Système d'exploitation

Le système d'exploitation, abrégé SE (en anglais operating system, abrégé OS), est l'ensemble de programmes central d'un appareil informatique qui effectue les opérations de manipulation du matériel. Il permet ainsi de coordonner et d'uniformiser l'utilisation du matériel informatique par les logiciels applicatifs.

Intermédiaire entre les logiciels applicatifs et le matériel, le système d'exploitation effectue de nombreuses opérations au service des logiciels applicatifs et offre ainsi une manière unifiée d'exploiter les périphériques de l'ordinateur par l'intermédiaire d'interfaces de programmation banalisées.

Un système d'exploitation sert à coordonner l'utilisation du ou des processeurs, et accorder un certain temps pour l'exécution de chaque processus; à réserver de l'espace dans les mémoires pour les besoins des programmes et à organiser le contenu des disque durs ou d'autres mémoires de masse en fichiers et répertoires. Il sert aussi à créer l'image numérique qui contiendra les interfaces homme-machine des différents programmes et à l'envoyer au moniteur ainsi qu'à réceptionner les manipulations effectuées par l'utilisateur, et les transmettre aux différents programmes.

Divers logiciel utilitaires sont fournis avec le système d'exploitation. Ils permettent à l'utilisateur de régler des paramètres de configuration du système d'exploitation, ou d'effectuer des opérations basiques de manipulation des fichiers.

Les systèmes d'exploitation sont utilisés dans tout les appareils informatique: ordinateur, assistant personnel, ainsi que console de jeu, téléphone portable ou GPS.

Les premiers systèmes d'exploitation ont été créés dans les années 1960, il en existe aujourd'hui plus de 100 sur le marché, ils sont souvent vendus avec les appareils informatique. En 2009 les familles de systèmes d'exploitation les plus populaires sont Unix et Windows, la famille Windows détient le quasi-monopole, avec plus de 90% de part de marché depuis 15 ans.

 

Typologie

Un système d'exploitation est typiquement composé d'une large palette de programmes. La composition exacte dépend de l'usage cible pour lequel le système d'exploitation est destiné : ordinateur personnel, serveur, superordinateur ou encore système embarqué.

Un système d'exploitation est conçu pour fonctionner avec une gamme particulière de machines (type de processeur, constructeur, architecture). Si un système d'exploitation est disponible pour plusieurs gammes machines différentes, alors le même code source est compilé ^[1] et adapté à chaque gamme de machine. La liste exacte des machines sur lesquelles il peut être utilisé dépend aussi de la palette de pilotes inclus dans le système d'exploitation.

Selon sa construction, un système d'exploitation peut être multi-tâches ou alors monotâche, multi-utilisateurs ou alors mono-utilisateur, il peut aussi être multiprocesseurs et/ou en temps réel.

• Un système d'exploitation est dit multi-tâches quand il permet l'exécution simultanée de plusieurs programmes. Les premiers systèmes d'exploitation multi-tâches sont apparus dans les années 1960, et aujourd'hui tous les systèmes d'exploitation contemporains sont multi-tâches.

• Il est dit multi-utilisateurs quand il est conçu pour être utilisé simultanément par plusieurs usagers, souvent à travers un réseau informatique. De tels systèmes d'exploitation sont typiquement utilisés pour des serveurs ainsi que des mainframe ou des superordinateurs, ils sont multi-tâches et sont souvent sécurisés c'est-à-dire qu'il vont refuser toute opération pour laquelle l'usager n'a pas préalablement reçu la permission.

• Il est dit multi-processeurs quand il est conçu pour exploiter un ordinateur équipé de plusieurs processeurs. Dans de tels systèmes d'exploitation plusieurs programmes sont exécutés simultanément par les différents processeurs.

• Il est dit temps réel quand les opérations sont effectuées dans un temps très court, et ce quelles que soient les conditions d'utilisation. De tels systèmes d'exploitation sont utilisés dans l'industrie, l'aéronautique ou l'électronique grand public pour créer des systèmes temps réel.

par exemple OS/2 est un système d'exploitation multitâches mono-utilisateur pour les ordinateurs personnels à l'architecture compatible PC, alors que Solaris est un système d'exploitation multi-utilisateurs et multiprocesseurs pour les stations de travail, les serveurs et les superordinateurs construits par Sun Microsystems. voir plus loin d'autres exemples.

Histoire

Dans les années 1940 les ordinateurs étaient programmés par manipulation d'interrupteurs à bascule, puis plus tard en perçant des trous dans des cartes perforées et en introduisant une pile de cartes dans un lecteur à la mécanique similaire aux pianos mécaniques.

Les ordinateurs, très coûteux, des années 1940 à 1960 étaient la propriété des entreprises et des institutions. Chaque utilisateur avait le droit d'utilisaer l'ordinateur pendant un temps donné. Le temps était souvent déterminé par une horloge murale ou une pointeuse, l'utilisateur avait alors à disposition la totalité du matériel de l'ordinateur. Il apportait avec lui une pile de cartes perforées qui contenait les instructions du ou des programmes à exécuter.

Les ordinateurs de cette époque effectuaient une seule tâche à la fois, au service d'un seul utilisateur. Les programmes pour ces ordinateurs contenaient toutes les instructions nécessaires pour manipuler le matériel de l'ordinateur. Si la logithèque pour cet ordinateur comportait 50 programmes, les instructions nécessaires pour manipuler le matériel se retrouvaient dans tout les 50 programmes.

L'idée est alors venue d'isoler les instructions routinières dans un programme séparé. Un programme qui réside continuellement dans la mémoire, quel que soit le programme en cours d'exécution.