Système d`Exploitation

05/09/2016
Unité d’Enseignement (UE)
Système
d’Exploitation
Licence d’Informatique 1ère année
Céline JOIRON
http://mis.u-picardie.fr/ ̃joiron/gdp/
[email protected]
Plan
u
A propos de l’UE. . .
u
Une brève Histoire . . .
u
Quelques Principes de Fonctionnement des O.S.
u
Terminologie
u
A propos des données : le système de mesure
u
Le système de fichiers
u
Le Shell de Commandes
2
1
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A propos de l’UE
u
u
Cours Magistral : 16 heures (11 séances × 90mn)
u
Historique, Principes et Terminologie des O.S.
u
Apprentissage du Système de Fichiers
u
Commandes de base du Shell
u
Introduction aux Bourne-Shell Scripts
u
Expressions Régulières
Travaux Pratiques : 24 heures (12 séances)
u
En salle machine Linux (D01/D11/D12/D13)
A propos de l’UE
u
3
4
Modalités de contrôle des connaissances
u Session
u
1 évaluation en amphi à mi-parcours è Note1
u
u
Le 7 novembre
1 évaluation pratique sur machine (Contrôle TP)
u
u
1 : Contrôle continu (2 notes)
Lors de la dernière séance de TP è Note 2
Note de Session 1 : MoyenneCoefficientée(Note1,Note2)
u Session
2 : Examen
2
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A propos de l’UE
u
u
u
5
Conseils et informations pour la réussite de l’UE
u
Présence en Cours/TP très fortement conseillée
u
Travail de TP : Au plus en Binôme
u
A partir des cours
u
Sauvegardes à prévoir
Travail Personnel
u
Sur votre machine personnelle . . . Se convertir à Linux et pratiquer au
quotidien !!!
u
Relire les cours, refaire les exercices de TP
Rappels : charte UPJV
u
Confidentialité́ du mot de passe !
u
Usage limité aux enseignements
A propos de l’UE
u
6
Votre identification sur le système (UPJV ou autre)
u
Chaque utilisateur est identifiable par un couple de données
u
son login (ou identifiant)
u
u
dans le système, un login est représenté ́ par
u
UID : User IDentifier
u
GID : Group IDentifier
son password (ou mot de passe)
u
u
Règles de choix du password
u
Pa s de mots courant s (quelle que soit la la ngue)
u
Eviter da te de naissance, numéros de téléphone, login, azerty, uiopqsd, . . .
u
Utilisation de minuscules, majuscules, chiffr es et caract ère de ponct uations
(Attention a u clavier ! !)
u
Une mét hode : prendre les pr emières lettres et /ou le codage SMS d’une phrase de
référence
"Crack", "Phishing", "Sniff", etc. strictement interdit
3
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A propos de l’UE
u
Procédure de connexion
u
7
Mode GRAPHIQUE
En mode texte ou graphique
u
Saisie du login
u
Authentification par le password
•
•
Démarra ge de l’interface graphique
Accès aux différents menus
et applications grâce à la Souris ou au
cla vier (shortcuts)
Mode Texte
•
•
Accès à la console et démarrage
d’un shell*
Affichage de l’invite de commande
èAttente du shell pour la première
commande
A propos de l’UE
u
8
Lorsque la session est active
u
Accès à votre espace de stockage "privé" (OS Multi-Utilisateurs)
u
Cet espace est limité en taille
u
Un autre étudiant ne peut accéder à vos fichiers
u
u
u
*Shell : Interpréteur de commandes
des plates-formes UNIX,
le shell est la partie la plus externe
du système d'exploitation,
l’interface utilisateur du système
d'exploitation
Conséquence : vous ne pouvez pas accéder aux fichiers d’un autr e ét udiant
Règle : vous ne devez pas rendre "public" votre espace privé (cf Charte
Informatique)
Qui peut accéder aux espaces "privés"?
u
le super-utilisateur (ou root)
u
terme à l’origine du rootage des OS mobiles (Android, iOS/jailbreaké, . . . )
u
Il a le droit de tout fa ire sur le syst ème (UID = 0)
Il a aussi la possibilité́ de faire n’importe quoi ! !
