¶ Système d'exploitation
¶ Définition
Un système d'exploitation (OS) est un logiciel qui gère les ressources d'un ordinateur et fournit des services aux programmes utilisateurs. Il permet de gérer:
- Les processus,
- La mémoire,
- Le système de fichiers,
- Les entrées/sorties.
Il assure également la sécurité et la stabilité du système.
Les exemples courants de systèmes d'exploitation sont Windows, MacOS, Linux et BSD.
¶ Fonctions
Les principales fonctions d'un OS sont:
- Gestion des processus: programme en cours d'exécution auquel est associé du code, des données et des ressources
- Gestion de la mémoire: organe d’un ordinateur permettant d’enregistrer, de stocker et de restituer des données
- Gestion du système de fichiers: structure de données permettant de stocker les informations et de les organiser dans des fichiers sur des mémoires secondaires (disque dur, disquette, CD-ROM, clé USB, disques SSD, etc.)
- Gestion des périphériques d'E/S: composants de matériel informatique assurant les communications entre l'unité centrale de l'ordinateur et le monde extérieur, en particulier l'utilisateur (clavier, souris, scanner, webcam, imprimante, modem, etc.)
¶ Architecture
Voici l'architecture d'un OS:
¶ Histoire des ordinateurs
Nous pouvons résumé l'histoire des ordianteurs aux décennies suivantes:
- Années 50: les systèmes d'exploitation comme UNIVAC EXEC 8 et IBM 701 sont apparus. Ils étaient encore très basiques et ne permettaient pas aux utilisateurs de partager les ressources de l'ordinateur.
- Années 60: des systèmes d'exploitation tels que CTSS (Compatible Time-Sharing System) et Multics (Multiplexed Information and Computing Service) sont apparus. Ils ont introduit le concept de partage des ressources et de multi-utilisateurs.
- Années 70: des systèmes d'exploitation tels que UNIX et CP/M sont devenus populaires. Ils ont introduit des concepts tels que les commandes en ligne, les fichiers et les répertoires.
- Années 80: des systèmes d'exploitation tels que MS-DOS et Macintosh ont été lancés. Ils ont introduit des concepts tels que les interfaces graphiques utilisateur (GUI) et les souris.
- Années 90: des systèmes d'exploitation tels que Windows et MacOS ont été lancés. Ils ont introduit des concepts tels que les fenêtres multiples et les icônes.
- Depuis les années 2000: des systèmes d'exploitation tels que Windows XP, Windows 7, Windows 10, MacOS X et Linux ont été lancés. Ils ont introduit des concepts tels que les tablettes et les smartphones, les applications web et les systèmes d'exploitation en nuage.
En terme de générations, les ordinateurs sont passés par 4 générations (certains aprlent même de 5 avec l,avenue du Cloud)
- 1er génération (1945-55): Les tubes à vide.
- 2e génération (1955-65): Les transistors et le traitement par lot.
- 3e génération (1965-80): Les circuits intégrés et la multiprogrammation.
- 4e génération (1980-aujourd’hui): Les micro-ordinateurs
Le tout premier ordinateur avec OS: Leo1 en 1951.
¶ Les types de OS
UNIX
- UNIX-Based (ex.: AIX, HP-UX, Irix, Solaris, True64 UNIX, xxx) (redevance $)
- UNIX-Liked (ex.: Linux, Minix, macOS, BSD, Cygwin,…) (sans redevance)
Linux
Linux entreprise (ex. RedHat Entreprise Linux, Ubuntu LTS, Debian GNU/Linux,…)
- Version plus ancienne du noyau (plus stable vs nouveauté)
- Pilote pour matériel orienté entreprise, matériel mature (ex.: carte RAID)
- Support à long terme (long tem service, LTS) pour les mises-à-jour (ex.: sécurité) durant le cycle de vie du produit
Linux grand public (ex.: Fedora, Ubuntu, openSUSE,…)
- Version de noyau plus récent
- Derniers pilotes à jour. Ceci permet de supporter le matériel le plus récent (ex.: carte graphique)
Linux spécialisé (ex.: PfSense (réseau), Backtrack (sécurité), Yocto (IoT) , Raspbian (IoT),…)
MacOS (basé sur BSD Unix)
Windows
- Serveurs (ex.: NT, Windows Server 2000,2008, SBS2011, Windows Server 2022,…)
- Bureau (Windows 3.1, Windows XP, Windows 95, Windows Me, Windows 7, 8, …)
¶ Linux
Linux est né en 1991 grâce à Linus Torvalds, un étudiant finlandais qui voulait créer un système d'exploitation gratuit inspiré d'UNIX.
