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Fiches/NSI — Numérique et sciences informatiques/Architectures matérielles et systèmes d'exploitation
Fiches · NSI — Numérique et sciences informatiquesFR · Bac

Architectures matérielles et systèmes d'exploitation

Cette fiche couvre la partie « systèmes et processus » du thème de terminale : les composants d'une architecture matérielle (processeur, mémoire, bus, périphériques d'entrée-sortie), le rôle du système d'exploitation comme interface et gestionnaire de ressources, la notion de processus (états, commutation), l'ordonnancement, l'interblocage entre processus, et la gestion des fichiers (arborescence, droits, ligne de commande). L'architecture de von Neumann et les portes logiques sont des rappels de première : en terminale, la capacité matérielle officielle porte sur l'identification des composants intégrés d'un système sur puce (SoC), traitée avec la partie réseaux dans la fiche associée — le cœur évaluable ici est constitué des processus, de l'ordonnancement, de l'interblocage et de l'allocation des ressources. Les deux capacités attendues officielles de cette partie sont : « Décrire la création d'un processus, l'ordonnancement de plusieurs processus par le système » et « Mettre en évidence le risque de l'interblocage (deadlock) ».

5 sections·~21 min de lecture·4 compétences·Niveau Base 1 · Standard 2 · Approfondissement 2·Vérifié · 06/2026

T·0999 / 10
Profil d’examen
Situer les principaux composants d'une architecture matérielle (processeur avec UC, UAL et registres ; mémoire ; bus ; périphériques d'entrée-sortie) et leurs interactions à travers le modèle de von Neumann — rappel de première (en terminale, la capacité officielle porte sur l'identification des composants intégrés d'un système sur puce).Décrire les rôles d'un système d'exploitation : interface entre le matériel et les logiciels, gestion des processus, allocation de la mémoire et des ressources.Décrire et expliquer, à partir d'un exemple, un mécanisme d'ordonnancement des processus, en s'appuyant sur les trois états (prêt, élu, bloqué) et leurs transitions ; identifier une situation d'interblocage.Utiliser des commandes de base d'un système d'exploitation en ligne de commande pour gérer une arborescence de fichiers et leurs droits.
Opérateurs :décrireexpliqueridentifierreprésenterinterpréterjustifiercalculercomparer
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Sommaire · 5 sections▾
  1. Architectures matérielles et systèmes d'exploitation
    • 01Composants d'une architecture matérielle○
    • 02Rôles d'un système d'exploitation : interface et ressources◐
    • 03Processus : états, commutation et ordonnancement●
    • 04Interblocage et gestion des accès concurrents aux ressources●
    • 05Système de fichiers, arborescence, droits et ligne de commande◐
§ 01

Composants d'une architecture matérielle#

●○○BaseLPeduscol-programme-nsi-terminale

Architecture de von Neumann : processeur, mémoire, bus, E/S

Composants matériels reliés par le busGraphe, Processeur (UC/UAL) → Bus, Bus → Mémoire commune, Bus → Périphériques E/SProcesseur(UC/UAL)BusMémoirecommunePériphériquesE/S
Fig. 1Les composants matériels et leurs liaisons. Le processeur (mis en évidence) réunit l'unité de commande, l'UAL et les registres ; il échange avec la mémoire et les périphériques d'E/S par le bus (adresses, données, commandes).

