Système d`exploitation
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1. cution d une commande ou d une application m Identification Chaque processus est identifi par un num ro le PID Process IDentifier m Un processus a une priorit en fonction de laquelle il est associ l UC 91 Types de processus Processus syst me 92 Composants d un processus m Le code TEXT programme m Les donn es DATA variables globales m Pile d ex cution STACK pour la mise en uvre des appels et retour des proc dures m Le tas HEAP Les donn es allou es dynamiquement m Les registres internes du processeur a Cr ation d un processus m La cr ation d un processus se fait par d doublement m Un processus est toujours cr par un autre processus par le m canisme de fourche fork On appelle le processus cr ateur processus p re Le processus cr est appel processus fils 94 La commande fork m L appel syst me FORK cr e une copie exacte du processus original L appelant m La valeur de retour de la fonction FORK est 0 pour le processus fils m gale au PID du fils chez le processus p re m 1 en cas d erreur m Le processus fils peut ex cuter un nouveau code l aide des primitives de recouvrement EXEC 95 La commande fork 2 m Le processus fils h rite de son p re m Le code ex cuter m Les donn es duplication mLa priorit m Ecrire un programme en C qui d finit quel processus est en cours d ex cution Solution fincl2. gt tmp gt more tmp Pipe m fichier cr temporairement sans existence sur les disques gt grep donsez etc passwd more 59 Conclusion m Robuste Ouvert Portable m Offre large gratuite et payante m Administration syst me m Syst me R seau TCP IP UDP IP m Syst mes de Fen trage X11 MIT Motif Openwin m Son principal rival MicroSoft Windows NT 60 Bibliographie m Jean Marie Rifflet La programmation sous Unix 3 me dition 630 pages EdiScience Utilisateur et programmation syst me m Maurice Bach Conception du syst me Unix d tail de l implantation du noyau 61 Les SHELL Introduction m Shell m interface entre l utilisateur et UNIX m Les diff rents types de shells Bourne shell prompt par d faut C shell prompt par d faut m Korne shell prompt par d faut 63 Introduction suite Shell est un programme bin sh qui interpr te et ex cute les commandes Cr ation des processus Attente des fins d ex cutions Redirection des E S stdin stdout et stderr m Shell est aussi un langage de commandes Avec interpr tation de phrases conditionnelles compos es ou it ratives if then else for while m Shell peut lire ses commandes dans un fichier appel proc dure Script shell m Shell g re un certain nombre d indicateurs et de variables utilisables par le programmeur m Shell autorise le passage de param tres 64 Le Bourne
3. le ex cution inactif Interruption ou appel syst me inactif 107 Sauvegarde tat dans PCB z Recharge l tat de PCBo En n O Ordonnancement des processus File des P processus pr ts 1 S lection d un processus PB Quel processus dans la file d attente des processus pr ts doit tre affect UC 108 O Ordonnancement des processus Cas d une machine parall le avec U UC File des P processus pr ts U S lection de U processus Algorithmes d ordonnancement m Un bon algorithme doit tre quitable m S assurer que chaque processus re oit sa part du temps CPU Efficace Utiliser le temps processeur 100 R actif m minimiser le temps de r ponse en mode interactif m minimiser le temps d attente en traitement par lots Performant maximiser le nombre de travaux effectu s en une heure 110 Types d ordonnancement m Ordonnancement sans r quisition non pr emptif Ex cution jusqu terminaison d un processus Adapt s aux syst mes traitement par lot Non adapt s aux syst mes interactifs et multi utilisateurs Types d ordonnancement m Ordonnancement sans r quisition Collaborative Scheduling Ex cution jusqu ce qu un processus passe la main m oblige le d veloppeur ins rer des yield m Ordonnancement avec r quisition Preemptive Scheduling Suspension du processus en ex cution appels syst mes m interruptions mat rielles
4. Allocation de l UC par quantum de temps 5 Algorithmes d ordonnancement File des processus pr ts T te de liste Allocation de Dernier processus l UC cr r veill ou interrompu UC PB Dur e du quantum Un quantum trop petit provoque trop de commutations de processus changement de contexte devient co teux Un quantum trop lev augmente le temps de r ponse 113 Algorithmes d ordonnancement m Ordonnancement avec priorit Id e de base chaque processus poss de une priorit et on lance le processus ayant la plus grande priorit T tes des files d attente File des processus pr ts Priorit 4 a Priorit 3 m A UC Priorit 2 P AP 0 UC Priorit 1 eP 2 GP t UC Algorithme d ordonnancement classes de priorit Pour viter que les processus de priorit lev e monopolisent I UC ordonnanceur diminue leur priorit chaque interruption horloge 114 Algorithmes d ordonnancement m Ordonnancement du plus court d abord suppose la connaissance des temps d ex cution les travaux sont disponibles simultan ment adapt s aux traitement par lot m Int r t minimise le temps moyen d ex cution Consid rons 4 travaux A B C et D dont les temps respectifs d ex cution sont a b c etd m le travail A se termine au bout du temps a m le travail B se termine au bout du temps a b le travail C se termine au bout du temps a b c m le travail D se termine au
