions qui nous permettront de

travailler avec ces différents aspects

quand on parle d'interface système en

fait elle se présente sous différentes

formes nous pouvons avoir l'interface

graphique nous pouvons avoir l'interface

en ligne de commande ou nous travaillons

avec des terminaux ou alors nous pouvons

avoir l'interface programmatique qui

consiste en un ensemble de fonctions que

nous pouvons utiliser en développant des

applications ici vous voyez un extrait

de la documentation que nous pouvons

trouver sur n'importe quelle machine et

si je suis dans un terminal et j'ai

cherché de l'aide sur une fonction

système qui a la fonction forte que nous

allons voir plus tard dans les séquences

suivantes voyons maintenant les

différents types d'interfaces

l'interface graphique comme son nom

l'indique c'est une interface qui nous

permet d'interagir avec le système

d'exploitation en utilisant l'interface

en machine donc c'est une interface qui

est élevée donc éloigner de tout ce qui

est matériel et gestion bas niveau du

matériel typiquement nous

intergessons en cliquant sur l'écran et

quand on fait ça c'est de la manière la

plus intuitive et donc l'utilisateur n'a

pas besoin de savoir comment fonctionne

exactement le système d'exploitation et

ce qu'il fait exactement

le deuxième type d'interface c'est

l'interface une ligne de commande ou

nous travaillons sur une fenêtre

spéciale qui est le terminal et quand on

lance un terminal nous intergissons avec

un programme qui est lancé en premier

qui est l'interpréteur de commande ou

alors on utilise le mot anglais qui est

le shell

alors ainsi quand nous sommes sur un

terminal compte nous tapons quelque

chose donc nous tapons et lignes de

commande c'est l'interprète des

commandes qui va lire ce que nous avons

tapé et qui va décider si c'est une

commande qui peut être exécutée et dans

ce cas-là il va se charger à l'exécuter

pour nous ou alors nous avons tapé

quelque chose qui n'a pas de sens et

dans ce cas-là il va nous dire qu'il y a

une erreur alors il existe de nombreux

interpréteurs de commandes ici donc moi

je travaille avec

tissu shell Mia le bâche le Seychelles

le cachel etc et quand on travaille donc

de cette manière là nous travaillons

avec les lignes de commande

ici je vous montre différents types de

terminaux que nous trouvons de manière

classique c'est le sur les différents

systèmes d'exploitation et si nous

voyons à un terminal que nous trouvons

sur un Linux

Ubuntu ici il y a le terminal de base de

Windows et ici c'est le terminal que

nous trouvons dans les Windows modernes

qui ressemble donc c'est ne pas avoir

cher qui ressemble énormément à un

terminal que nous trouvons sous Linux

et donc quand on est sur un terminal

nous pouvons taper de nombreuses

commandes sous Windows typiquement on

peut faire dire pour voir quel est le

contenu du répertoire on peut changer de

répertoire courant et de la même manière

sous Linux avec les commandes

correspondantes

alors le dernier type d'interface

l'interface programmatique ou alors

appelée API pareil de son appellation

anglaise qui veut dire appliquer une

Programming Interface et l'interface qui

définit l'ensemble des fonctions que

nous pouvons utiliser contre nous

écrivons de code donc quand nous

écrivons de code et nous programmons des

applications nous pouvons à travers

certaines fonctions faire appel direct

au système d'exploitation donc ici vous

avez un exemple un extrait de

fonctions fournies par le système pour

le langage C et à gauche vous avez

l'exemple pour le langage Python ici

j'ai pris des fonctions que vous

connaissez qui sont liées à

l'ouverture fermeture et de manière

générale au travail avec des fichiers

c'est les quatre premières fonctions

après nous avons des fonctions que nous

allons voir plus tard qui sont liés à

l'utilisation des processus et les trois

derniers ici sont des fonctions liées à

la gestion de la mémoire on sait quelque

chose que nous ne voyons pas dans le

langage Python pour résumer dans cette

séquence nous avons vu qu'un système

d'exploitation est une couche logicielle

qui nous permet de travailler avec une

machine de manière facilitée et optimale

le système d'exploitation nous fournit

une interface pour se faire et cette

interface se présente sous différentes

manières donc graphique en ligne de

commande ou programmatique