introduction à unix et windows introduction · 2013-09-11 · introduction a unix et windows...

Introduction a UNIX et WindowsIntroduction

Thierry Hamon

Bureau H202 - Institut GalileeTel. : 33 1.49.40.35.53

Bureau 150 – LIM&BIO – EA 3969Universite Paris 13 - UFR Leonard de Vinci

74, rue Marcel Cachin, F-93017 Bobigny cedexTel. : 33 1.48.38.73.07, Fax. : 33 1.48.38.73.55

thierry.hamon@univ-paris13.fr

http://www-limbio.smbh.univ-paris13.fr/membres/hamon/IUW-20132014

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Introduction

Presentation du cours

Presentation du cours

Objectifs de l’enseignement :

Connaitre et manipuler les concepts de base (fichiers,processus) des systemes d’exploitation UNIX et Windows

Savoir interagir avec ces systemes d’exploitation

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Introduction

Presentation du cours

Programme des enseignements

Pour Windows, puis UNIX :

Generalites sur le systeme d’exploitation

Description du systeme de gestion des fichiers

Manipulation des fichiers a l’aide de commandes et del’interface graphique

Processus

Utilisation d’un interpreteur de commandes et definition descripts

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Introduction

Presentation du cours

Repartition des enseignements

4 seances de 3 heures :

3 heures de cours

9 heures de TP

Controle des connaissances :

Controle continu (TP note)

Partiel

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Introduction

Generalites sur les systemes d’exploitation

Systeme d’exploitation (SE)Definition

En anglais : Operating System (OS)

Ensemble de programmes permettant a l’utilisateur

d’executer ses programmes

controlant le materiel associe a l’ordinateur

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Introduction

Generalites sur les systemes d’exploitation

Systeme d’exploitation (SE)Definition

Couche logicielle entre le materiel et l’utilisateur de ce materiel

Système d’exploitation

Langage machine

Couche graphique(gestionnaire de fenêtres)

Programmes utilisateur

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Introduction

Generalites sur les systemes d’exploitation

Systeme d’exploitation (SE)Notions associees

Noyau (kernel) d’un systeme d’exploitation : le ou les processusgerant les operations elementaires (gestion des processus et descommunications, ...)

Un langage de commandes est associe au SE

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Introduction

Generalites sur les systemes d’exploitation

Systemes d’exploitationFamilles

DOS (Disk Operating System) :Systeme d’exploitation a interface alpha-numeriqueprincipalementLe langage de commandes n’accepte que des instructionsCree en 1978, c’est le premier systeme pour PC

WindowsSysteme d’exploitation a interface graphique (base sur leDOS)Beaucoup d’evolution du noyau entre la premiere version etles versions actuelles

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Introduction

Generalites sur les systemes d’exploitation

Systemes d’exploitationFamilles

Unix :Premier vrai systeme multi-utilisateurs (datant des annees 70)Relativement peu d’evolution des principes de fonctionnementTous les systemes actuels s’en inspirentUnix est utilise par tous les gros systemes d’exploitation

VMS :Systeme d’exploitation relativement ancienUtilise sur les gros systemes

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Introduction

Generalites sur les systemes d’exploitation

Systemes d’exploitationFamilles

MacOS :Systeme d’exploitation des MacIntosh (Apple)Premier vrai systeme graphique utilisant souris, icones etfenetresDerniere version de Mac OS : basee sur un noyau Unix

Remarques :

Chaque SE a eu des dizaine de variantes

Tous les SE actuels sont multi-taches, multi-processus (etmulti-utilisateurs)

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Introduction

Fonctionnalites

Systeme d’exploitationFonctionnalites

Coordination du fonctionnement des differents composants(materiels et logiciels)

Gestion des peripheriques (acces)

Gestion des fichiers (lecture, ecriture)

Controle de l’execution des programmes

Utilisation de programmes de base

Quelques systemes d’exploitation : MS-DOS, Windows, Mac-OS,Linux, Solaris

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Introduction

Fonctionnalites

Systeme d’exploitationFonctionnalites

Le SE execute les programmes a la demande des utilisateurs maisaussi offre d’autres fonctionnalites :