5. Chaque mot a un num ro appel adresse Capacit de la m moire nb total de bits Si les adresses sont sur k bits on peut adresser 2 mots La capacit de la m moire est 8 2 bits 2 octets Exemples Exercice quelle est la capacit de la m moire si les Cellule octet j adresses sont sur 8 bits 0 k 8 capacit 8 28 2048 bits 256 octets k 16 capacit 276 octets 64 210 64 Ko 1Ko 1 Kilo octets 21 1024 octets 1 Mo 1 M ga octets 220 octets 1 Go 2 octets 15 Architecture de la couche physique m Mod le classique mod le Von Neumann 1945 Unit M moire centrale centrale processeur m Le r le de l unit centrale UC est d ex cuter les programmes stock s dans la m moire principale m La m moire contient les programmes et les donn es Les m moires volatiles RAM Random Access Memory Les m moires mortes ROM Read Only Memory 16 O Notion de machine virtuelle Machine virtuelle M n a en L sont traduits Langage L en L A ou interpr t s par un programme i s ex cutant sur M Traduction ou interpr tation Les programmes crits en L4 sont traduits en L ou interpr t s par un programme s ex cutant sur Mo Machine virtuelle M Langage L Traduction ou interpr tation Les programmes crits en L sont directement ex cut s sur Mo Machine virtuelle M Langage L 17 Structure interne d un processeur m Exemple de
6. bout du temps a b c d m le temps moyen d ex cution est 4a 3b 2c d 4 La commande ps m Permet d obtenir des infos sur les processus du syst me m L option l affiche pour chaque processus L identit du propri taire UID L identit du processus PID L identit du processus p re PPID L tat du processus Des infos relatives la priorit du processus C PRI NI L adresse du processus ADDR et sa taille SZ Le terminal de contr le du ps TTY La raison de sa mise en sommeil s il est endormi WCHAN Exercice 1 m crire un programme o le p re cr e un processus fils qui cr e son tour un fils Chaque processus affiche son PID include lt stdio h gt include lt sys wait h gt main int status int i 0 int pid pid fork printf nChez moi i d pid if pid 0 pid fork printf nChez moi i d pid Programmation syst me et E S O Les fichiers standards et leur redirection On peut assimiler un processus un objet abstrait qui dispose de 3 flux d informations Flux en entr e Flux en sortie Entr e standard Sortie standard stdin Sortie erreur standard Signaux Redirection de l entr e standard commande lt nom fichier l entr e standard est redirig e sur le fichier de r f rence nom fichier Redirection de la sortie standard commande gt nom_ fichier ou commande gt gt nom fichier redirection sans crasement Red
7. des r pertoires Acc s aux fichiers en prenant en compte la hi rarchie Protection des fichiers droit d acc s 42 Organisation des fichiers Racine QD Qo D Qed G Cnx st Clic Ginsi Espace de travail de CCI Idev contient les fichiers associ s aux p riph riques Ex Ip imprimante ttyn terminal n n hkn disque dur n n letc contient les fichiers d administration bin contient les commandes unix lusr contient les commandes et les biblioth ques suppl mentaires lusers est le r pertoire utilisateurs lunix contient les fichiers syst mes Remarque Unix poss de un seul syst me de fichiers 43 Le Syst me de Fichiers I m Les inodes 1 un inode contenu d un fichier ou d un r pertoire un lien une entr e d un r pertoire d signant un fichier x R pertoire 7 ensemble de liens nom num ro d un inode Is i liste les inodes r f renc s depuis le r pertoire m able des inodes UID droit dates 10 r f rences disque vers les 10 premiers blocs 3 r f rences disque vers des blocs d indirection m jusqu 3 niveaux d indirection 44 Le Syst mes de Fichiers il Nm F de 2048 octets titution anticons 45 O Le nommage des fichiers m Organisation hi rarchique des noms de fichiers un r pertoire contient des fichiers et des r pertoires m Chemin identifie un fichier ou un r pertoire les noms sont s par s par de