u
u
Privilège interdit en Licence, autorisé sous conditions à partir du Master
4
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A propos de l’UE
u
Procédure de déconnexion
u
En mode texte ou graphique
u
Changer de session ou de terminal
ne vaut pas déconnexion
u
La déconnexion est obligatoire a
chaque fin de session (à l’U PJV)
9
Mode GRAPHIQUE
Dans le menu de session, sélectionner
« fermer la session »
è Retour à la fenêtre de login
•
Mode TEXTE
• Tapez la commande exit ou logout
• Shortcut Ctrl+d
è Retour à l’invit de login
Plan
u
A propos de l’UE. . .
u
Une Brève Histoire . . .
u
Quelques Principes de Fonctionnement des O.S.
u
Terminologie
u
A propos des données : Le système de mesure
u
Le système de fichiers
u
Le Shell de Commandes
10
5
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Une brève histoire
u
Comment en est-on arrivé à concevoir des ordinateurs ?
u
u
Tout part du besoin de construire des unités de calcul !
Historiquement on a construit des machines
u
Boulier (arabe), Antiquité
Une brève histoire
u
11
12
Anticythère (-100 av J.C.)
u
Pr emier calculateur analogique
de l’antiquité
u
Permet de calculer les positions
ast ronomiques
6
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Une brève histoire
u
Pascaline (1640)
u
Première machine à calculer
inventée par Pascal
u
Système a base de roues
crantées qui s’incrémentent
a chaque ajout
Une brève histoire
u
Calculateur de Leibniz,
(1673)
u
Dérivée de la Pascaline
Intègre la multiplication
et la division des nombres
à 12 chiffres
u
13
14
Système Binaire
7
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Une brève histoire
u
15
Métier à tisser Jacquard,
Première machine programmable (1801)
Une brève histoire
u
Machine de Felt-Tarrant,
premier clavier (1890)
u
On parle de comptomètre
16
8
05/09/2016
Une brève histoire
u
17
L’entrée dans l’ère informatique.
u
ENIAC, années 40
u
Electronique Numerical Integrator
Analyser and Computer
u
30 tonnes, 72m2, 1 multiplication en 3ms
u
Horloge à 100 KHz
u
Fonctionne avec impulsions électriques
u
Remplacement des composants mécaniques
par des composants électoniques
u
Programmé par des femmes J
Une brève histoire
u
Mark 1, 1944 (Harvard)
u
Machine de 5 tonnes, mesurant
15 mètres de long et 2,5 m de
haut
u
Capable d’additionner deux
nombres de 23 chiffres en 3
dixièmes de secondes
u
Utilisation de "Tube à Vide »
u
Entièrement automatique
18
9
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Une brève histoire
u
Création du terme "Bug"
u
("Bogue" en français)
u
Le « bug » tel qu’il a été consigné
19
dans le livre de bord du Mark 1
le 9 septembre 1945
Une brève histoire
u
20
Années 70
u
Microprocesseur INTEL 4004… puis 8008
u 60000 opérations/sec
u
Kenbak 1,
premier ordinateur PC
10
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Une brève histoire
u
Apple 1 (1976)
u
u
21
Un des touts premiers
micro-ordinateurs
individuels
Apple 2 (1977)
Une brève histoire
u
IBM 5100,
premier ordinateur portable (1975)
u
Grid Compass,
premier ordinateur portable à clapet (1982)
22
11
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Une brève histoire
u
TO7 (1982)
Ordinateur Français
u
Thomson - Brandt
Une brève histoire
u
23
24
IBM
Personal Computer
(années 80)
12
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Une brève histoire
u
Compaq, premier
"Clone PC" (1982)
(trans)Portable
Une brève histoire
u
25
26
Commodore CPC 464, (années 80)
13
05/09/2016
Une brève histoire
u
27
Macintosh (1984)
Une brève histoire
u
Avènement des Ordinateurs Portable
(années 2000)
28
u
Mobilité et convergence numérique
(années 2010)
14
05/09/2016
Une brève histoire
u
Terminaux "mobiles" et
téléphonie
u
du Motorola Dyna TAC(198 3)...
u
...auxSamsungGalaxyS5-6-7
AppleiPhone5/6, etc.