1 Langages de commandes (ou shells, utilisables ”en ligne”) :interface entre l’utilisateur et le systeme d’exploitation(mkdir, cd, dir, list, ...).interpretation des commandes a l’aide d’un logiciel(interpreteur)Exemple : sh, csh, bash sous Unix, cmd, powershell sousWindows

2 Fonctions systeme (ou appels systeme) : utilisees pour ecriredes programmes dont l’execution interagira avec le systeme(read, write, open, close)

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Introduction

Fonctionnalites

Systeme d’exploitationFonctionnalites

3 Gestion des processus et de leurs priorites

4 Gestion de la memoire centrale

5 Gestion des fichiers, et plus generalement des disques durs, duclavier, de l’ecran ou de tout type de peripherique

6 Gestion des utilisateurs pouvant se connecter sur la machine(ainsi que leur mot de passe, leurs droits et des mecanismesde securite)

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Introduction

Fonctionnalites

Systeme d’exploitationFonctionnalites

6 Definition et controle des mecanismes de communicationexterne

Gestion des connexion avec un reseau exterieur et d’autresordinateursGestion des imprimantes

Seul le point 1 sera aborde en profondeur dans ce cours

Le reste sera detaille plus tard dans votre cursus

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Introduction

Fonctionnalites

Fonctionnement schematique d’un SE

1 Attente d’une commande envoyee par l’utilisateur, demandantl’execution d’un programme

Double clic de souris sur un icone avec une interface graphique(systeme Windows, CDE sous systeme Solaris, KDE ou Gnomesous Linux)Nom de commande sous interface alpha-numerique (Unix,DOS par exemple)

2 Recherche et reservation d’une zone libre en memoire centralepouvant contenir le code du programme

3 Chargement (i.e. copie) en memoire centrale du fichiercorrespondant a ce programme

4 Saut a l’adresse de la premiere instruction du programme

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Introduction

Fonctionnalites

Fonctionnement schematique d’un SE

5 Execution du programme demande

6 A la derniere execution d’instruction du programme, saut versle code du systeme d’exploitation (a la place d’une instructionSTOP)

7 Liberation de la place occupee par le programme del’utilisateur en memoire centrale

8 Retour a la premiere etape

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Introduction

Programmes & Processus

Programmes & Processus

Programme :

Suite d’instructions ecrites dans un langage de programmation(C, Java, Caml ....)

Compilation : obtention d’un executable ou code binaire(complet ou non)

Interpretation : lecture d’un code source et execution desinstruction par un interpreteur (pas de transformation en codebinaire)on peut aussi parler de script

→ Programme (executable) : fichier stocke sur un disque

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Introduction

Programmes & Processus

Programmes & Processus

Processus :

Resultat du chargement en memoire d’un programme en vuede son execution

Instance d’un programme qui s’execute en memoirePlusieurs processus peuvent etre des exemplaires du memeprogramme

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Introduction

Programmes & Processus

Execution du code

(schematiquement) Succession d’operations suivante :

1 Reservation en memoire centrale de 3 zones par le systemed’exploitation : code, donnees, pilela zone entre les donnees et la pile contient le tas ou sontstockees les donnees dynamiques

2 Chargement par le SE, de l’executable en zone de code

3 Debut de l’execution

4 A la fin de l’execution, desallocation des zones

Des etapes peuvent etre modifiees ou supprimees suivant les SE

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Introduction

Systeme de Gestion de fichiers

Gestion des fichiers et disques

Fichier : Structure permettant de stocker des donnees

La gestion des fichiers par le systeme d’exploitation definit :

la structure du stockageles modes de protection (acces)le nommage

Description des fichiers a partir de certaines informations :

emplacement du fichier sur le disquenomtaille...