8. pertoire vide m rm R lt nom r pertoire gt supprime tout le r pertoire Montage d un syst me de fichiers m Possibilit d ajouter un syst me de fichiers ext rieurs en lins rant dans la hi rarchie sn Les commandes mount et unmount permettent de monter et de d monter un syst me de fichiers L ajout d une m moire de masse est transparent pour l utilisateur 51 O Principales commandes sur les fichiers m Affichage du contenu d un r pertoire Is options lt nom_r pertoire gt L option permet d obtenir l ensemble des informations relatives chaque fichier du r pertoire a Type de fichier fichier ordinaire d r pertoire ou b c fichiers sp ciaux Droits d acc s Nom du propri taire Taille Nom Date de cr ation Etc L option R permet d afficher r cursivement le contenu d un r pertoire a Ex 1s afficher les r pertoire la racine Dev bin usr users etc unix m IS R Idev liste des fichiers dans dev Ibin liste des fichiers dans bin lusers Ideustiosi deustiosi1 deustiosi2 52 Autres commandes utiles touch cr e un fichier wc donne le nombre de caract res c de mots w ou de lignes l sort permet de trier par ordre alphab tique les lignes d un fichier grep recherche d un motif dans un fichier Exemple grep printf essai c grep l printf c affiche la liste des fichiers contenant printf head
9. processeurs Famille Intel celeron pentiums core duo core 2 duo Famille Motorola sparcs Famille IBM PowerPC m Jeu d instructions d un processeur lang machine Ensemble d instructions que peut ex cuter le processeur Langage de programmation de plus bas niveau m Types d instructions Addition de 2 nombres Tests tr s l mentaires Acc s en m moire crire et lire un nombre en m moire m Structure interne d un processeur Unit de commande charge une instruction et la d code Unit Arithm tique et Logique UAL ex cute les op rations Registres m moires acc s tr s rapide qui permettent de stocker des r sultats temporaires ou des informations de contr le BD Unit de SE commande i Registres 18 Ex cution d un programme m Pour ex cuter un programme UC dispose D un registre PC compteur ordinal ou de programme il indique l endroit en m moire principale de la prochaine instruction ex cuter D un registre d instructions RI qui contient le code de l instruction ex cuter D une UAL ou ALU en anglais 1 De diverses registres m Ex cution d un programme Par le biais du registre PC Par l Unit de Commande En m moire ou registres Par l UAL En m moire ou dans un registre 19 Syst mes informatiques actuels m Syst mes des ordinateurs personnels PC PDA etc Mono usager m Syst mes temps partag m Syst mes de commandes de proc d s P riph riques capteur
10. retour 0 si fichier existe et est ex cutable m S code retour 0 si fichier existe et n est pas vide Exemple m En ligne de commande test i monFichier echo O m Utilisable galement dans un shell notamment dans une alternative 77 La commande test 2 m Num riques et cha nes de caract res test lt opdl gt lt operateur gt lt opd2 gt ou lt opdl gt lt operateur gt lt opd2 gt Num riques Cha nes de caract res eq galit gal ne diff rence l diff rent de gt grd que ge grd ou gal lt petit que le petit ou gal 78 Alternative m Instruction if if lt liste de commandes gt then lt liste de commandes gt else lt liste de commandes gt fl Exemple if test d 1 then echo le fichier est un repertoire else echo le fichier n est pas un repertoire 1 79 Case m instruction case case mot in lt motif1 gt lt liste de commandes lt motif2 gt lt liste de commandes lt liste de commandes ex cuter par d faut gt esac R p tition m Pour chacune des valeurs d un ensemble g Instruction for for lt variable gt in lt chaine 1 gt lt chaine n gt do lt liste de commandes gt done variable prend successivement les valeurs de chaine 1 a chaine n D Exemple foriin Is dir 81 R p tition 2 m ant que le code de retour de la derni re cde est nul ex cuter liste de cde in
11. 1 MonScript MonScript m Pour tre ex cuter un programme shell il faut avoir des droits en ex cution x x X 71 Param tres d un shell m Le passage d arguments Se fait via les variables 0 9 commande argl arg2 arg3 argd 0 1 42 M repr sente le nombre d arguments de la commande repr sente l ensemble des arguments d j interpr t s contient le code de retour de la commande valeur O si erreur Un petit exemple Scat exemple echo 0 echo cp 1 2 exemple c repertoire exemple tous les fichiers avec l extension c sont copi s dans r pertoire 73 Proc dure shell exemple 2 Affichage de la proc dure cat com sh echo Nom de la commande 0 echo La commande a arguments i Proc dure echo Liste des arguments echo 1 3 com shabcdef Lancement de la proc dure Nom de la commande com_sh La commande a 6 arguments Liste des arguments abcdef ac R sultat de l ex cution de la proc dure 74 Les structures de contr le en Shell La commande test m Manipulation des fichiers test lt option gt lt fichier gt m Les options m f code retour 0 si fichier existe et est de type ordinaire d code retour 0 si fichier existe et est de type r pertoire m r code retour 0 si fichier existe et est accessible en lecture m W code retour 0 si fichier existe et est accessible en criture X code