Une brève histoire
u
29
30
Les supercalculateurs
u
High Performance Computing
u
PANGEA : https://youtu.be/rDouaOi8du4
15
05/09/2016
Une brève histoire
u
H.P.C.
u
Supercalculateur régional "Champagne-Ardenne"
u
6 teraflop/sec (1012 Opérations Flottantes/Seconde)
https://romeo.univ-reims.fr/
u
https://youtu.be/jx9YIkgOQxE
Une brève histoire
u
H.P.C. et IBM Blue Gene/Sequoia (2012)
u
1,572,864 cores
16.33 petaflop/sec
(1015 Opérations Flottantes/Seconde)
31
32
16
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Une brève histoire
33
https://youtu.be/1UePVR5zvgQ
u
H.P.C. et China’s Tianhe-2 Supercomputer (2013)
u
3,120,000 cores
33.86 petaflop/sec
(1015 Opérations
Flottantes/Seconde)
Une brève histoire
u
34
A AMIENS : SGIUV100
u
Plateforme MeCS de
l’Université de Picardie Jules
Verne
u
288 cores, 1.2 To RAM
7 teraflop/s
(1012 Opérat ions
Flottantes/Seconde)
17
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Une brève histoire
u
http://www.computerhistory.org/
u
http://www.computersciencelab.com/
u
http://www.computerhope.com/
u
Cours de Système d’Exploitation de G. Dequen (2015-2016)
Plan
u
A propos de l’UE. . .
u
Une Brève Histoire . . .
u
Quelques Principes de Fonctionnement des O .S.
u
Terminologie
u
A propos des données : Le système de mesure
u
Le système de fichiers
u
Le Shell de Commandes
35
36
18
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Un ordinateur : un automate
u
u
37
Caractéristiques Fondamentales
u
Programmable : possibilité ́ de description complète et ordonnée
d’actions élémentaires à réaliser
u
Automatique : Pas d’intervention extérieure dans l’exécution complète
des "actions"
Décrire la nature et l’ordre des "actions élémentaires"
u
C’est Programmer !
Le système d’exploitation = un programme
"An operating system (O.S.) is a set of software that manages computer
hardware resources and provides common services for computer programs"
Système d’Exploitation : une idée
originale
u
38
Machine Abstraite : Offrir une vue uniforme des ressources
matérielles de la machine physique
u
Assurer le "partage" des ressources de la machine
u
Entre utilisateurs
u
Entre programmes en exécution
19
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Un système Informatique c’est ?
u
Une Unité́ Calcul
u
Une Mémoire
u
Une Interface (Homme/Machine)
u
Périphériques :
Gestion des
entrées/sorties
Histoires d’O.S. (Operating Systems)
u
u
Comment fournir des données à la machine ?
u
Intervention huma ine
Injection de données via des commuta teurs ca rte perforées, . . .
u
Automat iser l’entrée des données ?
Utilisation de bandes magnétiques Automat isat ion du tr aitement des données
Comment récupérer les calculs réalisés par la machine ?
u
u
40
Au commencement...
u
u
39
Impression, écriture sur bandes, . . .
Rmq : plusieurs calculs
u
Pas de ressources de calcul lors de l’entrée des données ni durant la restitution des
résultats
u
Comment faire ?
Utiliser un "programme" qui prend en charge cette gestion : un Système
d’Exploitation !
20
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Histoire d’O.S. (Operating System)
u
Traitements par "lots" (batch) - (1955-)
u
A propos des Entrées/Sorties
u
u
"Injecter" des données dans la machine : une Entrée
u
"Restituer" le résultat d’un calcul : une Sortie
41
Question : Peut-on avoir un "recouvrement" des calculs et des Entrées/Sorties?
u
"Spooling" : bufferisation et mise en attente des E/S
u
Exemple :
deux programmes
P1 et P2
Histoire d’O.S.
u
Multiprogrammation
u
Que se passe-t-il si l’on considère plusieurs phases d’E/S pour un mêm e programme ?
u
Not ion d’intera ctivité : Que fair e dura nt une sa isie au clavier, une lecture de fichier, . . . ?
u
Attendre ? A quoi bon augmenter la capacité de calcul du hardwar e ?
u
Concurrence/Concomitance
42
u Exploiter ce temps E/S pour l’exécution d’autres programmes
u Conséquence : Utilisation de la réelle capacité de calcul de la machine
u
Pr oblème : "mise en at tente" des programmes si l’un d’entre eux nécessite de nombreux calculs
et des fa ibles volumes d’E/S
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Histoire d’O.S.
u
Le temps partagé
u
Aussi appelé pseudo-parallélisme
u
43
but : permettre une "allocat ion" à tour de rô le des ressources a ux progra mmes à exécut er
u Recouvrement des E/S
u Exploitation complète des ressources de calcul
u Partage "temporel" des exécutions.
