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Les systèmes informa tiques

Vue simplifiée

Ce que le simple utilisateur perçoit

Le boîtier contient : le processeur, les mémoires, …

Des périphériques : écran, clavier, souris, imprimante, connexion réseau

A l'écran, des éléments graphiques: icônes, fenêtres, barre de tâches

En mémoire, l'ordinateur gère les programmes tels que le système d'exploitation, les applications, des tâches de fond

Dans les disques, des concepts plus abstraits : les données organisées via le système de fichiers.

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Types de système informatique

Côté HARDWARE

Partie matérielle du système informatique
Le hardware est fait d'une multitude de composants

d'origines diverses
conçus indépendamment les uns des autres
d'âges différents
de technologies différentes

Tous collaborent pourtant comme s'ils ne faisaient qu'un.

Côté SOFTWARE

L'essentiel de la masse d'un système informatique réside dans le logiciel, les programmes
Une série de modules dont les plus fondamentaux sont invisibles à l'utilisateur.
Ces modules doivent pouvoir être modifiés ou échangés facilement.
Ils doivent donc autant que possible être indépendants les uns des autres

Les systèmes informatiques se présentent sous des formes très variées allant des plus gros, les supercalculateurs aux plus petits

Qu'est-ce qui fait que l'utilisateur a l'impression de manipuler non pas des composants électroniques, des disques ou des codes binaires mais bien des documents, le traitement de ses données ou la communication ?

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2. Qu’est-ce qu’un OS ?

Le système d’exploitation des ressources de l’ordinateur communément appelé système d’exploitation ou Operating System O.S. est défini comme le programme assurant la gestion de l’ordinateur et de ses périphériques.

Il permet la liaison entre les ressources matérielles de l’ordinateur et les applications informatique de l’utilisateur.

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L'apport du système d'exploitation aux applications

Il fonctionne comme une machine virtuelle qui, pour les applications, substitue des composants logiciels aux composants matériels.

Le S.E. reçoit des demandes des programmes d'application et des utilisateurs. Il y donne suite en leur allouant les ressources du système :

le CPU
la mémoire
les périphériques
le système de fichier

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Rôle du système d'exploitation vis-à-vis des ressources système

L'allocation des ressources système est une tâche complexe :

Répartir les temps d'utilisation du CPU entre chaque application, tenir compte des priorités, des applications en attente etc.
Partager la mémoire entre les différentes applications (mémoire physique ou virtuelle)
Donner accès aux périphériques : disques, carte graphique, clavier, souris etc.
Donner le moyen d'enregistrer des données sur les disques.
Rediriger certaines commandes du système de fichier (file system) vers le réseau
Identifier les utilisateurs et gérer les droits d'accès aux fichiers et aux périphériques
Gérer les erreurs

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Le noyau
Les bibliothèques
Les outils système
L’interface graphique (fin des années 70)
Les applications de base

3. Composition

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Le noyau

C’est une des parties fondamentales, qui gère les ressources de l’ordinateur.

Il permet aux différents composants — matériels et logiciels — de communiquer entre eux

Il est lancé lors du démarrage de l’ordinateur.

Il assure les fonctions suivantes :

Gestion des périphériques (via les drivers)
Gestion des processus (exécution des programmes)
Gestion de fichiers (avec les systèmes de fichiers)
Gestion des protocoles réseaux

Une partie de la RAM est « réservée » au noyau et inaccessible par l’utilisateur.

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Remarque : Composition de la RAM

La mémoire vive peut être « décomposée » en plusieurs parties :

Mémoire basse (ou conventionnelle) de 0 à 640 Ko ; disponible et utilisable pour l’OS

Mémoire haute ; elle-même divisée en :

Mémoire supérieure : de 641 Ko à 1024 Ko ; utilisable pour le BIOS et la vidéo

Mémoire étendue : au-delà de 1024 Ko ; pour les logiciels « externes » et l’utilisateur. Gérée par les programmes HIMEM.SYS (application du DOS,gère la mémoire étendue), RAMDRIVE.SYS (gère la mémoire virtuelle dont ont besoin les applications)

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Les bibliothèques

Aussi appelées librairies logicielles.

Elles se présentent sous forme d’un fichier contenant les fonctions essentielles d’un programme, qui peuvent ainsi être utilisées sans devoir les réécrire.

On parle de .dll (Dynamic Link Library)

Ces bibliothèques peuvent être partagées entre plusieurs applications.

Il existe :

des bibliothèques systèmes (permettant l’utilisation des fonctions liées à l’OS)

des bibliothèques utilitaires (utilisation des fonctions liées aux applications indépendantes de l’OS).

L’intégration d’une bibliothèque dans une application peut se faire au chargement de l’application ou lorsque l’application en a besoin.

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Les outils système

Ils sont intégrés à l’OS

Ils permettent :

de configurer le système (ex : gestion des comptes utilisateurs, configuration des paramètres réseau,...) ;
de passer le relais aux applications proposant des services

Fonctionnalités clés des outils système

Gestion du processeur : il contrôle l'utilisation du processeur par les différents programmes.
Gestion de la mémoire : il alloue la mémoire vive (RAM) aux différentes applications.
Gestion des périphériques : il permet la communication entre l'OS et les composants matériels, grâce aux pilotes
Gestion du système de fichiers : il organise et gère les données sur les disques de stockage.
Sécurité : Il contient des outils intégrés conçus pour protéger le système contre les accès non autorisés et les logiciels malveillants.
Coordination logicielle : Il assure la bonne coordination entre l'utilisateur, le matériel et les autres logiciels.

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L’interface graphique

Elle est assez « récente », car on a longtemps travaillé en lignes de commande.

Elle date des années 70 (sous Mac) mais fut popularisée grâce à l’apparition d’OS tels que Windows.

Cette interface propose un écran multi-couleurs, des zones de travail avec boutons, menus, ….

Les outils systèmes gérant cette interface sous Windows sont appelés GUI (Graphical User Interface).

L’interface graphique est très largement utilisée mais pas « universelle » (certaines versions de Linux ou l’OS OpenBSD utilisent encore le système de lignes de commandes)

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Les applications de base

De nombreux programmes applicatifs de base sont fournis dans l’OS, tels que Calculatrice, Scandisk, Editeur de texte, Navigateur Internet, …).

Bien que certaines applications de base puissent paraître inutiles, de nombreux logiciels s’installent et s’utilisent selon les paramètres définis dans les applications de base