12. Cours Syst me L2 Info Rabie Ben Atitallah LAMIH rabie benatitallah univ valenciennes fr Contributeurs Sylvain Lecomte et Marie Thilliez Plan du cours Introduction aux syst mes informatiques Pr sentation g n rale des SEs D finition Un exemple Unix Quelques commandes de base Le Shell Ecriture dans Unix Le Shell de Bourne La gestion des processus Un peu de pratique Les syst mes informatiques Syst me informatique Du mat riel Du logiciel hardware software Logiciel de Logiciel base d application Outils de dvt Syst me et d ex c de prog d exploitation Compilateurs ve ae O Syst d exploitation d finition m Syst me d exploitation SE Operating System OS en anglais m Un SE Un allocateur et gestionnaire des ressources m Besoin de ressources pour ex cuter un programme Les ressources x Ressources mat rielles d un ordinateur Unit centrale UC M moires persistantes ou non P riph riques d entr es sorties Pourquoi g rer les ressources m Les ressources sont limit es Raison conomique Raison mat rielle Raison de coh rence des donn es EX 1 disque pour toutes les agences d une m me banque m Besoin de partager les ressources Les syst mes actuels sont multi utilisateurs Ils g rent les ressources pour tous les utilisateurs Calculateur D bit faible D bit faible C B o o Lecteur x lt de cartes imprimantes m P
13. Relatif par rapport au r pertoire courant m EX r 0 chemin absolu remarque commence toujours ar 7 cd dupont an relatif m Quelques commandes simples pwd affiche le r pertoire courant cd retour au r pertoire de connexion cd monter d un niveau dans la hi rarchie cd monter de 2 niveaux dans la hi rarchie Le caract re d signe le r pertoire courant 49 O Principales commandes sur les fichiers x Op rations de base sur les fichiers Visualisation du contenu d un fichier m cat lt nom fichier gt m more lt nom fichier gt Renommage et d placement d un fichier a mv lt source gt lt destination gt mv essai c tp1 c renommage mv tp TPSE d placement mv tp TPSE tp2 d placement et renommage Copie d un fichier a cp lt source gt lt destination gt Cr ation de liens sur un fichier m n lt ancien gt lt nouveau gt Suppression d un fichier rm lt nom fichier gt EX rm o supprime tous les fichiers d extension 0 rm a supprime tous les fichiers dont le nom commence par a rm supprime tous les fichiers rm supprime tous les fichiers ayant une extension d une lettre une cha ne quelconque de caract res 50 un caract re quelconque O Principales commandes sur les fichiers m Op rations de base sur les r pertoires Cr ation suppression d un r pertoire m mkdir lt nom r pertoire gt m rmdir lt nom r pertoire gt supprime un r
14. affiche les premi re lignes tail affiche les derni res lignes diff permet de comparer 2 fichiers find permet de rechercher un fichier lpr imprime un fichier lpq affiche les fichiers en attente d impression Iprm d truit des fichiers en attente d impression man tr s utile donne le manuel d utilisation d une commande 53 Droits d acc s aux fichiers il m Droit d acc s 3 cat gories d utilisateur u u u g g g O O oO u ser e propri taire du inode g roup les utilisateurs appartenant au groupe du inode o ther les autres utilisateurs de la machine 3 types d op rations sur les fichiers r ead lire Write crire ajouter supprimer m X eXecute ex cuter le programme contenu dans le fichier 3 types d op rations sur les r pertoires r ead lister w rite ajouter un nouveau fichier a x eXecute parcourir m 2 syntaxes symbolique et octal d Protection des fichiers mode symbolique chmod lt qui gt lt permission gt lt op ration gt lt fichier gt lt qui gt valant u g o ou a pour All Tous lt permission gt valant pr autoriser pr interdire lt operation gt valant r w ou x Exemples chmod g w montp c les membres du groupe peuvent crire dans le fichier montp c chmod og rwx montp c protection en lecture en criture et en ex cution Exercice 1 sp cifier que les membres du groupe peuvent crire dans le fichier montp c 2 Protection du fichier e
15. chaque instruction d un programme P crit en L et la remplacer par la s quence d instructions quivalentes dans le langage L 4 Interpr tation Ecrire dans le langage L un programme capable d analyser une une chaque instruction d un programme L et ex cuter imm diatement la s quence d instructions L quivalentes est appel interpr teur Seule contrainte respect de la hi rarchie Un programme s ex cutant sur la machine M ne peut tre traduit ou interpr t en instructions d un langage L tel que L soit associ une machine M avec i lt j 12 Les syst mes multicouches Couche LA LA Langages volu s Traduction compilateur Assemblage Traduction assembleur SE Couche Machine Interpr tation partielle SE Interpr tation microprogramme Couche Q LA microprogramm e Traduction Couche physique Ex cution directe des micro n 13 instructions par le mat riel Structure du SE Gestion de la m moire centrale Gestion de la m moire secondaire Gestion des processus Gestion des interruptions R seaux Gestion des E S 14 O La m moire centrale m Partie de l ordinateur dans laquelle programmes et donn es sont rang s Informations codes stock es sous forme binaire Grille o chaque case m morise un chiffre binaire 0 ou 1 appel bit Un mot est constitu d 1 ou plusieurs octets cons cutifs
