François BOURDON

Cours sur les "Systèmes d'Exploitation (UNIX)

1 ^ère année"

Département d'Informatique(IUT de Caen)

(maj le 4 mai 2012)

Présentation du cours

Transparents/polycopiés du cours

Exercices (TD/TP) – Corrigés

Devoir : Sujet 2010-2011 (pdf).

Présentation du cours

Ce cours sur les Systèmes d'Exploitation (SE) se déroule sur les deux années du DUT. L'objectif de ce cours est d'acquérir les notions indispensables à la compréhension et à la manipulation des SE. La première année donne les bases (côté utilisateur) des SE et prend en charge l'apprentissage du langage "C". Nous abordons les langages de commandes (SHELL) à la fois comme un moyen de manipuler directement le système d'exploitation et comme un "pseudo" langage de programmation. Cette partie donne les notions essentielles permettant aux étudiants d'aborder par eux-mêmes certains langages de commandes utilisés dans la pratique comme par exemple "PERL". Nous ne ferons que quelques exercices de programmation shell, dans la mesure où nous les ferons principalement en langage "C", afin de ne pas introduire conjointement deux systèmes syntaxiques différents.

La deuxième partie complète les notions vues en première partie et met l'accent sur les problèmes liés à la synchronisation, au partage de ressources et à la communication entre processus sur UNIX.

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Transparents/polycopiés du cours

PS : Les fichiers sont enregistrés en général au format «pdf», d'autres en «html» , d'autres encore au format (ps-gz) PostScript (ps) compressé (gzip).

1) Présentation générale des Systèmes d'Exploitation (pdf)

2) Généralités sur UNIX (pdf)

Présentation d'UNIX

Comment démarrer

3) Les bases du Système

Le système de fichiers et les commandes associées ( pdf).

Les processus et les commandes associées (pdf).

Les redirections d'Entrées/Sorties (pdf).

Communication entre processus (contenu dans le chapitre précédent)

4) Les langages de commandes (SHELL)

Commandes internes et externes (pdf).

Les variables (contenu dans "Commandes ...)

Les procédures (contenu dans "Commandes ...)

Les structures de contrôle (pdf).

Les opérateurs (pdf).

Commandes diverses (contenu dans "Les opérateurs").

5) Le langage de programmation "C". Version complète (ps-gz "463 K") ou version pdf (4,3 M). Ce support de cours a été réalisé par Patrick Corde (corde@idris.fr).

Le compilateur C ()

Présentation - Historique

Généralités - Compilation et édition de liens

Compilation et pré-processeur

Lexèmes et ponctuation

Les entrées/sorties

Types, fonctions et récursivité

Variables et zones mémoire

Expressions (arithmétiques, logiques ...)

Instructions de contrôle

Pointeurs, tableaux et structures

L'allocation dynamique

Exemples : listes et arbres

Je vous conseille le cours de "C" de Christian Bac, qui est disponible sur le site de l'INT d'Evry (http://www-inf.int-evry.fr/COURS/).

Supplément de cours « C » :

Partie 1 : Les outils de la compilation et de la mise au point (pdf).

Partie 2 : Gestion de la mémoire en « C » (pdf).

6) Système de Gestion des Fichiers : Concepts avancés

Représentation interne du SGF (pdf "110 K")

E/S tamponnées : le Buffer Cache (pdf "61 K")

Le Système de Fichiers Virtuels ( chapitre inclus dans le précédent)

Appels Systèmes et SGF (pdf "97 K")

Cohérence du SGF ( chapitre inclus dans "Appels Systèmes ...")

Le Système de fichiers "/proc" ( chapitre inclus dans "Appels Systèmes ...")

Monter et démonter un SGF ( chapitre inclus dans "Appels Systèmes ...")

Caractéristiques physiques et ordonnancement d'un disque ( chapitre inclus dans "Appels Systèmes ...")

Organisation classique (Unix) d'un SGF ( chapitre inclus dans "Appels Systèmes …")

7) Création et Ordonnancement de Processus (pdf "127 K")

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Exercices

Les bases d'UNIX

TD.1 : UNIX premiers contacts (html).

TD.2 : L'éditeur de texte vi" (html).

TD.3 : L'arborescence du système de fichiers d'UNIX (html). Corrigé (pdf).

TD.4 : La politique d'accès aux fichiers dans UNIX (html). Corrigé (pdf).

TD.5 : Bases de la communication entre processus (pipe, tee, grep …) - (html).

TD.6 : Bases de la gestion de processus (echo, exec, " ." ps, …) - (html). Corrigé (html).

TDshell : Bases de la programmation shell (html).

TDshell : variables et procédures (html). Corrigé (html).

TDshell-suite : Exercices complémentaires (html). Corrigé (pdf).

Le langage "C"

TD.7 : Les étapes du compilateur ; utilisation des fonctions getenv et setenv (html). Corrigé (html).

TD.8 : Déclaration et définitions de fonction : la compilation séparée (html). Un fichier Makefile pour compléter le sujet du TD. Corrigé (html).

TD.9 : Pointeurs et passage des paramètres par valeur (html). Corrigé (html).

TD.10 : Les chaînes de caractères (html). Corrigé (html).

TD.11 : Les structures de données (html). Corrigé (html).

TD.12 : Argc / Argv (html). Corrigé (html)

TD.12bis : Valgrind (html).

TD.13 : Manipulation des fichiers à l'aide des fonctions "malloc", "fopen", "fread", "fwrite", "fseek", "rewind" et "fclose" (html). Corrigé (html).

TD.14 : Ecriture en "C" d'un "ls" récursif (html). Corrigé (.c).

TD.15 : Création de processus (html). Corrigé (html).

TD.16 : Synchronisation entre processus (fork, exec, wait ...) - (html). L'exemple donné ici (".C") montre comment on peut utiliser les fonctions d'E/S de bas niveau (read/write) pour manipuler des caractères ou des entiers. Exemples d'écriture sur un fichier par deux processus parent-enfant, avec perte d'information (.c) et sans perte d'information (.c). Corrigés : Q1.1 (.c), Q1.2 (.c), Q2.1 (.c), Q2.2 (.c), Q3.1 (.c), Q3.2 (.c), salut (.c).

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