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Système d'exploitation et logiciel
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Introduction :
Un ordinateur est l’assemblage de plusieurs composants matériels auxquels s’adressent les différents logiciels qui s’y exécutent. Un dispositif s’avère nécessaire pour permettre la cohabitation de ces logiciels. Nous allons comprendre dans ce chapitre ce qu’est un système d’exploitation au travers des fonctions qu’il assure. Puis, nous nous pencherons sur les commandes de base qu’il est possible de lui transmettre. Nous nous intéresserons ensuite à la manière dont les droits d’accès aux fichiers de l’ordinateur peuvent être gérés grâce au système d’exploitation
Le système d’exploitation
Quand l’utilisateur d’un ordinateur, souhaite lui faire faire une action, il ne s’adresse pas directement à lui, sinon il serait contraint d’utiliser un langage de bas niveau, très peu convivial et relevant d’une certaine expertise. L’utilisateur a recours à un logiciel ou à une interface de commande. Nous allons voir que l’un comme l’autre sollicite le système d’exploitation et non les composants matériels eux-mêmes.
Un peu d’histoire
Jusqu’aux années 50, les ordinateurs n’étaient utilisables que par les programmeurs qui interagissaient directement avec le matériel. Les rôles de programmeur et d’opérateur étaient alors confondus. Il n’y avait pas de système d’exploitation.
Puis, dans les années 60, les premiers systèmes d’exploitation firent leur apparition. Dans un souci d’exploiter au mieux les ordinateurs, la mise en place de fonction d’ordonnancement de tâche et la séparation des rôles de programmeur et d’opérateur en étaient les premières missions.
Enfin, dans les années 70, toujours avec l’objectif d’optimiser l’usage des calculateurs, le développement des systèmes d’exploitation s’est accéléré. Ils devaient assurer le partage des ressources matérielles des ordinateurs entre plusieurs programmes y fonctionnant simultanément.
Et, depuis les années 80, les systèmes d’exploitation se sont sophistiqués, en particulier avec l’essor de la micro-informatique, des interconnexions entre systèmes hétérogènes, d’internet et des réseaux locaux.
Définition d’un système d’exploitation
Un ordinateur personnel est capable d’exécuter plusieurs logiciels à la fois pour un utilisateur. Un serveur, en plus de cette faculté, est même capable d’accepter plusieurs utilisateurs en même temps. Les ressources matérielles d’un ordinateur doivent donc être partagées entre les différentes applications et utilisateurs qui y accèdent. C’est le système d’exploitation qui permet ce partage.
Système d’exploitation :
Ensemble de programmes orchestrant l’usage des ressources matérielles d’un ordinateur par les logiciels qui s’y exécutent.
Le système d’exploitation est un intermédiaire entre le matériel (« hardware » en anglais) et les applications (« software » en anglais).
OS est l’abréviation de Operating System, traduction anglaise de Système d’exploitation. Cette abréviation est couramment employée, y compris chez les francophones.
Les fonctions d’un système d’exploitation
Les fonctions de base d’un système d’exploitation sont d’assurer la gestion des accès :
On peut lui reconnaître d’autres rôles :
Les systèmes d’exploitation libres et les systèmes d’exploitation propriétaires
Les systèmes d’exploitation sont nombreux. Sur leurs ordinateurs personnels, les particuliers comme les professionnels utilisent communément Windows (développé par Microsoft) ou macOS (développé par Apple). Les systèmes d’exploitation basés sur Linux sont moins répandus chez les particuliers que chez les professionnels.
Les matériels mobiles tels que tablettes ou smartphones, qui reprennent en plus petit, l’architecture d’un ordinateur classique, sont également dotés d’un système d’exploitation. On peut citer Android (développé par Google) ou iOS (développé par Apple).
Logiciel libre :
On qualifie un logiciel de libre, free software en anglais, tout logiciel dont le code est distribué dans le cadre d’une licence qui en autorise la consultation, la modification, et la redistribution, sans contrepartie financière.
C’est le cas de Linux et également d’Android. L’usage de ces systèmes s’avère donc sans restriction et gratuit, à l’opposé des systèmes propriétaires. Notons que cette liberté d’usage d’un système d’exploitation libre basé sur Linux a donné lieu à la création de plusieurs variantes dont Debian, Ubuntu ou encore Android, tous dérivés de Linux dont ils n’ont repris que le noyau.
Linux est un système d’exploitation libre.
Lorsque l’on achète un ordinateur, ce dernier est souvent proposé avec un système d’exploitation déjà installé. Pour peu que ce soit Windows ou macOS, le prix de l’un comme celui de l’autre est répercuté dans le montant total de l’achat. Il est possible, cependant, d’acquérir un ordinateur dépourvu de système d’exploitation, dans l’objectif d’y installer Linux ultérieurement, qui a l’avantage d’être gratuit !
Les commandes de base
Maintenant que nous connaissons l’existence du système d’exploitation dans un ordinateur, nous allons apprendre à lui passer des ordres, tout comme aux applications. Un moyen très basique de s’y prendre est d’employer les commandes de base, passées en mode texte, et non par l’intermédiaire d’une interface graphique utilisant la souris. Il existe des outils plus ergonomiques que le mode texte, mais il est parfois utile de savoir manier les commandes en mode texte, en particulier dans des situations de dysfonctionnement.
Nous allons nous intéresser aux commandes relatives à un système d’exploitation en particulier : Linux.