16. e fils Chez moi 1 0 Maintenant chez moi 1 1 Je suis le pere Chez moi 150 m Attention les donn es sont dupliqu es 0 tats d un processus m Nouveau le processus est en cours de cr ation m En ex cution Running les instructions sont en cours d ex cution m En attente Sleep le processus attend qu un v nement se produise m v nement un signal terminaison d une E S m Pr t Ready 1 le processus attend d tre affect une UC m lermin le processus a fini l ex cution 104 tats d un processus 2 Admis Nouveau NU interrompu exit termin Pr t En ex cution pu File n 7 par ordonnanceu Arriv e de Attente d un v nement v nement En attente 105 Bloc de contr le de processus Chaque processus est repr sent dans le SE par un bloc de contr le Process Control Bloc PCB x Composants d un PCB m l tat du processus nouveau pr t en ex cution m le compteur d instructions prochaine instruction ex cuter m les registres de l UC informations sur l ordonnancement des processus m informations sur la gestion m moire informations de comptabilisation informations sur l tat des E S ex liste des fichiers ouverts 106 Commutation de l UC entre processus m Processus PO SE Processus P1 En ex cution Interruption ou appel syst me Sauvegarde l tat dans PCBo l tat dans PCBo inactif Recharge tat de PCB
17. irection de la sortie en erreur standard commande 2 gt nom fichier en Bourne Shell commande gt amp nom _ fichier en C schell 130 Les fichiers et les processus x Chaque processus dialogue avec ext rieur via des descripteurs de fichiers ouverts Fichier gt grep donsez etc passwd gt tmp gt More cmp Pipe m fichier cr temporairement sans existence sur les disques gt grep donsez etc passwd more 121 Cr er de nouvelles instructions m est possible d tendre le syst me d exploitation en crivant de nouvelles fonctions Dans l id al crites en C Utilisent le moins de librairie possible Taille d ex cutable la plus faible possible C est le cas de toutes les commandes qui ne sont pas du noyau Pour lire le clavier on utilise le fichier 0 Pour crire l cran on utilise le fichier 1 Les redirections sont g r es automatiquement 122 Exemple la commande echo include lt string h gt main int argc char argv int Lp Eallarg int notnewline 0 for i 1 i lt argc i LE strompl argyv i n 0 notnewline l1 else tailarg while argv i tailarg 0 tailargtt write l argv 1il l tailarg write l 1 o il lnocnewline write li a 1 124 exit 0
18. istiques d Unix m Portabilit m Multi utilisateurs m Multi t ches m nteractif m Syst me de fichiers hi rarchis m M canisme de protection m Vision simplifi e des E S par l utilisateur m Choix d un langage de commandes les shells 24 Structure du syst me Unix i Application Noyau Utilitaires 25 Structure il m Le noyau g re les t ches de base du syst me Initialisation du syst me Gestion des ressources Gestion des processus Gestion des fichiers Gestion des E S m L utilisateur les applications communique avec le noyau par l interm diaire d un Shell m Les shells sont aussi des langages de commandes et de programmation Shells les plus connus BOURNE SHELL C SHELL KORN SHELL TC SHELL x Les utilitaires outils d interfa age avec le syst me de programmation et de communication 26 session Unix 1 m Unix est un syst me multi utilisateur Il convient donc d identifier chaque utilisateur m Identification l ouverture de la session de travail login Username Password mot de passe sur 8 caract res Conseil Changer souvent de mot de passe m M langer chiffres et caract res 27 Session Unix 2 m Commence lorsqu un utilisateur se connecte x Se termine lorsque l utilisateur connect se d connecte m tablir une connexion Saisie de l identifiant login ex dupont q Saisie du mot de passe password 1 Ex cution du fichier d initialisation s
19. les t root src system Shells m pwd m S total 12 F WX s T TWX Et 0 iW p i r rwxr xr x drwxr xr x SU DH HO OH e e e N FF EH e root root root root root root root root root root root root root root root root root root root root root root root root root root 60 122 91 300 1024 81 293 169 1024 562 194 24 18 2001 18 2001 18 2001 11 16 51 18 2001 18 2001 18 2001 18 2001 17 2001 18 2001 18 2001 18 2001 5 16 32 add boucle f ls GC old rof taille taillel test tmax tmax2 mp 36 Les Processus x Contexte d ex cution d une t che pas de partage des ressources avec les autres processus part sur les fichiers le code de la t che est dans un fichier m 2 types de Processus Processus utilisateur m t che lanc e par un utilisateur Processus Syst me m tache lanc e par root pour les besoins du syst me Ipd spool d impression nfsd partage de fichier rlogind telnetd login distant 37 Propri t s des Processus m Identifiant Identifiant PID Process ID m Unique dans le syst me du boot au shutdown Identifiant du parent PPID Parent Process ID m Propri taire UID de utilisateur qui a lanc le processus changement appel syst me m Seulement pour root 38 Cr ation d un processus i m Depuis un processus parent m canisme g n ral 1 par clonage appel
