Le système d'exploitation est le programme qui permet à l'ordinateur de fonctionner. Le noyau du système d'exploitation gère aussi bien la mémoire que les entrées (souris et clavier) et les sorties (écran ou enceintes) ou encore les périphériques.
Il fait l'interface entre la couche applicative (qu'on appelle le software) et le matériel (le hardware). C'est le système d'exploitation qui attribue du temps de calcul à chaque application, en permettant que chacune ait les ressources qui lui permettent de fonctionner.
Il existe plusieurs systèmes d'exploitation. Le plus courant sur les PC est Windows, mais les Mac utilisent MacOS. Sur les serveurs web, c'est le système Linux qui domine, tandis que, sur les smartphones, on trouve couramment Android, un dérivé de Linux et iOS, un dérivé de MacOS.
Le système d'exploitation utilise de la mémoire virtuelle pour éviter les collisions entre les demandes des applications dans l'utilisation de l'espace mémoire. L'espace étant limité, il utilise de la mémoire virtuelle comme une sorte de tampon.
L’ordonnanceur est le composant du noyau du système d'exploitation qui choisit l'ordre d'exécution des processus, dans un système multitâche. Les processus sont les programmes en fonctionnement, sur le processeur. L'ordonnanceur répartit donc « du temps de cerveau disponible ».
L'appel système, que l'on appelle aussi syscall, désigne le moment où un programme s'interrompt pour demander au système d'exploitation d'accomplir pour lui une tâche. Parmi ces tâches, on compte par exemple, open, read, write et close qui permettent les manipulations sur les systèmes de fichiers.
Le processeur est le cœur de l'ordinateur, il se limite à effectuer des calculs. Il ne peut donc ni lire, ni comprendre et encore moins interpréter les informations qu'on lui fournit. Ce sont les programmes qui permettent de donner du sens aux calculs du processeur.
Les calculs effectués sur le processeur utilisent des données qui se trouvent sur le disque dur. Celui-ci, surtout quand il s'agit d'un disque HDD, a un accès lent à la mémoire. Les performances peuvent être largement améliorées si on utilise un disque SSD.
Le système d'exploitation doit, pour faire fonctionner l'ordinateur, avoir un maximum de performance. Il inclut de ce fait, dans son noyau, des dizaines de pilotes matériels, pour s'adapter à de multiples situations. C'est d'autant plus vrai que les ordinateurs ont des fonctions plus riches.
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Les systèmes d'exploitation
Windows, Linux, Mac OS, Android, iOS, sont des noms qui reviennent souvent. On utilise l'un d'entre eux tous les jours, pour faire fonctionner un ordinateur dans lequel se trouve de la mémoire, un processeur, des entrées - c'est-à-dire un moyen d'envoyer une information à l'ordinateur - et des sorties - c'est-à-dire un moyen pour l'ordinateur de communiquer avec nous. Alors, pour définir le système d'exploitation il faut garder à l'esprit que l'informatique utilise de nombreux composants et fait tourner des programmes en multitâche.