Points clés

Le processeur (CPU) exécute les instructions. Il contient l'unité de commande (UC), qui décode et séquence les instructions, l'unité arithmétique et logique (UAL), qui réalise les calculs (additions, comparaisons, opérations logiques), et des registres, mémoires internes très rapides (par exemple le compteur de programme PC, qui repère l'instruction courante, et l'accumulateur, qui stocke un résultat intermédiaire).
La mémoire (mémoire vive / RAM) stocke à la fois les instructions du programme et les données. C'est le principe de l'architecture de von Neumann : un programme est une donnée comme une autre, rangée en mémoire et chargée par le processeur (rappel de première).
Le bus est l'ensemble des liaisons qui transportent l'information entre composants : le bus d'adresses (où lire/écrire), le bus de données (la valeur transportée) et le bus de contrôle (lecture, écriture, signaux d'horloge).
Les périphériques d'entrée-sortie (E/S) font communiquer la machine avec l'extérieur : entrées (clavier, souris, capteur), sorties (écran, imprimante) et mémoires de masse (disque, clé USB), bien plus lentes que la mémoire vive mais persistantes.
Le cycle d'exécution d'une instruction se résume à : charger l'instruction depuis la mémoire (fetch), la décoder (UC), l'exécuter (UAL ou accès mémoire), puis passer à l'instruction suivante en incrémentant le compteur de programme.
Rappel de première : les opérations élémentaires du processeur reposent sur des portes logiques (ET, OU, NON) et une représentation binaire de l'information. La terminale n'exige pas de reconstruire ces circuits, mais de situer ces briques dans l'architecture d'ensemble.
Exemple corrigé

Décrire le trajet d'une instruction et d'une donnée

Un programme additionne le contenu d'une case mémoire à une constante, puis range le résultat en mémoire. En t'appuyant sur l'architecture de von Neumann, décris le cycle d'exécution de l'instruction d'addition et le rôle de chaque composant.

  1. 01Chargement (fetch)

    L'unité de commande lit en mémoire l'instruction repérée par le compteur de programme (PC). L'instruction transite par le bus de données ; son adresse a été placée sur le bus d'adresses.

  2. 02Décodage

    L'UC analyse l'instruction : il s'agit d'une addition entre un registre et le contenu d'une case mémoire.

  3. 03Recherche de l'opérande

    La case mémoire visée est lue ; sa valeur arrive dans un registre du processeur via le bus de données.

  4. 04Exécution

    L'UAL additionne la valeur du registre et la constante ; le résultat est placé dans l'accumulateur.

  5. 05Écriture et avancement

    Le résultat est écrit en mémoire (bus d'adresses + bus de données + signal d'écriture sur le bus de contrôle), puis le PC est incrémenté pour pointer l'instruction suivante.

Résultat : Le processeur enchaîne charger → décoder → exécuter → ranger, l'UC séquence, l'UAL calcule, les registres stockent les valeurs courantes et le bus transporte adresses et données entre mémoire et processeur.

Objectif Bac

  • Rappel de première (utile mais hors capacité écrite de terminale) : sur un schéma fourni (CPU, mémoire, bus, E/S), nommer chaque composant et décrire le rôle de l'UC, de l'UAL et des registres, ainsi que le trajet d'une donnée du disque vers le processeur.
  • Repère terminale : la capacité matérielle officielle de terminale est d'« identifier les principaux composants sur un schéma de circuit » d'un système sur puce (SoC) et les avantages de leur intégration (vitesse, consommation) — ce point est développé dans la fiche associée « Architectures et réseaux » ; von Neumann ne sert ici qu'à situer ces briques.

Erreurs fréquentes

  • Confondre mémoire vive (RAM) et mémoire de masse (disque) : la RAM est rapide mais volatile (perdue à l'extinction), le disque est lent mais persistant.
  • Croire que l'UAL « commande » la machine : c'est l'unité de commande (UC) qui orchestre ; l'UAL ne fait que les calculs qu'on lui demande.
  • Penser que les registres sont « dans la mémoire vive » : ce sont des mémoires internes au processeur, distinctes de la RAM et beaucoup plus rapides.

Révision active

Sur le schéma d'une architecture de von Neumann, on lit une valeur sur le disque pour l'additionner à une constante. Décris, étape par étape, le trajet de la donnée (disque → bus → mémoire → registre → UAL) et précise à chaque étape quel composant agit et quel rôle il joue.

Rappel actif

Rappelle-toi les points clés — puis révèle.