Le projet est rapidement devenu collaboratif, attirant des développeurs du monde entier qui ont contribué à son code source ouvert, créant ainsi une communauté dynamique autour du noyau Linux.
Aujourd'hui, Linux est présent partout : des serveurs web aux smartphones (Android), en passant par les superordinateurs et les appareils connectés, démontrant la puissance du modèle open source et de la collaboration mondiale.
Voici des éléments clé du OS:
- Linux a été développé dans les années 1990 par Linus Torvalds
- Il est basé sur le noyau UNIX
- Il est distribué sous une licence open source, ce qui signifie que le code source est librement disponible pour tous et peut être modifié et distribué par n'importe qui
- Il est devenu populaire dans les années 1990 en raison de sa flexibilité et de sa stabilité
- Il a été largement utilisé pour les serveurs et les ordinateurs de bureau
- Il est également utilisé dans les appareils mobiles et embarqués
- Il existe de nombreuses distributions différentes de Linux, chacune ayant ses propres caractéristiques et utilisations
¶ Noyau, distribution et GPL
Noyau (Kernel) : C'est le cœur de Linux, la partie fondamentale qui gère les ressources de l'ordinateur (mémoire, processeur, périphériques). Développé par Linus Torvalds et la communauté, il fait le lien entre le matériel et les logiciels.
Distribution : C'est un ensemble cohérent qui combine le noyau Linux avec des logiciels, une interface graphique et des outils système. Ubuntu, Fedora, ou Debian sont des distributions qui offrent différentes expériences utilisateur tout en partageant le même noyau Linux.
GPL (GNU General Public License) : C'est la licence sous laquelle Linux est distribué. Elle garantit quatre libertés fondamentales : utiliser, étudier, modifier et partager le code source. Toute modification du code sous GPL doit rester sous GPL, assurant ainsi que Linux reste libre et open source.
Le noyau Linux, protégé par la licence GPL, est la pierre angulaire sur laquelle sont construites toutes les distributions Linux. Prenons Ubuntu comme exemple : cette distribution prend le noyau Linux, y ajoute des logiciels (également sous licence GPL pour la plupart), une interface graphique et des outils système pour créer une expérience utilisateur complète. La licence GPL garantit que toutes les améliorations apportées au noyau par les différentes distributions doivent être partagées avec la communauté, créant ainsi un cercle vertueux d'innovation où chaque distribution peut bénéficier des avancées des autres, tout en restant libre de personnaliser son expérience utilisateur finale. C'est ce modèle unique de collaboration, protégé juridiquement par la GPL, qui a permis à Linux de prospérer à travers des centaines de distributions différentes, tout en maintenant la cohérence et la qualité du noyau central.
Bref, nous retenons les points suivants:
- Linux est architecturé autour d’un noyau (‘’Kernel’’)
- Une distribution (‘’distro’’) est un noyau spécifique avec des ‘’packages’’ contenant des logiciels additionnels
- Une distribution peut être spécifique à un domaine particulier:
- Réseau: PfSense Sécurité: Backtrack IoT: Yocto, Raspbian
- Il existe des distributions basées sur d’autres distributions
- Ubuntu est basé sur Debian alors que Fedora est basée sur Red Hat
- La Licence Publique Générale GNU (‘’General Public Licence’’; GPL) est une licence de logiciel libre qui permet aux utilisateurs de redistribuer et de modifier le logiciel sous certaines conditions.
- Le noyau Linux est sous licence GPL
¶ Distribux Red Hat
Voici un exemple des distrbution sous Red Hat
¶ Architecture Linux
L’architecture est divisée en 3 couches:
- Couche physique: Périphérie et BIOS
- Couche système: Gérer par le noyau
- Couche interface: À travers le Shell et parfois un système X-Window
¶ En bref…
Linux c'est:
- Maîtriser le shell
- Connaître le système de fichiers (sous Linux, tout est fichier)
- Savoir lire les fichiers de journalisation (‘’log’’)
- Avoir un contrôle absolu sur son OS
- Connaître les spécificités de sa distribution
- Aimer VIM :-)
