Architectures matérielles et systèmes d'exploitation
Ce domaine porte sur l'organisation d'un ordinateur et sur le rôle du système d'exploitation. L'examen évalue la distinction entre processeur, mémoire vive, stockage et périphériques, le cycle d'exécution des instructions, ainsi que la gestion des processus, des fichiers et des droits.
Règles et concepts
- Dans l'architecture de von Neumann, le processeur exécute des instructions et manipule des données stockées en mémoire. Le cycle est généralement chargé, décodé, exécuté.
- Le processeur contient une unité arithmétique et logique, des registres et un compteur de programme. La mémoire vive est rapide mais volatile ; le disque ou le SSD est non volatile.
- Les bus transportent adresses, données et signaux de commande. L'horloge cadence les opérations.
- Le système d'exploitation gère les processus, la mémoire, les fichiers, les périphériques et les utilisateurs. Il offre une interface entre matériel et applications.
- Un processus est un programme en cours d'exécution ; l'ordonnanceur décide quel processus utilise le processeur.
- Les droits de fichier distinguent lecture, écriture et exécution pour le propriétaire, le groupe et les autres.
Exemple travaillé
Quand on ouvre un fichier texte, le programme et le fichier sont d'abord lus depuis le stockage non volatile vers la mémoire vive. Le processeur exécute ensuite les instructions du programme, avec des accès à la mémoire et aux registres. Le système d'exploitation intervient pour localiser le fichier, vérifier les droits et fournir les données au processus. Si l'on coupe l'alimentation, le contenu de la mémoire vive est perdu, mais le fichier enregistré sur le disque reste présent.
Pièges fréquents
Confondre mémoire vive et stockage ; dire que la RAM est permanente ; croire que le processeur stocke durablement les fichiers ; confondre système d'exploitation et application ; oublier que les droits sont vérifiés par le système ; décrire le cycle de manière incomplète ; ignorer qu'un processus peut être bloqué en attente d'entrée-sortie.
À retenir
- Architecture de von Neumann : instructions et données en mémoire.
- RAM volatile, stockage non volatile.
- Le processeur exécute un cycle charge, décode, exécute.
- Le système d'exploitation gère processus, mémoire, fichiers et droits.
- Un processus est un programme en exécution.