20. n lecture en criture et en ex cution pour tout le monde hors mis le propri taire 55 O C Protection des fichiers mode octal chmod lt permission gt lt fichier gt permission UGO User Group Others chiffre octal codant les bits rwx u u u g g g O O O oO Exemples chmod 740 montp c rend le fichier accessible en lecture au groupe et inaccessible aux autres 56 Droits d acc s aux fichiers m Propri t d un Fichier UID du cr ateur qui en devient le propri taire Chown changement de propri taire owner m Groupe d un fichier GID du cr ateur Chgrp changement de groupe 57 O Les fichiers standards et leur redirection On peut assimiler un processus un objet abstrait qui dispose de 3 flux d informations Flux en entr e Flux en sortie Entr e standard Sortie standard stdin Sortie erreur standard Signaux Redirection de l entr e standard commande lt nom fichier l entr e standard est redirig e sur le fichier de r f rence nom fichier Redirection de la sortie standard commande gt nom_ fichier ou commande gt gt nom fichier redirection sans crasement Redirection de la sortie en erreur standard commande gt nom fichier en Bourne Shell commande gt amp nom _ fichier en C schell 2 Les fichiers et les processus m Chaque processus dialogue avec l ext rieur via des descripteurs de fichiers ouverts Fichier gt grep donsez etc passwd
21. ncipe les cartes sont lues par l UE et stock es dans des tampons buffers d entr e L UC lit les donn es dans le tampon et produit le r sultat dans le tampon de sortie Probl mes Ajout et retrait simultan s dans le tampon Encombrement de la m moire Tampon Tampon M moire d entr e de sortie centrale E a re Am liorations suite m Les E S spool es Principe Tampons en m moire secondaire Probl me l UC est contrainte d attendre la terminaison des op rations d E S Solution la multi programmation Quand l UC se trouve en attente d E S elle suspend le programme en cours et reprend l ex cution d un autre programme Donc plusieurs programmes r sident simultan ment en m moire 10 O Les syst mes temps partag m Syst mes interactifs multi usagers fonctionnant en multiprogrammation avec partage de UC time sharing Ex UNIX m Principe consid rer que UC est une ressource et l allouer durant un temps limit partage de l UC m Probl mes T ches Gestion des p riph riques Gestion des m moires centrale et secondaires Gestion des erreurs Temps N cessit d un ensemble de programmes SE pour r soudre ces probl mes Un SE une machine virtuelle m SE R alisation d une machine virtuelle au dessus de la machine mat rielle permettant au programmeur de s abstraire des d tails de mise en uvre du mat riel m Notion de machine virtuelle Traduction Analyser
22. remiers syst mes informatiques 45 55 Caract ristiques a Du mat riel uniquement a Pas de syst me d exploitation m Syst me mono usager Probl mes Gestion du syst me bas e sur la r servation de plages horaires a Manque de fiabilit du mat riel q Evolution m P riph riques apparition des d rouleurs de bandes magn tiques Logiciel Apparitions des premiers outils du logiciel de base assembleur chargeurs compilateurs fortran et cobol Historique Historique suite o pere x Les syst mes moniteurs 55 65 solution aux pb de r servation et de tps de pr paration La technique Encha nement automatique des programmes par ex cution d un moniteur Caract ristiques m Syst me d exploitation moniteur Syst me non interactif Traitement par lot Syst me multi usagers Re CNDeEn en mono programmation ex cution d un seul programme a TOIS Probl mes de protection m Comment viter qu un programme d application puisse crire dans la zone r serv e au moniteur a Comment forcer le programmeur utiliser les pilotes de p riph riques pr sents dans le moniteur et lui interdire d agir directement sur les p riph riques a Comment interdire qu un travail monopolise l UC Am liorations des syst mes infos m Probl me la lenteur des p riph riques par rapport l UC Les E S tamponn es utilisation d unit s d change UE capables de fonctionner simultan ment avec l UC m Pri