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Introduction

Systeme de Gestion de fichiers

Organisation de l’ensemble des fichiersstructure arborescente

En general, stockage a l’aide d’une structure d’arbre (arborescence)

gestion d’un nombre important de fichiers

gestion des fichiers sans acces par le contenu

Arbre : structure recursive

racine unique

la racine possede des fils (les nœuds de l’arbre)

les fils peuvent eux-memes avoir des fils (nœud interne)

les fils terminaux (ne possedant pas de fils) sont les feuilles

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Introduction

Systeme de Gestion de fichiers

Organisation de l’ensemble des fichiersstructure arborescente

Organisation des fichiers : Structure arborescente composee de

fichiers (feuilles de l’arbre)

repertoires (nœuds internes)appeles aussi catalogues ou dossiers (directory en anglais)

Protection :

autorisation accordee par le systeme, a l’utilisateur pour sepositionner sur un repertoire ou acceder a un fichier

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Introduction

Systeme de Gestion de fichiers

Organisation de l’ensemble des fichiers

Nommage/adresse :

Nom unique du fichier dans l’arborescence : suite des noms denœuds a partir de la racine permettant d’y acceder (adresseabsolu)

C:\Documents\MonDocument.doc

/home/thierry/Documents/MonDocument.doc

Adressage relatif : suite des noms de nœuds permettantd’acceder au fichier depuis le repertoire courant

..\..\Documents\MonDocument.doc

../../Documents/MonDocument.doc

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Introduction

Systeme de Gestion de fichiers

Exemples

UNIX : arborescence unique

identification d’un fichier par son adresse absolue a partir de laracineou par son adresse relative a partir du repertoire courantcaractere / pour la separation de deux noms dans la chaıne denoms decrivant le chemin dans l’arborescenceun nom : suite de caracteresrepertoire courant : repere par le caractere point (‘.’)le repertoire parent par un double point(‘..’).

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Introduction

Systeme de Gestion de fichiers

Exemples

DOS ou Windows : meme principe mais

caractere de separation de noms : \ (et non /)necessite de specifier le nom de la partition en en-tetePartition : disque ou partie physiquement determinee d’undisqueNB : il y a un arbre par partition

sous OS/MacIntosh : comme sous Unix mais

caractere separateur : :

mais syntaxe Unix (/) avec les systemes recents

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Introduction

Fichiers

Contenu et type des fichiers

Pour la plupart des systemes : pas de structure interned’exploitation

Fichiers : simple suite d’octetsC’est le programme qui accede au fichier qui peut y voir uneorganisation particuliereOn parle de fichiers ordinaires ou reguliers

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Introduction

Fichiers

Contenu et type des fichiers

Autres types de fichiers :

Repertoires (directories, catalogues)Contenu : informations liees aux fichiers contenus dans cerepertoireUn repertoire est en fait un tableau dont chaque entreecontient les informations et l’adresse d’un fichier (fichierordinaire ou repertoire)

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Introduction

Fichiers

Contenu et type des fichiers

Fichiers speciaux caracteres :Representation des entrees/sorties en mode serie (terminaux,imprimantes, reseaux)(transfert octet par octet)

Fichiers speciaux blocs :Representation des entrees/sorties en mode parallele : disque,...Transfert bloc par bloc (en general 8Ko)

NB : l’organisation interne d’un fichier depend de son type

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Introduction

Fichiers

Informations decrivant un fichier

Informations enregistrees dans une table de description des fichiers(stockee sur disque, etc.) :

Nom du fichier

Emplacement des donnees

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Introduction

Fichiers

Informations decrivant un fichier

Caracteristiques :

protection (lecture, ecriture, execution)proprietairecreateurtype (ASCII, fichier temporaire, executable, ...)dates (de derniere modification, de creation, ...)tailles (actuelle, maximale autorisee)

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Introduction

Fichiers

Informations decrivant un fichier

Operations disponibles :

creation, positionnement, suppression, renommageouverture, fermeture,lecture des caracteristiques, modification des caracteristiqueslecture, ecriture, ajout

Operations disponibles : peuvent differer selon le type dufichier, ou ne pas etre autorisees

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Introduction

Bibliographie

Bibliographie

Tanenbaum � Les systemes d’exploitation �, 1994,InterEditions

Beauquier, Berard � Systemes d’exploitation �, 1990,Ediscience

Pelissier � UNIX �, 1998, Hermes

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