Sources : Programme de spécialité NSI — classe terminale (voie générale), BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019 (Ministère de l'Éducation nationale) · Programmes et ressources en numérique et sciences informatiques — voie générale (Éduscol)

§ 02

Rôles d'un système d'exploitation : interface et ressources#

●●○StandardLPeduscol-programme-nsi-terminale

Le système d'exploitation, couche d'interface entre applications et matériel

Le système d'exploitation, couche d'interfaceGraphe, Applications (navigateur, Python) → Système d'exploitation (SE), Système d'exploitation (SE) → Matériel (CPU, mémoire, disque)Applications(navigateur,Python)Systèmed'exploitation(SE)Matériel (CPU,mémoire, disque)appels systèmepilote
Fig. 2Le système d'exploitation (mis en évidence) est la couche entre les applications et le matériel : il offre l'ordonnanceur, la gestion mémoire, le système de fichiers et les pilotes d'E/S, et masque la complexité du matériel.

Points clés

Le système d'exploitation (SE) est le logiciel de base qui s'intercale entre le matériel et les applications. Exemples : GNU/Linux, Windows, macOS, Android. Sans lui, chaque programme devrait piloter directement le matériel.
Premier rôle, l'interface : le SE offre aux programmes une vue abstraite du matériel (fichiers, mémoire, réseau) au travers des appels système. Une application n'écrit pas « sur tel secteur du disque » mais « dans tel fichier » ; le SE traduit.
Deuxième rôle, la gestion des ressources : le SE répartit le processeur entre les programmes (ordonnancement), alloue la mémoire à chacun et arbitre l'accès aux périphériques et aux fichiers. Il garantit l'isolation : un programme ne doit pas écraser la mémoire d'un autre.
Troisième rôle, la protection et le partage : le SE applique des droits (qui peut lire, écrire, exécuter) et gère les accès concurrents, c'est-à-dire les situations où plusieurs programmes veulent la même ressource au même moment.
Le SE gère aussi les entrées-sorties via des pilotes (drivers) : il masque la diversité du matériel derrière des interfaces uniformes, si bien qu'un même programme fonctionne avec des disques ou des écrans différents.
L'allocation de la mémoire consiste à attribuer à chaque processus une zone de mémoire, à la libérer quand le processus se termine, et à éviter que deux processus n'utilisent par erreur la même zone.
Exemple corrigé

Deux applications, un seul processeur

Sur une machine à un seul cœur, un navigateur télécharge un fichier pendant qu'un éditeur de texte attend la frappe de l'utilisateur. Explique le rôle du système d'exploitation dans cette situation.

  1. 01Rôle d'interface

    Le navigateur ne pilote pas la carte réseau ni le disque directement : il demande au SE, par des appels système, d'envoyer une requête réseau et d'écrire le fichier reçu. Le SE traduit ces demandes en opérations matérielles.

  2. 02Partage du processeur

    Comme il n'y a qu'un cœur, le SE alloue le processeur tour à tour aux deux processus (ordonnancement) : pendant que le navigateur attend des données du réseau, il est bloqué et le processeur peut servir un autre processus.

  3. 03Allocation de la mémoire

    Le SE attribue à chaque application sa propre zone de mémoire et empêche, par l'isolation, que l'un écrive dans la mémoire de l'autre.

  4. 04Arbitrage des E/S

    Le SE gère l'accès concurrent au disque et au réseau : les écritures du navigateur et d'éventuelles sauvegardes de l'éditeur sont séquencées sans se corrompre.

Résultat : L'illusion du « en même temps » vient du SE : comme interface il traduit les appels système, comme gestionnaire de ressources il partage le processeur, isole les mémoires et arbitre les E/S.

Objectif Bac

  • Objectif Bac : citer et expliquer les deux rôles centraux attendus par le programme — interface matériel/logiciel et gestionnaire de ressources (processeur, mémoire, fichiers) — avec un exemple concret pour chacun.
  • Objectif Bac : à partir d'un scénario (deux applications ouvertes en même temps), expliquer comment le SE partage le processeur et la mémoire et empêche les programmes d'empiéter les uns sur les autres.