"Sensation de" réponse instantanée pour l’opérateur
Gestion de la priorité des différentes exécutions
Histoire d’O.S.
u
CP/M Control Program for Microprocessors (1975)
Destiné aux machines Amstrad (shell de commande)
u
MS-DOS 1.0 (Microsoft Disk Operating System) (1981)
Destiné aux machines IBM PC (shell de commande)
u
MS-DOS 3.0 (1984)
Gestion des Disques Durs
u
MS-Windows 1.0 (1985)
Attention : Environnement Graphique
u
MS-Windows 3.11 (for Worksgroups) (1992)
u
MS-Windows NT 3.1 (1993)
Windows NT est un O.S. gérant un couche réseau
u
MS-Windows 95, XP, 7 (1995-2001)
u
u
44
Intégration d’une couche réseau
u
Windows devient un système
u
Fusion de Windows et Windows NT
MS-Windows 8, 10 (2012, 2015)
u
Interface(s) Tactile(s)
22
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Histoire d’O.S.
45
Histoire d’O.S.
46
u
Mac OS (1984)
Premier O.S. offrant une interface graphique (G .U.I.)
u
Utilisation d’un périphérique spécifique à l’interface graphique : la souris
u
Distribué pa r Apple
u
O.S. dédié à la machine Ma cintosh
u
u
De la version 0.0 à la version 9.2.2 (199 9)
Mac OS X (supposée version 10.0) : Architecture UNIX
version courante 10.10 « yosemite » (Automne 2014)
+ iOS 9 pour les mobiles
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Histoire d’O.S.
u
47
UNIX (1969)
u
Créé pa r Ben Thompson au Bell Labs
u
Distribué pa r AT&T
u
Ecrit en Langage C
u
Mise à disposit ion du code source (197 7)
u XENIX (Microsoft, 1980), AIX (IBM, 1986)
u Solaris (SUN Microsystems, 1981), HP-UX (Hew lett-Packard, 1986)
u Mac OSX (Apple, 2001)
u de Minix (1985) à GNU/Linux (1991)
u
Standardisation POSIX en 1981
Histoire d’O.S.
48
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Histoire d’O.S.
u
Linux
u
Linus Torvalds (1991) :
"Hello everybody out there using minix –
I’m doing a (free) operating system
(just a hobby, won’t be big and professional like gnu)
for 386(486) AT clones. »
Histoire d’O.S.
u
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50
Linux : qu’est-ce exactement ?
u
Un noyau système répondant aux sta nda rds UNIX créé pa r Linus Torvald assisté d’un certain
nombre de développeurs formant désorma is la communauté Linux.
u
Le Code Source est libre d’accès (i.e. sous licence libre GPL)
u
Ce noyau est intégré à diverses Distributions Linux formant autant de systèmes
d’exploitation
u
Les distributions offrent :
u
Gestionnaire de Fichiers
u
Gestionnaire de Fenêtra ge
u
Contrôle des Différents Services Réseaux
u
Système d’Aide en Ligne
u
...
25
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Histoire d’O.S.
u
u
51
Situation d’UNIX (Principalement Linux)
u
Mobilité : iOS, Android, Tizen, MeeGo, Maemo
u
Station : Debia n, SUSE, Ubunt u, Linux Mint,
u
Systèmes Emba rqués : Jouets, *Box, GPS (TomTom, et c.), etc.
u
SuperOrdinateurs : Quasiment 100% sous Linux
Les ordinateurs "grand public" n’utilisent pas Linux (en majorité)
Histoire d’O.S.
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www.venturebeat.com
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Histoire d’O.S.
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