Générations d'Ordinateurs et Systèmes d'Exploitation

Générations d'Ordinateurs

1ère Génération (Années 1950)

Ces machines utilisaient des tubes à vide et un langage machine (0 et 1). Elles étaient volumineuses, consommaient beaucoup d'électricité et étaient lentes. Les opérations étaient limitées à des calculs mathématiques simples. L'entrée des données se faisait manuellement via des panneaux ou des cartes perforées.

2ème Génération (Années 1960)

L'introduction des transistors a permis de créer des ordinateurs plus petits, plus rapides, moins chers et moins énergivores. Le traitement par lots est apparu. Les données étaient entrées sur des supports tels que des cartes perforées, des bandes magnétiques ou des tambours magnétiques, puis traitées par l'ordinateur et stockées sur un autre support. Les systèmes d'exploitation ont commencé à émerger.

3ème Génération (1965-1980)

L'utilisation de circuits intégrés a encore réduit la taille et la consommation d'énergie des machines. L'IBM 360, capable d'effectuer des opérations mathématiques et logiques, a marqué cette génération. Des systèmes d'exploitation permettant l'exécution de plusieurs programmes simultanément ont été développés.

4ème Génération (1980-Présent)

Cette génération voit l'avènement des ordinateurs personnels grâce à l'intégration complexe de composants électroniques, notamment la puce en silicium. Des dispositifs de stockage de masse, tels que les supports optiques, sont apparus. Les systèmes d'exploitation sont devenus plus conviviaux, avec des interfaces graphiques. Les réseaux informatiques, comme l'internet et les intranets, se sont développés.

Systèmes d'Exploitation

Gestion des Processus

L'unité centrale de traitement (UCP) synchronise et alloue les ressources selon les priorités. Chaque processus est décrit par un bloc de contrôle de processus (BCP) contenant les informations suivantes :

• État du processus (en cours d'exécution, arrêté ou bloqué)
• ID du processus (PID)
• Priorité du processus
• Emplacement en mémoire
• Ressources utilisées

Les états possibles d'un processus sont :

1. En cours d'exécution : le processeur exécute les instructions du programme.
2. Prêt : le processus attend son tour pour utiliser le processeur.
3. Bloqué : le processus est en attente pour diverses raisons, par exemple l'accès à une ressource partagée.

Niveaux de Contrôle

• Utilisateur : contrôle les processus au niveau utilisateur.
• Superviseur : gère la communication entre le système et l'utilisateur, et coordonne les entrées/sorties.
• Gestionnaire de mémoire : gère l'allocation de la mémoire.
• Noyau : contrôle la CPU et planifie l'exécution des processus.

Fonctions d'un Système d'Exploitation

• Contrôle et exécution des programmes
• Gestion des périphériques
• Gestion des utilisateurs et des processus
• Gestion des erreurs système et applicatives
• Gestion de la sécurité

Gestion de la Mémoire

Le gestionnaire de mémoire suit les zones de mémoire utilisées et libres, allouant de l'espace aux nouveaux processus et libérant l'espace des processus terminés.

Définition d'un Processus

Un processus est un programme en cours d'exécution. Il est caractérisé par :

• Son emplacement complet en mémoire et l'allocation des ressources nécessaires à son exécution.
• Sa protection contre les autres processus.
• Son association à un utilisateur, s'il y a lieu.
• Sa structure de données (BCP) contenant des informations sur le processus.
• Sa capacité à communiquer, se synchroniser et collaborer avec d'autres processus.