Ce cours couvre les concepts fondamentaux des systèmes d’exploitation, incluant leur rôle, leur architecture et leurs fonctionnalités principales, pour fournir une compréhension solide de leur fonctionnement et de leur gestion. Il aborde les processus, la mémoire, les systèmes de fichiers, ainsi que la gestion des périphériques et la sécurité. Ce PDF offre une introduction générale aux systèmes d’exploitation, expliquant leurs composants essentiels et leur interaction avec le matériel et les logiciels. L’objectif est de maîtriser les bases nécessaires pour utiliser, administrer ou développer des systèmes d’exploitation efficaces.
Ce cours s'adresse aux étudiants en informatique, aux développeurs débutants, ainsi qu'à toute personne souhaitant acquérir une compréhension solide des systèmes d'exploitation. Il est particulièrement adapté pour les futurs administrateurs système, ingénieurs logiciels ou professionnels de l'informatique désireux de comprendre les fondements des OS modernes. Aucune connaissance préalable approfondie n'est requise, bien qu'une familiarité de base avec l'utilisation d'un ordinateur soit recommandée.
Un système d'exploitation (Operating System - OS) est un ensemble de programmes qui assure la gestion de l'ordinateur et de ses périphériques. Il sert d'intermédiaire entre le matériel informatique et les applications utilisateur, fournissant une interface simplifiée pour interagir avec les ressources système complexes.
L'OS crée, planifie et supervise l'exécution des processus, assurant un partage équitable du temps processeur entre les différentes applications. Il gère également la communication inter-processus (IPC) et la synchronisation.
Le système d'exploitation alloue et libère la mémoire pour les programmes, implémente des mécanismes de mémoire virtuelle, et protège les espaces mémoire des différents processus pour éviter les interférences.
L'OS fournit une structure logique pour le stockage des données sur disque, avec des fonctionnalités de création, suppression, lecture et écriture de fichiers, ainsi que la gestion des permissions d'accès.
Grâce à des pilotes (drivers), l'OS permet une communication standardisée avec les différents périphériques matériels (clavier, souris, imprimantes, etc.), indépendamment de leurs spécificités techniques.
La plupart des systèmes d'exploitation modernes suivent une architecture en couches :
Les systèmes d'exploitation ont évolué depuis les simples superviseurs des années 1950 jusqu'aux OS complexes modernes, intégrant désormais des fonctionnalités de virtualisation, cloud computing et sécurité avancée. Leur maîtrise est essentielle pour tout professionnel de l'informatique, car ils constituent la base sur laquelle reposent toutes les applications informatiques contemporaines.
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