Erreurs fréquentes

  • Confondre le système d'exploitation avec une simple application : le SE est le logiciel qui fait tourner et arbitre toutes les autres applications.
  • Penser qu'un programme accède « directement » au disque ou au réseau : il passe par des appels système ; c'est le SE qui réalise réellement l'opération.
  • Réduire le rôle du SE à « lancer des programmes » : sa fonction essentielle est d'allouer et arbitrer des ressources partagées (CPU, mémoire, fichiers) entre des processus concurrents.

Révision active

Deux applications (un navigateur et un éditeur de texte) sont ouvertes simultanément sur un ordinateur ne possédant qu'un seul cœur de processeur. Explique, en distinguant les deux rôles du système d'exploitation, comment celui-ci permet aux deux applications de fonctionner « en même temps » et de ne pas perturber leur mémoire respective.

Rappel actif

Rappelle-toi les points clés — puis révèle.

Sources : Programme de spécialité NSI — classe terminale (voie générale), BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019 (Ministère de l'Éducation nationale) · Programmes et ressources en numérique et sciences informatiques — voie générale (Éduscol)

§ 03

Processus : états, commutation et ordonnancement#

●●●ApprofondissementLPeduscol-programme-nsi-terminale

Diagramme des trois états d'un processus

Les trois états d'un processusGraphe, PRÊT → ÉLU, ÉLU → BLOQUÉ, BLOQUÉ → PRÊT, ÉLU → PRÊTPRÊTÉLUBLOQUÉélectiondemande E/SE/S terminéepréemption
Fig. 3Les trois états d'un processus et leurs transitions. PRÊT → ÉLU (mis en évidence) : l'ordonnanceur donne le CPU ; ÉLU → PRÊT : préemption (fin de quantum) ; ÉLU → BLOQUÉ : demande d'E/S ; BLOQUÉ → PRÊT : E/S terminée.

Points clés

Un processus est un programme en cours d'exécution : il rassemble le code exécuté, ses données, la valeur de ses registres et son état d'avancement. Un même programme lancé deux fois donne deux processus distincts.
Un processus passe par trois états : prêt (éligible, il attend que le processeur lui soit attribué), élu (il s'exécute, il détient le processeur), bloqué (il attend un événement, par exemple la fin d'une entrée-sortie ou une ressource).
Les transitions sont précises : prêt → élu = élection (l'ordonnanceur lui donne le CPU) ; élu → prêt = préemption (fin du quantum de temps) ; élu → bloqué = demande d'E/S ou de ressource ; bloqué → prêt = l'événement attendu est survenu. On ne passe jamais directement de bloqué à élu.
L'ordonnanceur (scheduler) est la partie du SE qui décide, parmi les processus prêts, lequel devient élu. La commutation de contexte est l'opération qui sauvegarde l'état du processus sortant et restaure celui du processus entrant.
Politique du tourniquet (round robin) : chaque processus prêt reçoit le processeur pendant une tranche de temps fixe, le quantum ; à la fin du quantum, s'il n'a pas fini, il est préempté et replacé en fin de la file des processus prêts. Cette politique est équitable et évite qu'un processus monopolise le CPU.
Autres politiques évoquées : premier arrivé, premier servi (FIFO), qui sert les processus dans leur ordre d'arrivée ; et l'ordonnancement par priorités, qui sert d'abord les processus jugés les plus urgents.
temps de seˊjour(P)=instant de fin(P)−instant d’arriveˊe(P)\text{temps de séjour}(P) = \text{instant de fin}(P) - \text{instant d'arrivée}(P)temps de seˊjour(P)=instant de fin(P)−instant d’arriveˊe(P)

Temps de séjour (turnaround)

Durée totale entre l'arrivée du processus dans la file et sa terminaison, attentes comprises.

temps d’attente(P)=temps de seˊjour(P)−dureˊe d’exeˊcution(P)\text{temps d'attente}(P) = \text{temps de séjour}(P) - \text{durée d'exécution}(P)temps d’attente(P)=temps de seˊjour(P)−dureˊe d’exeˊcution(P)

Temps d'attente

Temps pendant lequel le processus était prêt mais n'avait pas le processeur. C'est le temps de séjour diminué du temps réellement passé à s'exécuter.

