Systmes d`exploitation - Ingénierie Système et Réseaux Informatique

Institut Supérieur des Etudes
Technologiques
Mahdia - ISETMA
Systèmes d'exploitation I
Version: Cours Complet.
Année Universitaire 2009-2010

La Table Des matières
Introduction .............................................................................................................6
I. Qu'est-ce qu'un système d'exploitation? ................................................................6
II. Problématique................................................................................................................7
1) Utilisation du contrôleur de lecteur de disquettes NEC PD765 ...........7
2) Partage d'imprimante .............................................................................................8
III. Historique des systèmes d'exploitation ...............................................................9
1) Première génération (1936-1955).....................................................................9
2) Deuxième génération (1955-1965) ..................................................................9
3) Troisième génération (1965-1980).................................................................10
4) Quatrième génération (1980-2000) ...............................................................11
5) Et après?....................................................................................................................12
IV. Fonctionnalités d'un système d'exploitation....................................................12
V. Catégories des Systèmes d’exploitation............................................................14
1) SYSTEMES MULTI-TACHES.................................................................................14
2) SYSTEMES PARALLELES.......................................................................................15
3) SYSTEMES EMBARQUES ......................................................................................15
4) SYSTEMES TEMPS REEL.......................................................................................16
5) SYSTEMES DISTRIBUES ......................................................................................16
VI. Types de systèmes d'exploitation........................................................................16
1) Mono-utilisateur......................................................................................................17
2) Contrôle de processus..........................................................................................17
3) Serveurs de fichiers...............................................................................................17
4) Transactionnel .........................................................................................................18
5) Général.......................................................................................................................19
VII. Structure interne des systèmes d'exploitation généraux...........................19
1) Systèmes monolithiques......................................................................................19
2) Systèmes en couches ...........................................................................................20
3) Machines virtuelles ................................................................................................21
4) Systèmes client-serveur......................................................................................22
VIII. Principes des systèmes d'exploitation............................................................24
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1) Appels système .......................................................................................................24
2) Processus...................................................................................................................26
3) Système de fichiers ...............................................................................................26
Les Processus .........................................................................................................28
I. Modèle ................................................................................................................................28
1) Notion de processus..............................................................................................28
2) Relations entre processus...................................................................................30
3) États d'un processus .............................................................................................30
II. Mise en œuvre.............................................................................................................32
1) Gestion des processus..........................................................................................32
2) Gestion des interruptions....................................................................................33
a. Le traitement des interruptions.......................................................................33
b. La commutation du contexte (commutation du mot d'état)...........36
III. Communication inter-processus...........................................................................39
IV. Sections critiques .......................................................................................................40
1) Masquage des interruptions...............................................................................41
2) Variables de verrouillage.....................................................................................42
3) Variable d'alternance ............................................................................................43
4) Variables d'alternances de Peterson...............................................................44
5) Instruction TSL........................................................................................................45
6) Primitives sleep et wakeup.................................................................................46
7) Sémaphores..............................................................................................................48
8) Moniteurs...................................................................................................................50
9) Échange de messages ..........................................................................................53
V. Problèmes classiques de communication inter-processus .........................56
1) Le problème des philosophes ............................................................................56
2) Le problème des lecteurs et des rédacteurs................................................59
VI. Ordonnancement des processus ..........................................................................60
1) Introduction..............................................................................................................61
2) Types d’ordonnanceurs........................................................................................62
3) Objectifs de l'ordonnanceur d'un système multi-utilisateur..................62
4) Ordonnanceurs non préemptifs ........................................................................63

5) Ordonnanceurs préemptifs.................................................................................66
a. Ordonnancement du plus petit temps de séjour .......................................67
b. Ordonnancement circulaire ................................................................................67
c. Ordonnancement avec priorité .........................................................................71
d. Files multiples (quantum variable)..................................................................73
6) Ordonnancement à deux niveaux....................................................................74
7) Cas d'étude...............................................................................................................75
a. MS-DOS......................................................................................................................75
b. Unix..............................................................................................................................75
c. Linux............................................................................................................................76
d. Windows.....................................................................................................................81
La Mémoire............................................................................................................84
I. Mémoire sans va-et-vient ni pagination................................................................84
1) Monoprogrammation.............................................................................................85
2) Multiprogrammation..............................................................................................87
3) Multiprogrammation avec partitions fixes....................................................88
4) Translation de code et protection ....................................................................89
II. Le va-et-vient ..............................................................................................................91
1) Multiprogrammation avec partitions variables ...........................................91
2) Gestion de la mémoire.........................................................................................93
III. La mémoire virtuelle .................................................................................................97
1) Pagination..................................................................................................................98
2) Algorithmes de remplacement de pages.....................................................103
3) Modélisation des systèmes paginés..............................................................108
Les Fichiers ..........................................................................................................113
I. Structuration des fichiers..........................................................................................114
1) Types de fichiers...................................................................................................115
2) Fichiers ordinaires................................................................................................115
3) Catalogues ..............................................................................................................116
II. Structure physique des systèmes de fichiers................................................118
1) Stockage des fichiers..........................................................................................118

2) Stockage des catalogues...................................................................................122
3) Organisation de l'espace disque.....................................................................122
4) Service des requêtes...........................................................................................127