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Le système d'exploitation · Le système d'exploitation

À quoi sert le système d'exploitation

Tu allumes l'ordinateur du CDI. Avant même d'ouvrir une application, l'écran s'est réveillé, le clavier est reconnu et un bureau avec des icônes s'affiche. Qui a fait tout cela ? Un programme très particulier : le système d'exploitation (SE), sans lequel rien d'autre ne pourrait démarrer. À la fin de la page, tu sauras expliquer pourquoi ton compte élève de la salle informatique ne permet pas d'installer n'importe quoi.

L'intermédiaire entre l'utilisateur et la machine

Schéma en couches : utilisateur, applications, système d'exploitation, matériel. utilisateur applications (navigateur, jeux…) système d'exploitation matériel (carte mère, processeur, mémoire…)

Pourquoi cette organisation ? Si chaque application pilotait directement l'écran, le disque ou l'imprimante, elle devrait connaître chaque modèle de matériel, et deux applications pourraient se gêner. Le SE offre un point d'accès commun et sûr : il propose aux applications des services (afficher, lire un fichier, imprimer) et se charge du matériel, grâce aux pilotes de périphériques.

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Expliquer avec ses propres mots ce qu'est le système d'exploitation d'un appareil et écrire le nom du système d'exploitation de son téléphone ou de l'ordinateur que l'on…

Expliquer avec ses propres mots ce qu'est le système d'exploitation d'un appareil et écrire le nom du système d'exploitation de son téléphone ou de l'ordinateur que l'on utilise, ainsi que deux choses que ce système permet de faire.

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La figure montre les couches d'un ordinateur, de la personne qui l'utilise jusqu'à la machine, mais une couche intermédiaire est masquée par un point d'interrogation,…

La figure montre les couches d'un ordinateur, de la personne qui l'utilise jusqu'à la machine, mais une couche intermédiaire est masquée par un point d'interrogation, comme le montre le schéma.

UTILISATEUR OU UTILISATRICE APPLICATIONS (navigateur, jeux…) ? MATÉRIEL (carte mère, CPU, mémoire…)

Quelle couche manque dans le schéma ? Expliquer ce que fait cette couche et justifier pourquoi les applications ne communiquent pas directement avec le matériel.

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Ranger ces quatre mots de la personne jusqu'à la machine, dans l'ordre où ils communiquent entre eux : matériel, application, système d'exploitation, utilisateur.…

Ranger ces quatre mots de la personne jusqu'à la machine, dans l'ordre où ils communiquent entre eux : matériel, application, système d'exploitation, utilisateur. Expliquer en une phrase le rôle de chaque maillon de la chaîne.

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Ce qu'il fait sans que tu le saches

Le SE travaille en permanence en arrière-plan. Ses grandes fonctions : gérer les processus (les programmes en cours d'exécution), la mémoire, les fichiers, les périphériques (entrées-sorties), les droits d'accès et l'énergie.

Le système d'exploitation au centre coordonne quatre tâches : partager processeur et mémoire, reconnaître une clé USB, ordonner l'impression, tenir l'heure et la batterie. Système d'exploitation partage processeur et mémoire reconnaît la clé USB (pilote) ordonne la file d'impression tient l'heure, surveille la batterie

Le SE isole les processus : chaque application a sa propre zone de mémoire et ne peut pas écrire dans celle des autres. Si une application plante, le SE la ferme seule et tout le reste continue. En revanche, si c'est le SE lui-même qui plante, plus rien ne peut tourner : l'écran peut se figer et il faut souvent redémarrer l'appareil.

La gestion de l'énergie

Le SE gère aussi l'énergie : il surveille la batterie, baisse la luminosité et met en veille les composants inutilisés pour économiser du courant.

