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💻 Cours : Les Systèmes d'Exploitation (OS)

En bref

Un Système d'Exploitation (Operating System ou OS) est l'ensemble de programmes qui dirige l'utilisation des capacités d'un ordinateur par des logiciels applicatifs. C'est l'intermédiaire indispensable entre le matériel et l'utilisateur.

1. Introduction : Le Chef d'Orchestre

Imaginez un orchestre philharmonique :

  • 🎻 Les Musiciens (Matériel) : Ils ont le talent brut (CPU) et les instruments (RAM, Disque).

  • 🎼 Les Partitions (Applications) : Ce sont les instructions à jouer (Navigateur, Jeu, Traitement de texte).

  • 👋 Le Chef d'Orchestre (OS) : C'est lui qui décide qui joue, quand, et à quel volume. Il évite la cacophonie.

Définition

Sans OS, inutile de cliquer sur une icône ou de taper au clavier : l'ordinateur n'est qu'un amas de composants électroniques inerte.

2. Les Missions Critiques de l'OS

L'OS doit gérer les ressources limitées de la machine.

➤ Gestion du Processeur (CPU)

Il doit partager le temps de calcul entre tous les programmes ouverts.

Le Multitâche Préemptif

L'OS donne la main à un programme pendant quelques millisecondes, puis l'arrête pour en lancer un autre, et ainsi de suite. Cela va si vite (millions de fois par seconde) que l'utilisateur a l'illusion que tout tourne "en même temps".

➤ Gestion de la Mémoire (RAM)

Il alloue de la mémoire à chaque logiciel.

Protection Mémoire

L'OS empêche strictement un programme d'aller lire ou écrire dans la mémoire d'un autre (ce qui causerait des plantages ou des failles de sécurité).

➤ Gestion des Fichiers

Il organise les données sur le disque dur.

Système de Fichiers

C'est la méthode de rangement (tree structure).

  • Windows utilise souvent NTFS.
  • Linux utilise souvent EXT4.

➤ Gestion des Périphériques

Il communique avec le matériel via des pilotes (drivers).

  • ⌨️ Clavier / Souris
  • 🖨️ Imprimante
  • 🖥️ Carte graphique

3. Les Grandes Familles

Famille Exemples Type Utilisation
UNIX macOS, BSD Propriétaire / Libre Créatifs, Serveurs
Linux Ubuntu, Debian, RedHat Open Source Serveurs (Cloud), Supercalculateurs, Développeurs
Windows Windows 10, 11 Propriétaire Grand public, Entreprise (Bureautique)
Mobile Android (Linux), iOS (Unix) Mixte Smartphones

Pourquoi Linux en NSI ?

Linux est libre (on peut lire son code source), gratuit, et ultra-dominant dans le monde professionnel (Internet tourne sous Linux).

➤ De plus, votre professeur aime beaucoup Linux, étant donné qu’il en parle à chaque cours 😀

4. Architecture : Noyau vs Shell

Un OS est construit en couches, comme un oignon.

🌰 Le Noyau (Kernel)

C'est le cœur du système, chargé en premier au démarrage. Il a les pleins pouvoirs sur le matériel. L'utilisateur ne lui parle jamais directement.

🐚 Le Shell (Coquille)

C'est l'interface qui permet à l'utilisateur d'envoyer des commandes au noyau.

Deux types d'interfaces

  1. GUI (Graphical User Interface) : Fenêtres, îcones, souris (Windows, macOS). Facile mais moins puissant.
  2. CLI (Command Line Interface) : Terminal, texte. Difficile au début, mais extrêmement puissant et automatisable.

5. Le Système de Fichiers

L'organisation des fichiers forme un arbre inversé.

Windows vs Linux

  • Windows : Plusieurs racines possibles (C:\, D:\). Les dossiers sont séparés par des backslashs \.
  • Linux : Une seule racine unique / (slash). Tout (même un disque dur externe) est "monté" quelque part dans cet arbre.

Chemins (Paths)

  • Absolu : L'adresse complète depuis la racine. Ex: /home/eleve/images/vacances.jpg
  • Relatif : L'adresse depuis "là où je suis". Ex: images/vacances.jpg

6. Les Commandes Essentielles (Bash)

Voici les commandes que vous utiliserez dans le TP Bash Quest.

Commande Signification Action
pwd Print Working Directory Affiche le dossier actuel.
ls List Affiche le contenu du dossier.
cd Change Directory Change de dossier.

Astuce

cd .. permet de remonter dans le dossier parent.

📝 Manipulation

Commande Signification Action
mkdir Make Directory Crée un dossier.
touch - Crée un fichier vide.
cp Copy Copie un fichier.
mv Move Déplace (ou renomme) un fichier.
rm Remove Supprime un fichier.

Attention avec rm

La commande rm est définitive. Il n'y a pas de corbeille dans le terminal !

🔐 Permissions (Droits)

Chaque fichier a des droits pour : User (Propriétaire), Group (Groupe), Other (Autres).

  • r : Lecture
  • w : Écriture
  • x : Exécution

La commande chmod change ces droits.

chmod +x script.sh  # Rend le script exécutable

🔎 Lecture

  • cat : Affiche tout le fichier.
  • grep : Cherche un mot dans un fichier.

👉 Prêt à pratiquer ? Lancez le TP Bash Quest !

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