Introduction

Les progrès technologiques qui ont permis l’essor fulgurant de l’ordinateur se sont accompagnés d’une évolution rapide de l’utilisationqui en est faite, notamment avec l’introduction progressive de programmes généraux permettant de contrôler cette utilisation. Dès lors, l’équation qui se pose au concepteur est de rendre son système d’exploitation apte à répondre aux véritables besoins et préoccupationsdes utilisateurs, et de privilégier les services dont ces derniers ont besoin.

Définition

En informatique, un système d'exploitation (appelé « OS » : Operating System) est un ensemble de programmes qui est responsable de la liaison des capacités matériels d'un ordinateur et des applications par l'utulisateur. Ces logiciels applicatifs lui envoient des demandes d'utilisation des capacités de l'ordinateur (comme les capacités de stockage ou de calcul), que le système d'exploitation accepte ou refuse, puis il « réserve » les ressources en question pour éviter que leur utilisation n'interfère avec des demandes venant d'autres logiciels.un système d'exploitation est avant tout un logiciel essentie au fonctionnement d'un ordinateur. Il fournit une interface permettant la communication entre l'humain et la machine par les différents logiciels d'applicatio, tels les traitements de texte, les tableurs, les logiciels de dessin, etc. Enfin, c'est grâce à lui que ces logiciels peuvent ressources matériellesde l'ordinateur; il peut ainsi recevoir des commandes du clavier ou de la souris (périphériques d'entrée) et afficher les résultats à l'écran ou à l'imprimante (périphériques de sortie). On retrouve les systèmes d’exploitation dans tous les domaines d’activités humaines faisant appel aux matériels informatiques (santé, éducation, télécommunications, transports, industries, …).

Le système d'exploitation est composé d'un ensemble d'applications permettant de gérer les interactions avec le matériel. Parmi cet ensemble de logiciels on distingue généralement les éléments suivants :

• Le noyau (kernel) représentant les fonctions fondamentales du système d'exploitation telles que la gestion de la mémoire, des processus, des fichiers, des entrées-sorties principales, et des fonctionnalités de communication.
• des bibliothèques dynamiques (libraries)
• L'interpréteur de commande (shell - coquille par opposition au noyau) permettant la communication avec le système d'exploitation par l'intermédiaire d'un langage de commandes, afin de permettre à l'utilisateur de piloter les périphériques en ignorant tout des caractéristiques du matériel qu'il utilise, de la gestion des adresses physiques, etc.
• Le système de fichiers (en anglais «file system», noté FS), permettant d'enregistrer les fichiers dans une mémoire secondaire(disque dur, disquette, clé USB...).
• L'interface usager
• Les pilotes

Les rôles d'un Système d'exploitation.

Les rôles du système d'exploitation sont divers :

• Gestion du processeur : le système d'exploitation est chargé de gérer l'allocation du processeur entre les différents programmes grâce à un algorithme d'ordonnancement. Le type d'ordonnanceur est totalement dépendant du système d'exploitation, en fonction de l'objectif visé.
• Gestion de la mémoire vive : le système d'exploitation est chargé de gérer l'espace mémoire alloué à chaque application et, le cas échéant, à chaque usager. En cas d'insuffisance de mémoire physique, le système d'exploitation peut créer une zone mémoire sur le disque dur, appelée «mémoire virtuelle». La mémoire virtuelle permet de faire fonctionner des applications nécessitant plus de mémoire qu'il n'y a de mémoire vive disponible sur le système. En contrepartie cette mémoire est beaucoup plus lente
• Gestion de l'exécution des applications : le système d'exploitation est chargé de la bonne exécution des applications en leur affectant les ressources nécessaires à leur bon fonctionnement. Il permet à ce titre de «tuer» une application ne répondant plus correctement.
• Gestion des droits : le système d'exploitation est chargé de la sécurité liée à l'exécution des programmes en garantissant que les ressources ne sont utilisées que par les programmes et utilisateurs possédant les droits adéquats.
• Gestion des fichiers : le système d'exploitation gère la lecture et l'écriture dans le système de fichiers et les droits d'accès aux fichiers par les utilisateurs et les applications.
• Gestion des informations : le système d'exploitation fournit un certain nombre d'indicateurs permettant de diagnostiquer le bon fonctionnement de la machine.

Système multitaches

Un système d'exploitation est dit «multi-tâche» (en anglais multithreaded) lorsque plusieurs «tâches» (également appelées processus) peuvent être exécutées simultanément. Les applications sont composées en séquence d'instructions que l'on appelle «processus légers» (en anglais «threads»). Ces threads seront tour à tour actifs, en attente, suspendus ou détruits, suivant la priorité qui leur est associée ou bien exécutés séquentiellement. Un système est dit préemptif lorsqu'il possède un ordonnanceur (aussi appelé planificateur), qui répartit, selon des critères de priorité, le temps machine entre les différents processus qui en font la demande. Le système est dit à temps partagé lorsqu'un quota de temps est alloué à chaque processus par l'ordonnanceur. C'est notamment le cas des systèmes multi-utilisateurs qui permettent à plusieurs utilisateurs d'utiliser simultanément sur une même machine des applications différentes ou bien similaires : le système est alors dit «système transactionnel». Pour ce faire, le système alloue à chaque utilisateur une tranche de temps.

Voice les systèmes d'exploitations les plus connus :

Système multiprocesseur

Le multiprocessing est une technique consistant à faire fonctionner plusieurs processeurs en parallèle afin d'obtenir une puissance de calcul plus importante que celle obtenue avec un processeur haut de gamme ou bien afin d'augmenter la disponibilité du système (en cas de panne d'un processeur).On appelle SMP (Symmetric Multiprocessing ou Symmetric Multiprocessor) une architecture dans laquelle tous les processeurs accèdent à un espace mémoire partagé.Un système multiprocesseur doit donc être capable de gérer le partage de la mémoire entre plusieurs processeurs mais également de distribuer la charge de travail.
Par exemple:Linux qui équipe la très grande majorité (87,80%) des 500 super calculateurs les plus puissants de la planète, suivi d’Unix(4,6% ) et de BSD et Mac OS (0,2% chacun)

Système personnel

Ils sont principalement dédiés aux traitements de texte et multimédia, à l’utilisation des tableurs et à l’accès internet. Leur rôle est de fournir à l’utilisateur une interface conviviale. Ils sont si répandus que de nombreux utilisateurs pensent à tord qu’ils constituent la seule catégorie existante de systèmes d’exploitation.
Par exemple:Windows XP, Windows 7, Mac OS, Linux, Window10...

Ils fonctionnent sur des machines serveurs, qui sont soit des gros micro-ordinateurs, soit des stations de travail, voire des mainframes. Ils servent en parallèle de nombreux utilisateurs à travers le réseau en leurs permettant de partager des ressources matérielles (imprimantes, disques durs,...) et logicielles (applications, base de données,...)
Par exemple:UNIX, Windows server, Linux...

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