Système d’exploitation : Les différentes fonctionnalités – ch 1.2

MOOC NSI : Numérique et Sciences Informatiques

5 Dec 202206:42

Summary

TLDRCette vidéo explore les fonctionnalités clés des systèmes d'exploitation pour les ordinateurs et les appareils mobiles. Elle explique comment les systèmes d'exploitation interagissent avec le matériel, en classe les ressources en cinq catégories et en soulignant leur rôle de gestionnaire de ressources et de sécurisation du matériel. Le script mentionne également les différents types de systèmes d'exploitation, tels que Windows, MacOS, Linux et les systèmes embarqués, et met en évidence l'importance de Linux en tant que système gratuit et open source pour l'éducation sur les systèmes d'exploitation.

Takeaways

📱 L'intérêt d'un système d'exploitation pour les appareils informatiques à usage général, comme les téléphones portables, est abordé.
💻 La démonstration similaire peut être réalisée avec un ordinateur, en détaillant les fonctionnalités d'un système d'exploitation.
🔧 Les ressources matérielles sont classées en cinq catégories principales : processeurs, mémoire de travail, mémoire de stockage, entrées/sorties et interfaces de communication.
🖥️ Les systèmes d'exploitation sont conçus pour des architectures spécifiques et ne sont pas interchangeables entre différentes plates-formes.
🛠️ Les processeurs récents possèdent au moins deux modes de fonctionnement : mode superviseur et mode utilisateur.
🛡️ Le système d'exploitation fonctionne en mode superviseur pour contrôler l'accès aux ressources matérielles et sécuriser le système.
🔩 Les fabricants fournissent des drivers pour permettre au système d'exploitation de dialoguer avec le matériel.
🏢 Les applications fonctionnent en mode utilisateur et interagissent avec le matériel à travers le système d'exploitation.
🌐 Les systèmes d'exploitation sont responsables de la gestion des processus, de la mémoire, des fichiers et des entrées/sorties.
📚 Depuis 1999, macOS est un système basé sur Unix, tout comme Linux, qui a influencé de nombreux autres systèmes d'exploitation.
📱 Les smartphones utilisent principalement Android (basé sur Linux) ou iOS (dérivé de macOS/Unix).

Q & A

Quel est le rôle d'un système d'exploitation dans un ordinateur portable?
-Le rôle d'un système d'exploitation dans un ordinateur portable est de gérer les ressources matérielles, exécuter des applications et fournir une interface entre l'utilisateur et le matériel.
Quels sont les cinq types de ressources matérielles classées dans le script?
-Les cinq types de ressources matérielles classées sont les processeurs, la mémoire de travail (mémoire primaire), la mémoire de stockage (mémoire secondaire), les entrées-sorties du système (telles que clavier, souris, écran) et les interfaces de communication (telles que Ethernet).
Pourquoi les systèmes d'exploitation sont-ils conçus pour des architectures spécifiques?
-Les systèmes d'exploitation sont conçus pour des architectures spécifiques pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement avec les processeurs et les matériels associés, et pour optimiser les performances du matériel.
Quels sont les deux modes de fonctionnement des processeurs récents mentionnés dans le script?
-Les deux modes de fonctionnement des processeurs récents sont le mode superviseur et le mode utilisateur.
Quel est le rôle des drivers dans la communication entre le matériel et le système d'exploitation?
-Les drivers permettent au système d'exploitation de dialoguer avec le matériel, en traduisant les demandes des applications en commandes que le matériel peut comprendre et exécuter.
En quoi le système d'exploitation protège-t-il les ressources de l'ordinateur?
-Le système d'exploitation protège les ressources de l'ordinateur en contrôlant l'accès aux ressources, en ordonnancant l'utilisation du processeur, en allouant de l'espace mémoire et en évitant les accès simultanés conflictuels par des applications.
Quels sont les principaux systèmes d'exploitation utilisés par les ordinateurs selon le script?
-Les principaux systèmes d'exploitation utilisés par les ordinateurs sont Windows, MacOS et les distributions de Linux comme Ubuntu, Debian, Fedora, etc.
Comment est né le système Unix et en quoi a-t-il influencé les autres systèmes d'exploitation?
-Unix est né dans les années 70 et a été réécrit en langage C. Il a été porté sur différentes architectures et a lancé le mouvement du logiciel open source, influençant les systèmes d'exploitation comme BSD, Linux et MacOS.
Quels sont les systèmes d'exploitation utilisés par les smartphones et en quoi consistent leurs noyaux?
-Les smartphones utilisent quasi exclusivement Android ou iOS. Android utilise un noyau Linux optimisé pour les smartphones, tandis que iOS dérive de MacOS donc de Unix.
Quel est le rôle du noyau dans un système d'exploitation?
-Le noyau est le cœur du système d'exploitation, il gère les ressources du système, notamment l'accès à la mémoire et aux périphériques, et il permet l'exécution d'instructions en mode superviseur.
Quels sont les services fonctionnant en mode utilisateur dans un système d'exploitation?
-Les services fonctionnant en mode utilisateur sont appelés daemons sous Linux et incluent des services en arrière-plan comme la gestion des impressions, la messagerie de système et d'autres tâches de maintenance du système.