Accéder aux commandes en mode texte
Avant de pouvoir passer des commandes en mode texte au système d’exploitation, il est nécessaire de démarrer une application particulière.
Pour ce qui concerne Linux et les variantes qui en découlent, l’application qui donne accès aux commandes en mode texte est presque systématiquement appelée « Terminal » ou « Console ». En général, le raccourci clavier « ctrl+alt+t » ou « ctrl+alt+Fxx » (Fxx, touche fonction) ouvre directement l’application.
Fenêtre de l’application « Konsole » sous Debian
Les commandes de base
Nous allons nous intéresser aux commandes permettant de manipuler les fichiers et leur organisation. Les fichiers sont organisés sous Linux selon une structure en arbre nommée en conséquence arborescence.
Extrait de l’arborescence dans un système Linux
Pour localiser un élément dans cette arborescence, on peut utiliser deux chemins.
Le chemin absolu pour localiser le fichier « rapport.odt » est le suivant :
Le chemin relatif pour localiser le fichier « rapport.odt » à partir du dossier « images » est le suivant :
.Voici les commandes fréquemment utilisées :
Pour aller de « boulot » vers « noel2018 », on peut soit taper la commande avec un chemin absolu :
soit taper la commande avec un chemin relatif
Si on souhaite supprimer un répertoire non vide, il faut avoir recours à une option en tapant alors la commande rm -r suivi du nom du répertoire (l’option -r précise que la suppression est récursive, c’est-à-dire qu’elle supprime les sous-répertoires et leur contenu).
.
Ces commandes peuvent agir hors du répertoire courant. Il suffit pour cela de faire précéder les éléments sur lesquels les commandes agissent de leur chemin relatif ou absolu.
Pour copier le document rapport.odt qui se trouve dans le dossier boulot de tom en un nouveau fichier nommé copierapport.odt dans le dossier images de sophie :
Informations système
Outre les commandes destinées à manipuler les fichiers et l’arborescence de stockage, nous disposons de commandes également très utiles parmi lesquelles on peut citer :
Gestion des droits d’accès aux fichiers
Nous avons vu qu’un système d’exploitation a pour missions, entre autres, de gérer les différents utilisateurs qui se partagent les ressources de l’ordinateur. En particulier, il doit réglementer l’accès aux fichiers de son arborescence afin d’éviter des problèmes. En effet, il n’est pas logique de permettre à un utilisateur de supprimer ou même de modifier les fichiers d’un autre utilisateur. Il n’est pas non plus normal de laisser n’importe quel utilisateur supprimer des répertoires entiers où sont localisés les programmes du système d’exploitation, au risque de provoquer une panne. Nous allons voir comment, sous Linux, ces accès sont gérés.
Organisation des utilisateurs sous Linux
Par ailleurs, pour faciliter l’administration des droits accordés à chacun des utilisateurs déclarés dans le système d’exploitation, il est possible d’organiser ces derniers en groupes. Ainsi, au lieu d’accorder de manière individuelle un droit particulier à chacun des utilisateurs d’un même groupe, on n’aura plus qu’à accorder ce droit au groupe lui-même.
Types d’accès accordés
Quels droits peut-on accorder sur un fichier ou un répertoire ? Ils sont au nombre de trois :
Les droits sont accordés à 3 catégories d’utilisateurs :
Notons une quatrième notion : « Tous les utilisateurs », quels qu’ils soient, désignés par la lettre a (initiale de « all » en anglais). Détaillons la réponse de Linux à la commande « ls » évoquée précédemment, dont voici un exemple.
Réponse à la commande « ls -l » : les droits d’accès à chacun éléments listés sont détaillés
On observe :
Première ligne | Seconde ligne | |
1 caractère : | ou(c’est un répertoire) | (c’est un fichier) |
3 caractères : droits accordés au propriétaire de l’élément | : il peut lire, modifier et exécuter | : il peut lire, modifier mais pas exécuter |
3 caractères : droits accordés aux utilisateurs appartenant au groupe associé à l’élément | : ils peuvent lire et exécuter mais pas modifier | : ils peuvent seulement lire |
3 caractères : droits accordés aux autres | : ils peuvent lire et exécuter mais pas modifier | : ils peuvent seulement lire |
Un nombre : le nombre de liens (non abordé ici) | ||
Une chaîne de caractères : nom du propriétaire de l’élément | ||
Une chaîne de caractères : nom du groupe auquel est associé l’élément | ||
Nombre : taille de l’élément en octets | ||
Date et heure de la dernière modification de l’élément | ||
Chaîne de caractères : nom de l’élément |
Outils pour gérer les droits d’accès
Avec des commandes en mode texte, nous pouvons agir sur les droits d’accès à un élément en vue d’en ajouter ou d’en supprimer, ou changer le propriétaire ou le groupe d’un élément.
En reprenant les éléments listés plus haut, pour changer le propriétaire du répertoire
En reprenant les éléments listés plus haut, pour changer le groupe du répertoire
où
Conclusion :
Nous savons maintenant qu’un système d’exploitation est l’intermédiaire entre les applications et les éléments matériels de l’ordinateur. Grâce à lui, plusieurs utilisateurs peuvent se partager des ressources matérielles, mais aussi des fichiers. En utilisant les commandes en mode texte, on peut, en plus de les manipuler, accorder ou supprimer des droits d’accès à ces fichiers.