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Le système d'exploitation travaille sans que vous vous en rendiez compte. Nommer trois tâches qu'il effectue pour vous en arrière-plan (gérer la mémoire, afficher les…

Le système d'exploitation travaille sans que vous vous en rendiez compte. Nommer trois tâches qu'il effectue pour vous en arrière-plan (gérer la mémoire, afficher les alertes de batterie, tenir l'heure, contrôler qui accède à l'appareil…) et expliquer l'une d'elles en une phrase.

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Expliquer la différence entre « éteindre » et « mettre en veille » l'ordinateur : que fait le système d'exploitation de vos documents ouverts dans chaque cas et quand…

Expliquer la différence entre « éteindre » et « mettre en veille » l'ordinateur : que fait le système d'exploitation de vos documents ouverts dans chaque cas et quand convient-il d'utiliser chaque option ?

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Vous pouvez écouter de la musique pendant que vous rédigez un document avec le navigateur ouvert. Expliquer avec ses propres mots comment le système d'exploitation…

Vous pouvez écouter de la musique pendant que vous rédigez un document avec le navigateur ouvert. Expliquer avec ses propres mots comment le système d'exploitation parvient à ce que toutes les applications se partagent le processeur et la mémoire sans « se disputer », et ce que l'on remarque quand on en ouvre trop à la fois.

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Le téléphone affiche l'alerte « des applications ont été fermées en arrière-plan » quand on en ouvre beaucoup à la fois. Relier cette alerte à la gestion de la mémoire…

Le téléphone affiche l'alerte « des applications ont été fermées en arrière-plan » quand on en ouvre beaucoup à la fois. Relier cette alerte à la gestion de la mémoire vive (RAM) par le système d'exploitation et expliquer pourquoi l'application de musique est souvent la dernière à être fermée.

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Organiser les fichiers : arborescence et ligne de commande

Les fichiers sont rangés en arborescence : un répertoire (ou dossier) contient des fichiers et d'autres répertoires. La racine est notée / sous Linux.

Arborescence : le dossier Documents contient les sous-dossiers Technologie et Mathématiques ; la corbeille est à part. Documents Technologie Mathématiques Corbeille

Pour désigner un fichier, on donne son chemin : absolu s'il part de la racine (/home/lea/Documents/maths/dm1.txt), relatif s'il part du répertoire courant (maths/dm1.txt).

Les systèmes libres comme GNU/Linux se pilotent aussi avec la ligne de commande (terminal, shell). Les commandes de base :

Commande Effet
pwd affiche le répertoire courant
ls (ls -l) liste le contenu (avec les détails)
cd dossier change de répertoire (cd .. : on remonte)
mkdir dossier crée un répertoire
cp a b copie le fichier a en b
mv a b déplace ou renomme a
rm fichier supprime un fichier (sans corbeille !)
cat fichier affiche le contenu d'un fichier
man commande affiche l'aide de la commande
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Lorsque vous faites glisser un fichier dans la corbeille, qui le déplace réellement : vous, l'application ouverte ou le système d'exploitation ? Justifier sa réponse en…

Lorsque vous faites glisser un fichier dans la corbeille, qui le déplace réellement : vous, l'application ouverte ou le système d'exploitation ? Justifier sa réponse en se demandant qui contrôle les dossiers de l'appareil.

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Quand on branche une clé USB, l'ordinateur la reconnaît presque instantanément et affiche son icône. Expliquer ce que fait le système d'exploitation pendant ces quelques…

Quand on branche une clé USB, l'ordinateur la reconnaît presque instantanément et affiche son icône. Expliquer ce que fait le système d'exploitation pendant ces quelques secondes (détecter l'appareil, charger son pilote, le présenter à l'utilisateur) et pourquoi il n'est pas nécessaire d'installer quoi que ce soit à la main.

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Le système d'exploitation organise les fichiers en dossiers. Votre dossier « Documents » est un vrai fouillis de devoirs, de photos et de téléchargements. Concevoir une…

Le système d'exploitation organise les fichiers en dossiers. Votre dossier « Documents » est un vrai fouillis de devoirs, de photos et de téléchargements. Concevoir une arborescence de dossiers pour ranger tout ce qui concerne l'année scolaire, écrire les règles suivies (noms clairs, sous-dossiers par matière…) et expliquer quels avantages elle apportera en juin.