Chronogramme d'un ordonnancement par tourniquet (quantum = 2)

Tourniquet (quantum = 2) : chronogrammeFrise chronologique de 0 à 9, 4: fin P2, 8: fin P1, 9: fin P3, 0–2: P1, 2–4: P2, 4–6: P3, 6–8: P1, 8–9: P309tempsP1P2P3P1P34fin P28fin P19fin P3
Fig. 4Tourniquet (quantum = 2) avec besoins CPU P1 = 4, P2 = 2, P3 = 3. Chaque processus reçoit le CPU au plus 2 unités, puis rend la main. Le second créneau de P1 (mis en évidence) le termine à t = 8 ; fins : P2 à t = 4, P1 à t = 8, P3 à t = 9.
Exemple corrigé

Tourniquet : chronogramme et temps d'attente

Trois processus P1, P2, P3 demandent respectivement 4, 2 et 3 unités de processeur. Tous sont prêts à t = 0, dans l'ordre P1, P2, P3. Quantum = 2. Donne le chronogramme, les instants de fin et les temps d'attente.

  1. 01Premier tour

    P1 s'exécute de 0 à 2 (il lui reste 2), P2 de 2 à 4 (il finit, il ne lui restait que 2), P3 de 4 à 6 (il lui reste 1).

  2. 02Deuxième tour

    La file des prêts contient maintenant P1 puis P3 (P1 préempté avant P3). P1 s'exécute de 6 à 8 et termine. Il reste P3.

  3. 03Fin

    P3 s'exécute de 8 à 9 et termine. Le chronogramme est donc P1[0;2] P2[2;4] P3[4;6] P1[6;8] P3[8;9].

  4. 04Instants de fin

    P2 finit à t = 4, P1 finit à t = 8, P3 finit à t = 9.

  5. 05Temps d'attente

    Temps d'attente = temps de séjour − durée d'exécution. P1 : 8 − 4 = 4. P2 : 4 − 2 = 2. P3 : 9 − 3 = 6.

Résultat : Fin : P2 à t = 4, P1 à t = 8, P3 à t = 9. Temps d'attente : P1 = 4, P2 = 2, P3 = 6. La durée totale d'occupation du processeur vaut 4 + 2 + 3 = 9 unités.

Schritt-für-Schritt Erklärung5 Schritte
  1. 1

    Un processus est un programme en cours d'exécution. À tout instant il se trouve dans l'un de trois états : prêt, élu ou bloqué.

  2. 2

    L'ordonnanceur choisit, parmi les processus prêts, lequel devient élu : c'est l'élection. Un processus élu peut être préempté en fin de quantum et redevenir prêt.

  3. 3

    Avec le tourniquet, chaque processus prêt reçoit au plus un quantum, ici deux unités, puis repasse en fin de file s'il n'a pas terminé.

  4. 4

    On déroule P1, P2 puis P3, on recommence un tour, et on lit le chronogramme pour obtenir les instants de fin.

  5. 5

    Enfin, le temps d'attente de chaque processus est son temps de séjour diminué de sa durée d'exécution.

Objectif Bac

  • Objectif Bac : dessiner ou compléter le diagramme des trois états avec les bonnes transitions et expliquer chaque flèche (élection, préemption, demande d'E/S, fin d'E/S).
  • Objectif Bac : dérouler un ordonnancement par tourniquet sur un chronogramme à partir des durées et du quantum, puis en déduire les instants de fin et les temps d'attente de chaque processus.

Erreurs fréquentes

  • Croire qu'un processus bloqué « consomme » le processeur : un processus bloqué attend un événement et ne s'exécute pas ; le CPU est alors libre pour un processus prêt.
  • Oublier qu'un processus préempté repart en fin de la file des prêts (et non en tête) : c'est ce qui rend le tourniquet équitable.
  • Inventer une transition « bloqué → élu » : un processus débloqué redevient d'abord prêt, puis il faut une nouvelle élection pour qu'il devienne élu.

