BPMI – 12/01/2018 – 3

1. Un super-programme

Le système d’exploitation, (en abrégé OS, d’operating system, sa traduction anglaise) est un ensemble de fonctionnalités assurant l’interface entre les applications (programmes spécifiques) et le matériel.

Quand une application demande une ressource, comme l’écran pour afficher un message, elle envoie une instruction à l’OS qui sollicite le périphérique et lui traduit le message en vue de son affichage.

Les ressources gérées par l’OS sont très variées :

• le microprocesseur : moteur de l’ordinateur avec ses modules essentiels, le calculateur arithmétique et logique (comparaisons), les registres pour stocker provisoirement les données (informations en entrée) et les résultats avant de les envoyer ensuite vers la mémoire ou les périphériques ;
• la mémoire centrale, avec son bus associé pour les échanges d’informations avec le microprocesseur, les périphériques de stockage: gestion du trafic des informations, des adressages ;
• les mémoires de masse : disques durs, mémoires externes ;
• les organes d’entrée : clavier, souris, caméra, écran tactile, scanner ;
• les organes de sortie : écran, imprimante, enregistreur de CD/DVD ;
• les comptes utilisateurs ;

Pour des matériels spécifiques, l’OS s’appuie sur des drivers, des applications dédiées à la communication entre le système d’exploitation et le matériel.

2. Un programme toujours actif

Nous avons vu sur la fiche BIOS que l’OS était lancé par le boot contenu dans le BIOS. Au démarrage, l’OS va vérifier d’une manière beaucoup plus détaillée toutes les ressources attachées à l’ordinateur. Exemples : pour les disques durs, quel est le premier espace disponible ; si l’ordinateur est câblé à un réseau, la connexion avec ce réseau est établie ; etc. L’ensemble de ces procédures peut prendre quelques secondes, voire quelques minutes.

Ensuite, l’OS reste disponible en attente d’une sollicitation. Dans les toutes premières versions, cette situation était communiquée à l’utilisateur avec le message Ready affiché à l’écran. Aujourd’hui, l’affichage du bureau indique que l’ordinateur est prêt.

Quand on clique sur l’icône d’une application, l’OS entreprend un dialogue avec elle pour exécuter ses ordres jusqu’à ce qu’elle s’arrête. Aujourd’hui, les systèmes d’exploitation donnent l’impression de gérer plusieurs tâches en même temps. En fait, ils passent d’une application à l’autre en une fraction de seconde. Parfois, la tâche prioritaire dure un peu plus longtemps et on a l’impression d’attendre. Mais c’est normal.

Le système contient une fonctionnalité importante, celle d’arrêter l’ordinateur. L’essentiel est de tout mettre en ordre avant d’arrêter, notamment sur les disques et les mémoires externes. Comme avant de quitter une maison, on ferme les fenêtres, les volets, et toutes les serrures à clé. Pour terminer, le système éteint l’écran, arrête les disques et coupe l’alimentation de l’ordinateur.

3. Un programme en soi

Le système d’exploitation utilise un nombre très important de paramètres. Cette gestion est la face immergée de l’iceberg. Mais dans Windows, par exemple, c’est un nombre impressionnant de fenêtres à gérer.

Les paramètres sont enregistrés dans des fichiers. Le plus célèbre dans Windows est le Registre. Il est délicat de rentrer dans ce fichier pour en modifier une ligne. Mais c’est parfois la seule solution pour arriver à modifier un paramétrage. Je propose d’y aller dans quelques cas au fil de ces blogs techniques.

Le gros du travail, c’est de répartir le travail du micro-processeur entre toutes les tâches en cours.

Les instructions les plus mathématiques de ce programme concernent la gestion du disque : piloter la tête de lecture/écriture pour qu’elle se positionne au bon endroit est une prouesse.

Comme tout programme, le système d’exploitation fait l’objet de mises à jour et de versions. Les mises à jour corrigent des anomalies (mauvais fonctionnement, sécurité défaillante). Les versions sont des transformations majeures.

4. Une interface en équilibre constant

Quand j’achète un nouvel ordinateur, le système d’exploitation est le plus souvent installé. C’est le cas notamment avec Windows sur les PC, MacOs sur les Apple, Androïd sur les téléphones, etc. L’ordinateur que j’ai acheté est sensé vivre jusqu’à la fin de ses jours avec le même micro-processeur, sauf exception.

En revanche, l’OS pourra évoluer. Quand une nouvelle version arrive, il est possible de migrer vers la nouvelle version. Celle-ci en effet reconnaît le microprocesseur et les autres matériels installés.

Quant aux applications, elles sont généralement insensibles aux évolutions du système d’exploitation, dans certaines limites, bien entendu. Leur évolution se fait en relation avec les différentes versions des OS. L’OS joue donc un rôle d’intermédiaire, non seulement sur le plan opérationnel comme nous l’avons plus haut, mais également sur le plan fonctionnel dans cet équilibre constant entre sa propre évolution et celles des applications.

Dans l’évolution générale de l’informatique, on constate une progression comparable aux pieds d’une personne montant une échelle. Le côté gauche de l’échelle serait le matériel, l’autre, le droit, les logiciels. À un instant T, un barreau les relie. Puis le logiciel évolue : le pied droit monte un barreau ; c’est souvent le système d’exploitation qui est concerné. Mais, il ne peut donner toute sa puissance, car le matériel est trop limité. Alors, on voit apparaître des matériels plus performant. Les applications en profitent, devenant de plus en plus exigeante vis à vis du système d’exploitation qui évolue à son tour, etc. En fait, cette évolution se fait des deux côtés en même temps. Les matériels évoluent eux aussi, demandant à un moment donné plus de ressources logicielles. 

On peut dire que c’est la souplesse des systèmes d’exploitation qui a permis l’évolution de l’informatique telle que nous l’avons connu depuis plus de 50 ans.

5. Les systèmes d’exploitation

Windows successeur du MS-DOS (Disk Operating System de Microsoft, 1982) tient le monopole des systèmes d’exploitation des PC. Sa dernière version est Windows 10.

MacOs est un système basé sur Linux développé par Apple qui fonctionne en natif sur tous les PC de la marque.

Linux est un système d’exploitation ouvert, disponible sur internet gratuitement. Il équipe la majorité des serveurs. Proposé au public dans des distributions (packages prêts à l’emploi en quelque sorte), il présente aujourd’hui un confort d’utilisation comparable au MacOs. Par rapport à Windows, il est beaucoup moins perméable aux virus.