Outlines

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💻 Fonctionnalités du système d'exploitation

Cette partie du script aborde l'importance des systèmes d'exploitation pour les appareils informatiques tels que les téléphones portables et les ordinateurs. Elle explique que les systèmes d'exploitation (OS) sont conçus pour des architectures matérielles spécifiques et peuvent être classés en différentes catégories de ressources telles que les processeurs, la mémoire de travail, la mémoire de stockage, les entrées/sorties et les interfaces de communication. Le script souligne également que les OS fonctionnent en mode superviseur pour contrôler l'accès aux ressources et en mode utilisateur pour les applications. Les services offerts par les OS incluent la gestion de la mémoire, le partage du processeur, la protection des ressources, la gestion des utilisateurs et la sécurisation du système. En outre, il mentionne les différents types de systèmes d'exploitation comme Windows, MacOS, Linux et les systèmes embarqués, soulignant leur origine commune Unix et l'influence du mouvement open source.

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🖥 Services et interfaces du système d'exploitation

Le deuxième paragraphe se concentre sur les services offerts par les systèmes d'exploitation et les interfaces utilisateur. Il décrit comment les services en arrière-plan, ou 'démons' sous Linux, sont utilisés par les applications pour obtenir des ressources. Le script mentionne également les interfaces de communication entre les applications et le noyau, qui seront détaillés dans une partie ultérieure du chapitre. L'interface graphique utilisateur (GUI) est abordée comme un moyen d'interaction entre l'utilisateur et le système, ainsi que la console pour les interactions textuelles. Des exemples d'applications comme les éditeurs de texte et les navigateurs Web utilisant les services de l'OS pour la gestion des fenêtres, l'impression et la communication réseau sont donnés. Le script conclut en mentionnant que les systèmes d'exploitation gèrent également des fonctions telles que le démarrage du système, la gestion de fichiers, la gestion multi-utilisateur et les droits d'accès.

Mindmap

Keywords

💡Système d'exploitation

Un système d'exploitation (OS) est un programme informatique essentiel qui interagit directement avec le matériel d'un ordinateur et gère les ressources telles que le processeur, la mémoire et les périphériques. Dans le script, il est mentionné que les systèmes d'exploitation sont conçus pour des architectures spécifiques et fournissent des services tels que la gestion des processus, de la mémoire, des fichiers et des entrées/sorties.

💡Mémoire vive (mémoire de travail)

La mémoire vive, également appelée mémoire de travail ou mémoire primaire, est la partie de la mémoire qui permet aux programmes d'être exécutés directement par le processeur. Elle est cruciale pour le fonctionnement des systèmes d'exploitation, car elle permet l'exécution rapide des programmes et la gestion temporaire des données.

💡Mémoire de stockage (mémoire secondaire)

La mémoire de stockage, ou mémoire secondaire, est utilisée pour stocker des données de manière permanente, comme les fichiers et les programmes qui ne sont pas actuellement en cours d'exécution. Elle est mentionnée dans le script comme une des catégories de ressources matérielles gérées par le système d'exploitation.

💡Entrées/Sorties

Les entrées/sorties (E/S) font référence aux périphériques qui permettent aux ordinateurs de communiquer avec le monde extérieur, tels que les claviers, les souris, les écrans et les cartes réseau. Dans le script, il est indiqué que le système d'exploitation gère ces E/S pour permettre aux applications d'interagir avec le matériel.

💡Processeur

Le processeur est l'unité centrale de traitement d'un ordinateur qui exécute les instructions des programmes. Le script mentionne que le système d'exploitation ordonne les exécutions pour partager le processeur entre les différentes applications.