Révision active

Trois processus P1, P2, P3 ont des besoins de processeur de 4, 2 et 3 unités de temps. Ils sont tous prêts à l'instant t = 0, dans l'ordre P1, P2, P3. L'ordonnanceur applique le tourniquet avec un quantum de 2. Construis le chronogramme d'exécution, donne l'instant de fin de chaque processus, puis calcule le temps d'attente de chacun (temps passé prêt sans s'exécuter).

Rappel actif

Rappelle-toi les points clés — puis révèle.

Sources : Programme de spécialité NSI — classe terminale (voie générale), BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019 (Ministère de l'Éducation nationale) · Programmes et ressources en numérique et sciences informatiques — voie générale (Éduscol)

§ 04

Interblocage et gestion des accès concurrents aux ressources#

●●●ApprofondissementLPeduscol-programme-nsi-terminale

Graphe d'attente d'un interblocage : un cycle entre deux processus

Cycle d'attente = interblocageGraphe, P1 → R1 (imprimante), R1 (imprimante) → P2, P2 → R2 (scanner), R2 (scanner) → P1P1R1(imprimante)P2R2 (scanner)demandeallouée àdemandeallouée à
Fig. 5Graphe d'allocation : R1 est allouée à P2 et R2 (mise en évidence) à P1 ; or P1 demande R1 et P2 demande R2 (traits pointillés). On obtient un CYCLE P1 → R1 → P2 → R2 → P1 : chacun attend une ressource que l'autre détient — c'est l'interblocage.

Points clés

Quand plusieurs processus partagent des ressources (imprimante, fichier, zone de mémoire), le SE doit arbitrer les accès concurrents. Une ressource non partageable n'est détenue que par un seul processus à la fois.
Un interblocage (deadlock) est une situation où un ensemble de processus sont chacun bloqués en attente d'une ressource détenue par un autre processus du même ensemble : aucun ne peut progresser, donc aucun ne libère sa ressource.
Cas typique à deux processus : P1 détient la ressource A et demande B ; P2 détient B et demande A. Chacun attend l'autre indéfiniment. On le visualise par un graphe d'attente dont la présence d'un cycle signale l'interblocage.
Quatre conditions favorisent l'interblocage (culture, non exigée par cœur mais éclairante) : ressources non partageables, conservation des ressources déjà obtenues pendant qu'on en demande d'autres, impossibilité de retirer de force une ressource, et attente circulaire.
Pour traiter le problème, le SE peut prévenir (par exemple en imposant un ordre fixe d'acquisition des ressources, ce qui casse l'attente circulaire) ou détecter un cycle dans le graphe d'attente puis interrompre un processus pour le briser.
À distinguer de la famine : un processus en famine finit toujours par avancer s'il a de la chance, alors que dans un interblocage plus aucun processus du cycle ne peut progresser.
Exemple corrigé

Détecter un interblocage et proposer une issue

P1 a obtenu le scanner R2 et demande l'imprimante R1. Au même instant, P2 a obtenu l'imprimante R1 et demande le scanner R2. Y a-t-il interblocage ? Justifie, puis propose une règle qui l'éviterait.

  1. 01Lister détentions et demandes

    P1 détient R2 et attend R1. P2 détient R1 et attend R2. Aucune des deux ressources n'est partageable (un seul utilisateur à la fois).

  2. 02Construire le graphe d'attente

    On obtient les arcs : P1 demande R1 (détenue par P2), P2 demande R2 (détenue par P1). Cela forme la chaîne P1 → R1 → P2 → R2 → P1.

  3. 03Chercher un cycle

    La chaîne se referme sur elle-même : c'est un cycle. Chaque processus attend une ressource détenue par l'autre, et un processus bloqué ne libère pas ce qu'il détient.

  4. 04Conclure

    Il y a interblocage : ni P1 ni P2 ne peut progresser, donc aucun ne libère sa ressource. La situation est définitive sans intervention du SE.