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Décider qui peut faire quoi : droits et permissions

Sur un SE de type Unix, chaque fichier a un propriétaire, un groupe et des droits pour trois catégories : le propriétaire (u), le groupe (g) et les autres (o). Trois droits existent : lecture r, écriture w, exécution x (pour un répertoire : le traverser).

ls -l affiche par exemple -rwxr-xr-- lea eleves 1200 rapport.txt : les neuf caractères se lisent par trois.

Catégorie Propriétaire Groupe Autres
Symboles rwx r-x r--
Valeur octale 4 + 2 + 1 = 7 4 + 0 + 1 = 5 4 + 0 + 0 = 4

Le droit r vaut 4, w vaut 2, x vaut 1 : on additionne. Ici, le mode est 754, et chmod 754 rapport.txt donne ces droits au fichier. En notation symbolique, chmod g+w rapport.txt ajoute l'écriture pour le groupe.

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Le système demande le mot de passe pour installer un nouveau programme, mais pas pour ouvrir un document texte. Justifier pourquoi le système d'exploitation protège…

Le système demande le mot de passe pour installer un nouveau programme, mais pas pour ouvrir un document texte. Justifier pourquoi le système d'exploitation protège certaines actions et pas d'autres, et expliquer ce qui pourrait arriver si l'installation de programmes ne demandait aucune autorisation.

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Un élève télécharge l'installateur d'un jeu et celui d'un logiciel libre de conception 3D. Quand il essaie de les exécuter depuis son compte élève, dans les deux cas le…

Un élève télécharge l'installateur d'un jeu et celui d'un logiciel libre de conception 3D. Quand il essaie de les exécuter depuis son compte élève, dans les deux cas le système d'exploitation lui demande le mot de passe administrateur et bloque l'installation. L'élève proteste : « Le système d'exploitation devrait autoriser l'installation du logiciel de conception parce qu'il est éducatif et bloquer seulement les jeux ».

  1. a) Réfuter techniquement l'argument de l'élève : expliquer pourquoi un système d'exploitation ne peut pas distinguer de lui-même si un fichier est « éducatif » ou « de loisir » à partir du système de permissions.
  2. b) Concevoir une solution technique ou de configuration pour la salle qui permette aux élèves d'essayer les outils logiciels nécessaires au cours sans leur accorder de droits d'administrateur complets sur les ordinateurs.
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Analyser ces deux incidents survenus sur le téléphone d'une utilisatrice : Incident A : Pendant qu'elle jouait, l'écran du jeu s'est fermé brusquement et est revenu au…

Analyser ces deux incidents survenus sur le téléphone d'une utilisatrice :

  • Incident A : Pendant qu'elle jouait, l'écran du jeu s'est fermé brusquement et est revenu au menu d'accueil du téléphone ; les autres applications et les appels ont continué à fonctionner normalement.

  • Incident B : L'écran est resté complètement figé, les boutons physiques ne répondaient plus et, après plusieurs secondes d'écran noir, le téléphone a redémarré complètement.

  1. a) En utilisant le modèle en couches (matériel, système d'exploitation, applications, utilisateur), diagnostiquer à quel niveau la panne est apparue dans chaque incident et justifier pourquoi, dans l'incident B, toutes les fonctions se sont arrêtées simultanément.
  2. b) Prévoir les conséquences sur la stabilité de l'appareil si les applications pouvaient communiquer directement avec la mémoire et le processeur sans la supervision du système d'exploitation.
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Retour au début : l'élève du lycée ne peut pas installer n'importe quoi parce que le système d'exploitation contrôle les droits de chaque compte, et seul l'administrateur peut modifier le système.

L'essentiel

Voir tous les exercices de cette partie