INFO502 : Systèmes d'exploitation
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Repères historiques
Voici quelques évènements clés dans l'histoire des systèmes d'exploitation. Pour plus de détails, ou pour des compléments sur l'histoire de l'informatique, je vous renvoie sur Wikipedia : "History of operating systems" et "History of computing".
Les premiers ordinateurs ne comportaient pas vraiment de système d'exploitation : c'étaient des opérateurs humains qui géraient tout. (C'était juste après la seconde guerre mondiale, l faut savoir que les langages de programmation n'existaient même pas...) La petite histoire (??) raconte qu'à un moment, les processus pour l'ordinateur de l'université de Cambridge étaient accrochés sur une corde à linge et que c'était la couleur des pinces à linges qui donnait la priorité. (??)
Le passage à la notion de système d'exploitation c'est faite graduellement pour répondre à la complexité de plus en plus grande des ordinateurs et aux demandes des utilisateurs.
Les premier systèmes d'exploitation datent probablement de 1956. Ils permettaient simplement d'exécuter un nouveau programme lorsque le précédent était terminé. Les ordinateurs d'IBM de la famille System/360 ont ensuite eu toute une série de systèmes d'exploitation plus ou moins similaires : OS/360, DOS/360 (rien à voir avec MS-DOS), TSS/360... C'est à cette époque qu'est apparu la notion de multiprogrammation (possibilité d'avoir plusieurs processus entrelacés.) C'est également au début des années 60 qu'on a commencé à voir des systèmes avec temps partagé : plusieurs utilisateurs pouvaient utiliser un ordinateur. Le système Multics a été, à ce niveau comme à d'autres, assez révolutionnaire. Multics a été utilisé jusqu'en 2000 !
Multics n'était par contre pas approprié pour les mini-ordinateurs où le nombre d'utilisateur est relativement restreint. En 1969, Ken Thomson a développé une variante simplifié de Multix : Unix...
Ce n'est qu'un peu plus tard (1979) que la première version de DOS (86-DOS ou QDOS) apparaît. 86-DOS sera racheté par Microsoft un 1980...
Liens et compléments :
- Timeline of operating systems
- généalogie des systèmes Unix : Unix History
- généalogie de Windows : Windows History
- généalogie des systèmes non-Unix : timeline of non-Unix operating systems
Vue d'ensemble
Ce cours reste assez généraliste et essaie de regarder les principales fonction d'un système d'exploitation. Les systèmes de type Unix (Linux) sera un exemple privilégié. À cause de leur complexité intrinsèque, les évolutions modernes (architectures multicoeur ou multiprocesseur, ...) seront en partie ignorée dans un premier temps.
Les problèmes fins de communication entres processus ne seront que très peu abordés, car ils font l'objet d'un cours séparé (info604) pour la filière info.
Nous allons suivre l'ordre classique consistant à regarder :
- les processus
- la mémoire
- les entrées / sorties
La fin du cours dépendra du temps restant...
Les processus
Un processus est simplement un programme « en exécution ». À tout instant, un ordinateur de bureau contemporain contient de nombreux processus qui doivent partager le (les) processeur(s) pour donner l'impression qu'ils s'exécutent « en même temps ». Un des rôles du système d'exploitation consiste à décider dans quel ordre les processus vont effectivement pouvoir utiliser le processus.
La mémoire
La mémoire est, comme le processeur, une ressource partagée par les différents processus. Il faut donc gérer la quantité de mémoire allouée et utilisée pour que les processus n'aient pas à s'occuper de ceci. Un des concepts fondamentaux est celui de mémoire virtuelle. Ceci permet d'offrir un espace mémoire pour chacun des processus de manière transparente.
Les entrées / sorties
Un ordinateur n'est pas (plus) un système indépendant du reste du monde : il interagit avec l'extérieur à travers des périphériques d'entrées/sorties (clavier / écran / souris / ...). La gestion de ces périphériques pose un ensemble de problèmes que nous aborderons brièvement...
...
Une fois ces notions vues, nous regarderons peut-être les problèmes de sécurité, de multimédia ou des architectures multiprocesseurs.
Préliminaires
Les processus
La mémoire
Les entrées / sorties
Références
- le livre « Systèmes d'exploitation » de Andrew Tanenbaum est disponible à la BU
- la page du projet SOS
- la norme POSIX:2004
- l'API win32