  5. 05Proposer une issue

    Imposer un ordre d'acquisition unique (par exemple toujours demander R1 avant R2) casse l'attente circulaire : les deux processus demanderaient R1 d'abord, l'un l'obtiendrait et l'autre attendrait sans détenir R2, donc pas de cycle.

Résultat : Oui, il y a interblocage car le graphe d'attente contient le cycle P1 → R1 → P2 → R2 → P1. Une règle d'ordre d'acquisition fixe des ressources (R1 avant R2 pour tous) supprime l'attente circulaire et prévient le blocage.

Objectif Bac

  • Objectif Bac : à partir d'un scénario décrivant qui détient et qui demande quelle ressource, identifier s'il y a interblocage en cherchant une attente circulaire (un cycle).
  • Objectif Bac : expliquer pourquoi, dans une situation d'interblocage donnée, aucun processus ne peut se débloquer seul, et proposer une issue (libérer une ressource, imposer un ordre d'acquisition).

Erreurs fréquentes

  • Conclure à un interblocage dès que deux processus attendent : il n'y a interblocage que si l'attente est circulaire (chacun attend une ressource détenue par un autre du cycle).
  • Confondre interblocage et famine : la famine est un processus longtemps négligé mais qui pourrait avancer ; l'interblocage est un blocage mutuel définitif sans intervention.
  • Oublier qu'un processus bloqué ne libère pas les ressources qu'il détient déjà : c'est précisément ce qui entretient le cycle.

Révision active

Deux processus partagent une imprimante R1 et un scanner R2. P1 obtient le scanner R2 puis demande l'imprimante R1 ; au même moment P2 obtient l'imprimante R1 puis demande le scanner R2. Dessine le graphe d'attente, détermine s'il y a interblocage en justifiant par la présence d'un cycle, et propose une règle d'acquisition des ressources qui l'éviterait.

Rappel actif

Rappelle-toi les points clés — puis révèle.

Sources : Programme de spécialité NSI — classe terminale (voie générale), BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019 (Ministère de l'Éducation nationale) · Programmes et ressources en numérique et sciences informatiques — voie générale (Éduscol)

§ 05

Système de fichiers, arborescence, droits et ligne de commande#

●●○StandardLPeduscol-programme-nsi-terminale

Arborescence de fichiers Unix avec chemins et droits

Arborescence Unix : chemin absolu de tp.pyArbre de probabilité, 2 chemins, Données: home/ → eleve/ → nsi/ → tp.py; home/ → eleve/ → nsi/ → notes.txtnsi/eleve/home//tp.pynotes.txt
Fig. 6Le système de fichiers est un arbre : depuis la racine /, le chemin absolu de tp.py (mis en évidence) est /home/eleve/nsi/tp.py. Les droits -rwxr--r-- se lisent par triplets : propriétaire (rwx), groupe (r--), autres (r--).

Points clés

Le système de gestion de fichiers organise les données en une arborescence : des répertoires (dossiers) contiennent des fichiers et d'autres répertoires, à partir d'une racine notée « / » (sous Unix/Linux).
Un chemin absolu part de la racine et décrit tout le parcours, par exemple « /home/eleve/nsi/tp.py ». Un chemin relatif part du répertoire courant ; on y utilise « . » pour le répertoire courant et « .. » pour le répertoire parent.
Les commandes de base en ligne de commande (terminal) : « pwd » affiche le répertoire courant, « ls » liste son contenu (« ls -l » avec les détails et les droits), « cd » change de répertoire, « mkdir » crée un répertoire, « cp »/« mv »/« rm » copient, déplacent et suppriment.
Les droits Unix s'appliquent à trois catégories — propriétaire, groupe, autres — et trois permissions — r (lecture), w (écriture), x (exécution pour un fichier, traversée pour un répertoire). On les lit dans « ls -l » sous la forme « -rwxr--r-- ».
Notation octale des droits : r = 4, w = 2, x = 1, additionnés par catégorie. Ainsi « rwx » = 7, « r-- » = 4 ; les droits « -rwxr--r-- » s'écrivent 744. La commande « chmod » modifie les droits (par exemple « chmod 744 tp.py » ou « chmod u+x tp.py »).
L'exécution d'un répertoire (bit x sur un dossier) autorise à le traverser (à entrer dedans avec cd), tandis que la lecture (r) d'un dossier autorise à en lister le contenu : ce n'est pas la même chose.
Exemple corrigé