💡Mode superviseur et mode utilisateur

Le mode superviseur et le mode utilisateur sont deux modes de fonctionnement d'un processeur. Le mode superviseur permet au système d'exploitation de contrôler les accès aux ressources de la machine, tandis que le mode utilisateur est utilisé pour exécuter des applications de manière contrôlée. Ces modes sont essentiels pour la sécurité et la gestion des ressources.

💡Drivers

Les drivers sont des programmes qui permettent au système d'exploitation de communiquer avec les périphériques matériels. Ils sont fournis par les fabricants des périphériques et sont nécessaires pour que le système d'exploitation puisse interagir avec le matériel, comme le mentionne le script.

💡Applications

Les applications sont des programmes qui s'exécutent sur un système d'exploitation et qui fournissent des fonctionnalités spécifiques à l'utilisateur. Elles fonctionnent en mode utilisateur et interagissent avec le matériel via le système d'exploitation, comme illustré dans le script.

💡Système de gestion de fichiers

Le système de gestion de fichiers est une composante du système d'exploitation qui organise et stocke les fichiers et les répertoires sur le disque dur. Il permet aux utilisateurs et aux applications de retrouver et d'accéder aux données de manière structurée, comme le décrit le script.

💡Multi-utilisateurs

La capacité d'un système d'exploitation à gérer plusieurs utilisateurs simultanément est appelée multi-utilisateurs. Cela permet de gérer les droits d'accès et de sécuriser les ressources de manière à ce que chaque utilisateur ait un espace privé et des droits spécifiques, comme indiqué dans le script.

💡Middleware

Le middleware est un type de logiciel qui agit comme intermédiaire entre les applications et les systèmes d'exploitation. Il peut inclure des interprètes de langage ou des machines virtuelles, comme l'interpréteur Python ou la machine Java, et facilite la communication entre les deux, comme mentionné dans le script.

Highlights

Utilisation d'un système d'exploitation pour des systèmes informatiques à usage général comme les téléphones portables.

Présentation détaillée des fonctionnalités d'un système d'exploitation.

Classification des ressources matérielles en cinq catégories: processeurs, mémoire de travail, mémoire de stockage, entrées/sorties et interfaces de communication.

Le système d'exploitation est conçu pour des architectures spécifiques et ne fonctionne pas sur toutes les plateformes.

Les processeurs récents ont au moins deux modes de fonctionnement: mode superviseur et mode utilisateur.

Les fabricants fournissent des drivers pour dialoguer avec le matériel à travers le système d'exploitation.

Les applications fonctionnent en mode utilisateur et interagissent avec le matériel via le système d'exploitation.

Le système d'exploitation ordonnance les exécutions pour partager le processeur et gère l'espace mémoire.

Protection des ressources contre un accès simultané par plusieurs applications et offre des services de timer et de messagerie.

Sécurisation du système en évitant que les applications n'accèdent à des zones interdites ou configurent mal des périphériques.

Les ordinateurs utilisent principalement Windows, MacOS et Linux, ou des distributions de ces systèmes.

Unix a été réécrit en C et a influencé de nombreux systèmes d'exploitation, notamment BSD, Linux et Mac OS.

Linux est le système d'exploitation le plus populaire sur les serveurs, y compris certains serveurs de Microsoft Azure.

Les smartphones utilisent quasiment exclusivement Android ou iOS, avec Android utilisant un noyau Linux optimisé.

Les systèmes embarqués utilisent des OS spécifiques comme VxWorks, TOS ou QNX en raison de leurs ressources limitées.

Le système d'exploitation fait partie de la catégorie middleware, avec d'autres logiciels intermédiaires entre l'OS et les applications.

Le noyau est le composant principal du système d'exploitation, gérant les ressources et étant au centre du système.

Les services du système d'exploitation fonctionnant en arrière-plan sous Linux sont appelés demon.

Les appels système sont les interfaces entre les applications et le noyau.

L'interface graphique est l'interface utilisateur du système d'exploitation, offrant une interaction visuelle.

Le système d'exploitation gère le démarrage du système par le biais de logiciels comme BIOS ou UEFI.

Les systèmes d'exploitation d'ordinateurs offrent un système de gestion de fichiers, sont multi-utilisateurs et gèrent les droits d'accès.