23. s pour info ce sont des sur MSDos et des sur Mac Chemin absolu depuis la racine du syst me gt usr bin ls 1 users paul pub index htm Chemin relatif m depuis le r pertoire de travail Working Dir du processus gt cd usr bin gt ls l users paul pub index htm 46 L arborescence de fichiers m Constat Plusieurs disques Chaque disque plusieurs partitions Des partitions distantes par le r seau m Une arborescence unique compos e de plusieurs Syst mes de Fichiers Utilitaires mount et umount tables etc fstab et var adm mountdtab Idevirz2a ufsrw11 Idevi rzog usr ufsrw12 Idev rz2b swap1 ufs sw 02 Idevi rz0b swap2 ufs sw 02 Idevirz2g var ufsrw12 Idev rz3c lusrlusers ufs rw 1 2 lusr share man rabbit usr share man nfs ro bg 0 0 Les fichiers sp ciaux m Les organes d entr e Sortie repr sentation des p riph riques en mode brute raw tous list s dans le r pertoire dev 2 types m b loc Disque Dur CD ROM Cassette c aract re Imprimante clavier souris cran m Les liens symboliques redirection vers une entr e dans un r pertoire 48 O D placement dans le syst me de fichiers m A la connexion l utilisateur est positionner dans son r pertoire de connexion Ex users deustiosi deustiosi2 dupont x Pour se d placer dans la hi rarchie cd lt nom_r pertoire gt Le nom du r pertoire peut tre a Absolu tout le chemin est pr cis
24. s Contrainte de temps r el temps de r ponse born tr s court garanti qq soit l activit du syst me m Syst mes transaction G rent des bases de donn es de grande taille Mise jour de la base par des transactions m Syst mes multiprocesseurs But Hautes performances Le syst me g re l allocation de plusieurs UCs nm Syst mes r partis Facilitent l ex cution r partie Buts partage des ressources acc l ration du calcul fiabilit et communication m Syst mes r seaux Permet aux utilisateurs des stations de travail reli s par un r seau de partager des ressources communes par exemple un syst me de fichiers Ex NFS Network File System 20 Historique Ken Thompson Dennis Ritchie Bell Labs 1969 Syst me d exploitation portable criture d un syst me portable Donc d finition du langage C tr s simple tr s portable mais proche de l assembleur pour tre efficace Noyau crit 90 en C Adoption par les universitaires Sources disponibles Support pour les cours syst mes Succ s progressif dans l industrie Robuste ouvert portable 22 Aujourd hui m Puissance 1 PC au super calculateurs Cray m Portabilit Tr s nombreuses plateformes Sparc Alpha PowerPC m Compatibilit s 1 Normes X Open et IEEE POSIX API SYSV et BSD scission en 1979 m Versions Payantes Solaris AIX DECUnix SCO HPUX Libres de droit Linux FreeBSD 23 O Caract r
25. s groupes sont d crits dans le fichier etc group system 0 root dpaul Ip 12 prof 100 dpaul etu 1000 etu dpaul2 martin nobody 65534 31 Quelques commandes simples m date pour obtenir la date m cal pour obtenir le calendrier m Who qui est connect x logname qui suis je m pwd o suis je m tty nom du terminal m passwd Changer le mot de passe 32 Dialoguer avec un autre utilisateur x Parle partage des fichiers m Par messagerie write mail write nom utilisateur ceci est un essai Ctrl D termine le message g mail nom utilisateur subject Bonjour Ceci est un essai termine le message Pour consulter sa bo te aux lettres mail 33 O Les Langages de Commande Shell m Lancement des travaux commandes programmes utilisateurs m 3 modes de fonctionnement Interactif boucle interactive avec l utilisateur prompt Batch encha nement de commandes structure de contr le variables code de retour En arri re plan amp x plusieurs commandes en parall le m Ex sh csh ksh tcsh bash etc 34 Les commandes m Des programmes standards du syst me galement appel s Utilitaires ls ps kill find rm rmdir mail who talk sh csh x Vos propres programmes monis dir ex2 exe mysh m Les programmes des autres utilisateur 7 Iscommun x La plupart des commandes proposent des options 35 Exemp
26. shell Caract res sp ciaux une cha ne quelconque n importe quel caract re lt gt amp redirection n permet d annuler l effet d un caract re sp cial n un caract re sp cial de l intervalle ex 0 1234 Is 0 9 66 Les variables d environnement m Les plus connues HOME le r pertoire de login 1 LOGNAME le nom de login 1 PS1 le message d appel principal PATH la liste des r pertoires o le shell recherche les commandes ex cuter m La valeur s obtient l aide de exemple echo PATH echo LOGNAME m Affectation par le signe 1 exemple PS1 nom message PS1 LOGNAME 67 Manipulation des variables m Lecture d une valeur au clavier read var m Affichage d une variable echo ovar m Un petit exemple read ab c Ceci est un exemple echo a Ceci echo b est echo c un exemple 68 Manipulation des variables 2 m Op rations arithm tiques a 100 a a FA a expr a 1 echo a Appels de commandes UNIX a pwd echo a lusr local toto 69 O Shell script ou proc dure de commandes m Un shell script est un fichier texte contenant une liste de commande exemple Cdt MOn cript echo Bonjour echo LOGNAME pwd m NB le nom d une proc dure est celui du fichier qui la contient 70 Ex cution d un shell m Pour ex cuter ce shell 2 solutions sh MonScript interpr teur de commande shell chmod 71