Chemin absolu, droits et chmod

Le fichier tp.py se trouve dans /home/eleve/nsi et porte les droits « -rwxr--r-- ». (a) Donne son chemin absolu. (b) Convertis ses droits en octal. (c) On retire le droit d'exécution au propriétaire : écris la commande et donne les nouveaux droits en symbolique et en octal.

  1. 01Chemin absolu

    On part de la racine et on suit l'arborescence : /home/eleve/nsi/tp.py.

  2. 02Lire les droits

    « -rwxr--r-- » : le premier « - » indique un fichier ordinaire. Puis propriétaire = rwx, groupe = r--, autres = r--.

  3. 03Convertir en octal

    rwx = 4 + 2 + 1 = 7 ; r-- = 4 ; r-- = 4. Donc les droits valent 744.

  4. 04Retirer x au propriétaire

    La commande « chmod u-x tp.py » (équivalent : « chmod 644 tp.py ») enlève l'exécution au propriétaire.

  5. 05Nouveaux droits

    Symbolique : « -rw-r--r-- ». Octal : rw- = 6, r-- = 4, r-- = 4, soit 644.

Résultat : (a) /home/eleve/nsi/tp.py. (b) 744. (c) « chmod u-x tp.py » donne « -rw-r--r-- », soit 644.

Objectif Bac

  • Objectif Bac : écrire le chemin absolu d'un fichier à partir d'une arborescence dessinée, et donner la suite de commandes (cd, ls, mkdir) pour y naviguer ou y créer un dossier.
  • Objectif Bac : lire une ligne « ls -l », interpréter les droits affichés (propriétaire/groupe/autres, rwx), et les convertir en notation octale (et réciproquement).

Erreurs fréquentes

  • Confondre chemin absolu (commence par « / », indépendant du répertoire courant) et chemin relatif (dépend de l'endroit où l'on se trouve).
  • Se tromper dans la conversion octale en oubliant les valeurs r = 4, w = 2, x = 1 : « rw- » vaut 6 (4 + 2), pas 5, et « r-x » vaut 5 (4 + 1).
  • Croire que le bit « x » d'un répertoire permet de l'exécuter : sur un dossier, « x » autorise à le traverser (y entrer), pas à exécuter un programme.

Révision active

Dans l'arborescence /home/eleve/nsi, un fichier tp.py a les droits « -rwxr--r-- ». (a) Donne son chemin absolu. (b) Traduis ses droits en notation octale. (c) Écris la commande qui retire le droit d'exécution au propriétaire, et donne les nouveaux droits en symbolique et en octal.

Rappel actif

Rappelle-toi les points clés — puis révèle.

Sources : Programme de spécialité NSI — classe terminale (voie générale), BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019 (Ministère de l'Éducation nationale) · Programmes et ressources en numérique et sciences informatiques — voie générale (Éduscol)

Sommaire

Section -- / 05

    • 01Composants d'une architecture matérielle○
    • 02Rôles d'un système d'exploitation : interface et ressources◐
    • 03Processus : états, commutation et ordonnancement●
    • 04Interblocage et gestion des accès concurrents aux ressources●
    • 05Système de fichiers, arborescence, droits et ligne de commande◐

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Des fiches à l'entraînement

Architectures matérielles et systèmes d'exploitation

Consolide ce thème avec des questions de la banque de questions.

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4
Compétences
S'entraîner

Références et sources

Sources

Ministère de l'Éducation nationale

  • Programme de spécialité NSI — classe terminale (voie générale), BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019

Éduscol

  • Programmes et ressources en numérique et sciences informatiques — voie générale

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Bases de données relationnelles et SQL

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Réseaux et protocoles

EuraStudy·Fiches T·09·MMXXVI

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