Exemples de systèmes d'exploitation
Il existe plusieurs sortes de systèmes d'exploitation adaptés à des contextes très différents pour lesquels ils ont été créés. En voici quelques échantillons.
Système mono-utilisateur (micro-ordinateur)
Ces systèmes sont en principe mono-utilisateurs : il n'y a de ce fait qu'une machine virtuelle correspondant à la machine physique (Prologue, CP/M, MS/DOS).
De plus, le partage des ressources ne se pose pas.
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machine physique : dans sa configuration la plus simple, elle est représentée par la partie encadrée de la figure ci-dessous.
Très souvent on y ajoute des mémoires secondaires : lecteurs de disquettes, disque dur, une imprimante, scanner, carte de communication, etc.
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machine virtuelle : le système d'exploitation doit fournir deux types de services à l'utilisateur :
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créer, nommer, détruire, dupliquer, copier, transférer des fichiers,
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exécuter des programmes, soit faisant directement partie du système d'exploitation lui-même, soit présents sous forme de fichiers.
Ces programmes peuvent être des applications développées par des utilisateurs ou peuvent concerner la gestion des travaux sur la machine, par exemple tous les programmes de configuration de la machine disque virtuel, taille et nombre de buffers, etc.
L'interface entre l'utilisateur et la machine virtuelle est fournie par le langage de commande, les commandes ayant la syntaxe générale suivante :
| commande :: <action> <paramètres> |
Outre le traitement des commandes, le système d'exploitation intègre le système de gestion de fichier qui en rend l'accès beaucoup plus facile, ainsi que l'allocation des ressources.
Celle-ci se limite à la gestion de la mémoire principale, et encore seulement en partie, certains programmes (compilateurs par exemple) en assurant une partie : gestion de la mémoire dynamique, réservation de mémoire, gestion des zones libérées, etc.
Les qualités essentielles de ce type de système d'exploitation sont
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la fiabilité
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l'efficacité (compte tenu des performances modestes de la machine physique),
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facilité d'extension (très grande variété d'adjonctions possibles)
Ordinateur de contrôle de processus industriel (Process Control)
Les systèmes d'exploitation des ordinateurs qui ont en charge la surveillance et la gestion d'installations (industrielles par exemple), sont soumis à des impératifs très différents et spécifiques, qui ne font pas partie des objectifs de ce cours.
Il s'agit par exemple des systèmes informatiques qui gèrent la production et la sécurité des grandes installations industrielles (industries chimiques, nucléaires, métallurgiques, etc.) ou des installations autonomes (informatique embarquée de l'industrie aéronautique et spatiale, surveillance de l'état des malades (monitoring) dans les hôpitaux, etc.).
Une caractéristique essentielle de ces systèmes est leur nécessité de fonctionner en temps réel, c'est-à-dire de pouvoir réaliser les trois types d'action suivantes :
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capture d'une information,
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interprétation de son contenu,
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décision et réaction éventuelle à cette information en un temps non seulement bref, mais garanti inférieur à une limite imposée (limite de sécurité).
Soit par exemple une installation chimique qui réalise la synthèse du produit C à partir des réactifs A et B.
Cette synthèse est contrôlée par un ordinateur qui réalise les trois fonctions suivantes :
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enregistrement : des mesures sont périodiquement prélevées au moyen de capteurs, enregistrées dans un fichier et affichées sur un tableau de bord,
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régulation : les paramètres de fonctionnement (température, pression, concentration, etc.) doivent être maintenus dans des limites fixées à l'avance.
Ces paramètres mesurés, l'ordinateur agit en conséquence sur les vannes d'admission, selon un programme de régulation,
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sécurité : au cas où certains paramètres dépasseraient un seuil critique, le réacteur devrait être immédiatement arrêté.
Les contraintes introduites conduisent à imposer au système une certaine structure :
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les mesures sont prélevées périodiquement, avec une période T.
Si t est le temps nécessaire à l'ordinateur pour traiter (analyser) l'ensemble des mesures, il faut que t <= T pour que le système puisse fonctionner,
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la fonction de sécurité étant primordiale, tout dépassement d'une valeur critique doit arrêter le traitement en cours.
Les principales fonctions d'un tel système sont donc l'action sur les organes extérieurs (lecture des capteurs, commande des vannes), la gestion du temps réel (déclenchement périodique du cycle de traitement), et la conservation de l'information (sous forme de journal). Les qualités essentielles de ce type de système d'exploitation sont :
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la fiabilité maximale,
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l'utilisation d'horloges en temps réel, et non en temps relatif comme beaucoup d'autres systèmes,
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la hiérarchie de priorité des traitements garantissant des temps de réponse bornés pour tous les traitements critiques.
Systèmes d'interrogation des grandes Bases de Données
Les systèmes d'exploitation correspondants sont spécialisés pour effectuer avec la plus grande efficacité des opérations essentiellement de consultation, par un grand nombre d'utilisateurs et pendant un temps généralement court, des informations.
Citons les grandes bases d'informations bibliographiques, financières, médicales, etc.
Systèmes transactionnels
Ces systèmes s'apparentent beaucoup aux précédents : ils ont à gérer de nombreuses transactions simultanées, en lecture et en écriture, à partir d'un très grand nombre de terminaux.
Les informations doivent être très fiables, bien protégées, les sauvegardes très sophistiquées.
C'est le cas des systèmes des grandes compagnies de réservation (SNCF, compagnies aériennes, hôtellerie, etc.).
Systèmes généralistes
Les systèmes généralistes mettent à la disposition des utilisateurs des machines virtuelles qui offrent des ressources que chacun ne pourrait pas s'offrir : tables traçantes, gros moyens de calculs par des calculateurs vectoriels, capacités de stockage immenses, imprimantes rapides, etc.
Chaque utilisateur peut avoir des applications dans des domaines très différents : CAO, comptabilité, calcul scientifique, simulation.
Bien que limité aux PCs et maintenant à certaines stations de travail, Windows NT peut être rangé dans cette catégorie.
Dernière mise à jour : 05/07/2001