Historique des systèmes d'exploitation

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Nous pouvons envisager l'évolution des systèmes d'exploitation sous deux aspects :

• du point de vue du processus
• du point de vue de l'organisation

Evolution du point de vue du processus

Batch processing

• Système mono utilisateur
• Séquence d'instructions (jobs) qui ne peut être arrêtée une fois démarrée.
• Les jobs sont traités à la manière d'une queue (FIFO -> First in First out).

Processus interactif

Possibilités de modification d'un programme en cours d'exécution.

Time-Sharing

Un système transactionnel est capable de gérer un vaste ensemble d'informations structurées en base de données.
Un grand nombre de points d'accès, terminaux ou micro-ordinateurs ont accès simultanément à la consultation, et à la modification des données.
L'exécution d'un ordre ou transaction doit préserver la cohérence de la base, ce qui entraine d'énormes contraintes d'intégrité pour gérer les accès simultanés.

Dans le cas d'un time-sharing, le temps du processeur est partagé entre les différentes applications.
Les systèmes multi-utilisateurs permettent à plusieurs utilisateurs d'utiliser simultanément sur une même machine des applications différentes ou bien similaires.
Un programme gestionnaire (dispatcher) partage le temps disponible entre les différents utilisateurs.
Nous devons savoir que 90% du temps passé face à un terminal est alloué aux réflexion indispensable entre les différentes interventions, ce qui nous laisse seulement 10% d'utilisateurs réellement actifs en même temps.
Le travail du dispatcher serait l'allocation des tranches de temps de 50 ms à chacun, notre temps d'attente moyen serait de 0,5s environ pour ces dix utilisateurs actifs sur la centaine d'utilisateurs connectés sur le système.

La notion de système multitàche dépend aussi de ce partage du temps du processeur entre les différentes applications, rotation tellement rapide entre les processus que nous avons l'impression que les différentes applications sont exécutées en même temps (car le processeur ne peut en réalité exécuter qu'une et une seule instruction à la fois).

Dans un système multitàche coopératif, le temps est réparti de manière identique entre les différents processus.
Un système multitàche préemptif attribue les tranches de temps du processeur selon un système de priorités des processus.

Evolution du point de vue de l'organisation

Systèmes monolithiques

Dans le cas d'un système d'exploitation monolithique, nous sommes face à un seul programme divisé en une multitude de procédures. Tout est visible, et il est impossible par exemple de cacher à l'utilisateur les procédures dont il n'a pas besoin.

Le système est organisé autour d'une table qui contient des pointeurs vers les différentes procédures. N'importe qui ou n'importe quelle procédure peut faire appel à une procédure.

Nous pouvons quand-même rencontrer une légère structure, divisant les programmes de la mémoire principale (main memory) en deux grandes catégories :

• Les programmes exécutés en mode kernel (kernel mode programs), qui peuvent accéder à l'ensemble des procédures.
• Les programmes exécutés en mode utilisateur (user mode programs), qui ne peuvent accéder aux services de l'OS qu'au travers d'appels système.

Systèmes en couches (layered systems)

Dans ce système, nous pouvons constater une hiérarchie entre les différentes couches : chaque couche n'accède qu'à la couche directement inférieure.

THE (Technische Hogeschool Eindhoven, aux Pays-Bas), développé par E.W. Dijkstra et ses élèves en 1968, est le premier système à couches. Il s'agissait d'un système de traitements par lots (batch) destinné à un ordinateur allemand, l'Electrologica x8 piloté depuis une console composée d'interrupteurs.

Malgré cette structure en couches, THE ne permettait pas de dissocier le programme, l'exemple suivant (MULTIX) permet la création de sous-systèmes pour les utilisateurs.

Une autre évolution du système en couches fut MULTIX. Le principe reste basé sur une hiérarchie, mais en anneaux concentriques et non plus en couches. Plus on se rapprochait de l'anneau du centre, plus de droits étaient accordés. Quand une procédure d'un anneau extérieur demandait une procédure située dans l'anneau intérieur, il le demandait aussi via une sorte d'appel système, une instruction TRAP. Une programme peut donc résider dans une couche n, et être exécuté avec des droits restreints dans la couche n+1.

Machines virtuelles

Les machines virtuelles peuvent être considérées comme des évolutions des systèmes à couches : chaque couche représente une machine virtuelle qui utilise les services de la couche directement inférieure, et fournit des services à la couche directement supérieure.

Vue d'ensemble de quelques systèmes

Notes

1. ↑ Internet Protocol Version 6 : correspond à « Protocole Internet version 6” en français
   
   
2. ↑ IPv6 : “Internet Protocol Version 6” (en français, « Protocole Internet version 6 »)
   
   
3. ↑ Internet Protocol Version 4 : correspond à « Protocole Internet version 4” en français
   
   
4. ↑ IPv4 : “Internet Protocol Version 4” (en français, « Protocole Internet version 4 »)
   
   
5. ↑ WPF : Windows Presentation Foundation Sous-système graphique
   
   
6. ↑ User Account Control : correspond à « contrôle d'accès utilisateur” en français
   
   
7. ↑ UAC : “User Account Control” (en français, « contrôle d'accès utilisateur »)
   
   
8. ↑ le phacochère verruqueux : correspond à « The Warty Warthog” en français
   
   
9. ↑ le hérisson vénérable : correspond à « The Hoary Hedgehog” en français
   
   
10. ↑ le blaireau jovial : correspond à « The Breezy Badger” en français
    
    
11. ↑ le canard pimpant : correspond à « The Dapper Drake” en français
    
    
12. ↑ le faon courageux : correspond à « The Feisty Fawn” en français
    
    
13. ↑ le gibbon fougueux : correspond à « The Gutsy Gibbon” en français
    
    
14. ↑ le héron robuste : correspond à « The Hardy Heron” en français
    
    
15. ↑ le bouquetin intrépide : correspond à « The Intrepid Ibex” en français
    
    
16. ↑ le Jackalope enjoué : correspond à « The Jaunty Jackalope” en français
    
    
17. ↑ le Koala Karmique : correspond à « The Karmic Koala” en français
    
    
18. ↑ le Lynx Lucide : correspond à « The Lucid Lynx” en français
    
    

Références

1. MS-DOS : Wikipedia (version 29/01/10)
2. Versions d'Ubuntu : Ubuntu.fr, Historique des versions (version 29/01/10)
3. Windows : Wikipedia (version 29/01/10)
4. Comparison of Microsoft Windows versions : Wikipedia (version 29/01/10)

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