27. struction while while lt expression gt do lt liste de commandes gt done 82 La commande shift m D calage des param tres while test S S ne O0 do echo 1 shift done 83 Exercice 1 m crire une proc dure shell types qui teste si un fichier est de type ordinaire ou r pertoire et affiche le r sultat Exercice 2 m crire la commande tester qui gq si elle est appliqu e un r pertoire retourne le nombre de fichiers de ce r pertoire g si elle est appliqu e un fichier retourne la taille du fichier 85 bin sh if eq 1 then if f 1 then ls s else if d 1 then ls 1 1 wc l fi else echo erreur nb arguments fi 86 Exercice 3 crire la commande dumper lorsqu elle est appliqu e un r pertoire crit dans un fichier resultat la liste des fichiers du r pertoire sinon renvoie une erreur 87 bin sh description du shell if d 1 then ls 1 1 sort 3 gt resultat else echo erreur fi 88 La gestion de processus Gestion des processus m La notion de processus m Cr ation et suppression des processus m Ordonnancement des processus Scheduling 90 La notion de processus m Le processus est l entit d ex cution dans le syst me UNIX m Toute activit dans UNIX correspond un processus m Deux types de processus dans UNIX m Processus syst me m Processus utilisateur correspondent l ex
28. syst me fork puis par mutation du code appel syst me execv code du programme dans un fichier m Une exception processus 1 le premier qui engendre tous les autres PID 1 PPID 1 39 Cr ation d un processus ii m Depuis un processus shell en premier plan foreground m le shell attend la terminaison du processus gt grep lecomte etc passwd gt tmp gt more tmp amp lancement de processus en mode d tach ou arri re plan ou background m permettre un utilisateur d avoir plusieurs taches actives simultan ment multi taches gt emacs amp pipelining de processus gt grep lecomte etc passwd more gt find name o grep sro wc i 40 La terminaison d un Processus m La terminaison appel syst me exit retourne le statut appelant qui est en attente wait commande kill et appel syst me kill m a terminaison est le comportement par d faut 41 Les fichiers Unix Dans Unix 1 un fichier une s quence d octets Pas de structure sp cifique des fichiers impos e par le noyau R les d un fichier Conserver l information 1 Traiter l information Transmettre l information Diff rents types de fichiers Ordinaires ascii ou binaires R pertoires contiennent des noms de fichiers et ou de catalogues Sp ciaux ils sont associ s aux p riph riques Filtres m Point de vue de l utilisateur Regroupement des fichiers utilisation
29. tartup login lusers deustiosi deustiosi2 dupont le prompt la connexion est effectu e le syst me attend les commandes Les diff rents prompts ou pour l administrateur 28 Les utilisateurs m UID User Identifier Unique dans le syst me q Identifie l utilisateur m Username q Utilis au moment du login Donne un environnement particulier un utilisateur UID m Root le super utilisateur UID 0 Username root Administrateur du syst me Poss de des droits particuliers pour administrer les syst mes 29 L identification au login m Fichier etc passwd Visible de tous gt mot de passe chiffr Chaque entr e est une ligne avec des champs s par s par des Username mot_ de passe chiffr UID nom r el r pertoire maison shell Kqg nee Nologin 65534 65534 anonymous NFS user Ip TYg6u89k 8 12 Line Printer Subsystem users Ip dpaul EZRy5Tu7 101 100 Dominique PAUL users dpaul bin csh dpaul2 i89hhezG 102 100 Dominique PAUL Distant users dpaul courrier bin mail jmartin P9khgr5d 103 100 Jacques Martin users martin bin csh 65534 65534 m V rification du mot de passe au login 1 saisie du username dpaul 2 Saisie masqu e du password toto 3 chiffrage du mot de passe EZRy5Tu7 4 comparaison avec le mot de passe chiffr de l entr e username dans le fichier etc passwd 30 Les groupes a Chaque utilisateur appartient un ou plusieurs groupes d utilisateurs x Le
30. ude lt stdio h gt main int pid pid fork if pid 0 printf je suis le fils else printf je suis le p re 97 Identification de processus m PID du processus int pid getpid m PID du processus p re int ppid getppid 98 Synchronisation de processus m wait Permet au processus d attendre la terminaison d un de ses fils m waitpid Permet au processus appelant d attendre de mani re s lective la terminaison d un de ses fils m Mise en sommeil d un processus sleep n suspend l ex cution du processus appelant pour une dur e de n secondes 99 O Synchronisation de processus 2 Processus en cours d ex cution processus p re E Processus fils wait exit synchronisation 100 Un petit exemple include lt stdio h gt main Le fils s ex cute avant le p re int pid pid fork if pid 0 printf je suis le fils exit 0 else wait printf je suis le p re O Un deuxi me exemple Hinclude lt stdio h gt Qu affiche ce pgm include lt sys wait h gt main int status int i 0 int pid pid fork 1f pid 0 printf nje suis le fils printf nChez moi i d i i printf nMaintenant chez moi i d n i else wait amp status printf nje suis le pere printf nChez moi i d n i 102 m O Ex cutons notre deuxi me exemple je suis l
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