Les systèmes d’exploitation existent depuis la toute première génération d’ordinateurs et ils continuent à évoluer avec le temps. Dans ce chapitre, nous allons aborder certains des types importants de systèmes d’exploitation qui sont les plus utilisés.
Système d’exploitation par lots
Les utilisateurs d’un système d’exploitation par lots n’interagissent pas directement avec l’ordinateur. Chaque utilisateur prépare son travail sur un dispositif hors ligne comme les cartes perforées et le soumet à l’opérateur de l’ordinateur. Pour accélérer le traitement, les travaux ayant des besoins similaires sont regroupés et exécutés en tant que groupe. Les programmeurs laissent leurs programmes à l’opérateur et ce dernier trie alors les programmes ayant des besoins similaires en lots.
Les problèmes des systèmes par lots sont les suivants –
- Manque d’interaction entre l’utilisateur et le travail.
- L’unité centrale est souvent inactive, car la vitesse des dispositifs mécaniques d’entrée/sortie est plus lente que celle de l’unité centrale.
- Difficile de fournir la priorité souhaitée.
Systèmes d’exploitation en temps partagé
Le temps partagé est une technique qui permet à de nombreuses personnes, situées sur différents terminaux, d’utiliser un système informatique particulier en même temps. Le partage du temps ou multitâche est une extension logique de la multiprogrammation. Le temps du processeur qui est partagé entre plusieurs utilisateurs simultanément est appelé temps partagé.
La principale différence entre les systèmes de lots multiprogrammés et les systèmes de temps partagé est que dans le cas des systèmes de lots multiprogrammés, l’objectif est de maximiser l’utilisation du processeur, alors que dans les systèmes de temps partagé, l’objectif est de minimiser le temps de réponse.
Des travaux multiples sont exécutés par l’unité centrale en passant de l’un à l’autre, mais les passages se font si fréquemment. Ainsi, l’utilisateur peut recevoir une réponse immédiate. Par exemple, dans un traitement transactionnel, le processeur exécute chaque programme utilisateur en une courte rafale ou quantum de calcul. Autrement dit, si n utilisateurs sont présents, chaque utilisateur peut obtenir un quantum de temps. Lorsque l’utilisateur soumet la commande, le temps de réponse est de quelques secondes au maximum.
Le système d’exploitation utilise l’ordonnancement du processeur et la multiprogrammation pour fournir à chaque utilisateur une petite portion de temps. Les systèmes informatiques qui ont été conçus principalement comme des systèmes batch ont été modifiés en systèmes à temps partagé.
Les avantages des systèmes d’exploitation à temps partagé sont les suivants –
- Fournit l’avantage d’une réponse rapide.
- Evite la duplication des logiciels.
- Réduit le temps d’inactivité du CPU.
Les inconvénients des systèmes d’exploitation à temps partagé sont les suivants –
- Problème de fiabilité.
- Question de sécurité et d’intégrité des programmes et des données des utilisateurs.
- Problème de communication des données.
Système d’exploitation distribué
Les systèmes distribués utilisent plusieurs processeurs centraux pour servir plusieurs applications en temps réel et plusieurs utilisateurs. Les tâches de traitement des données sont réparties entre les processeurs en conséquence.
Les processeurs communiquent entre eux par le biais de diverses lignes de communication (telles que des bus à haut débit ou des lignes téléphoniques). On parle alors de systèmes à couplage lâche ou de systèmes distribués. Les processeurs d’un système distribué peuvent varier en taille et en fonction. Ces processeurs sont appelés sites, nœuds, ordinateurs, etc.
Les avantages des systèmes distribués sont les suivants –
- Avec la facilité de partage des ressources, un utilisateur sur un site peut être en mesure d’utiliser les ressources disponibles sur un autre.
- Accélérer l’échange de données entre eux par courrier électronique.
- Si un site tombe en panne dans un système distribué, les autres sites peuvent potentiellement continuer à fonctionner.
- Meilleur service aux clients.
- Réduction de la charge sur l’ordinateur hôte.
- Réduction des retards dans le traitement des données.
Système d’exploitation de réseau
Un système d’exploitation de réseau fonctionne sur un serveur et fournit au serveur la capacité de gérer les données, les utilisateurs, les groupes, la sécurité, les applications et d’autres fonctions de réseau. L’objectif principal du système d’exploitation réseau est de permettre l’accès partagé aux fichiers et aux imprimantes entre plusieurs ordinateurs d’un réseau, généralement un réseau local (LAN), un réseau privé ou vers d’autres réseaux.
Les exemples de systèmes d’exploitation réseau comprennent Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows Server 2008, UNIX, Linux, Mac OS X, Novell NetWare et BSD.
Les avantages des systèmes d’exploitation de réseau sont les suivants –
- Les serveurs centralisés sont très stables.
- La sécurité est gérée par le serveur.
- Les mises à niveau vers les nouvelles technologies et le matériel peuvent être facilement intégrées au système.
- L’accès à distance aux serveurs est possible à partir de différents emplacements et types de systèmes.
Les inconvénients des systèmes d’exploitation de réseau sont les suivants –
- Coût élevé de l’achat et du fonctionnement d’un serveur.
- Dépendance d’un emplacement central pour la plupart des opérations.
- Une maintenance et des mises à jour régulières sont nécessaires.
Système d’exploitation en temps réel
Un système en temps réel est défini comme un système de traitement des données dans lequel l’intervalle de temps nécessaire pour traiter et répondre aux entrées est si petit qu’il contrôle l’environnement. Le temps pris par le système pour répondre à une entrée et afficher les informations actualisées requises est appelé temps de réponse. Ainsi, dans cette méthode, le temps de réponse est très faible par rapport au traitement en ligne.
Les systèmes en temps réel sont utilisés lorsqu’il y a des exigences temporelles rigides sur le fonctionnement d’un processeur ou le flux de données et les systèmes en temps réel peuvent être utilisés comme un dispositif de contrôle dans une application dédiée. Un système d’exploitation en temps réel doit avoir des contraintes de temps fixes et bien définies, sinon le système échouera. Par exemple, les expériences scientifiques, les systèmes d’imagerie médicale, les systèmes de contrôle industriel, les systèmes d’armes, les robots, les systèmes de contrôle du trafic aérien, etc.
Il existe deux types de systèmes d’exploitation en temps réel.
Systèmes en temps réel dur
Les systèmes en temps réel dur garantissent que les tâches critiques se terminent à temps. Dans les systèmes temps réel durs, le stockage secondaire est limité ou absent et les données sont stockées en ROM. Dans ces systèmes, on ne trouve presque jamais de mémoire virtuelle.
Systèmes temps réel mous
Les systèmes temps réel mous sont moins restrictifs. Une tâche critique en temps réel obtient la priorité sur les autres tâches et conserve cette priorité jusqu’à son achèvement. Les systèmes temps réel mous ont une utilité limitée par rapport aux systèmes temps réel durs. Par exemple, le multimédia, la réalité virtuelle, les projets scientifiques avancés comme l’exploration sous-marine et les rovers planétaires, etc.
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