ASE : Architecture et conception des systèmes d'exploitation
Responsable
Intervenants
Volume horaire
Cette unité se déroule au premier semestre du master info. Il s'agit d'une UE obligatoire.
L'enseignement est organisé sous la forme d'une séance hebdomadaire d'1h30 de cours, d'une séance hebdomadaire d'1h30 de TD et d'une séance hebdomadaire de 2h de travaux pratiques.
Crédits
5 ECTS
Objectifs
Ce module s'attache à l'explication des éléments fondamentaux mis en oeuvre dans la conception des systèmes d'exploitation. L'étudiant doit y acquérir des notions :
- d'architecture des systèmes d'exploitation
- d'exploitation des matériels informatiques
- de sécurité fournies par les systèmes
- du rôle/activité des couches logicielles de base
Il doit maîtriser les principes fondateurs des systèmes d'exploitation en vue de :
- savoir utiliser les outils logiciels fournis
- savoir programmer des circuits matériels
- savoir concevoir des composants de systèmes d'exploitation
Contenu
Le cours dresse un état de l'art des différentes techniques et algorithmes dédiés à gestion et à l'abstraction des ressources matérielles élémentaires, à savoir, la mémoire de travail la mémoire persistante, et le microprocesseur. La gestion des entrée/sorties est détaillée dans le cours de réseaux (UE RSX de la licence mention informatique). Un projet de TP vise à reconsituer (par la pratique) les couches composant un système de fichiers. Un autre projet à mettre en oeuvre un ordonnanceur de tâches.
La réalisation de composants système est une activité qui implique de nombreuses heures de manipulation. Ce module comporte la réalisation d'un prototype qui implique un travail personnel substantiel en plus des heures de TD et de TP encadrées.
Bibliographie
- Sacha Krakowiak. Principes des Systèmes d'exploitation des Ordinateurs, Dunod informatique, 1987
- Adrew Tanenbaum. Les systèmes d'exploitation, InterEditions,
ISBN 2 7296 0259 2 - Operating System Concepts, James L. Peterson, Abraham Silberschatz, Second edition, 1985
- C a Reference Manual, Samuel P. Harbison, Guy L. Steele Jr. 4th ed. Prentice Hall
- The Single Unix Specification, The Open Group, 1997
- La programmation sous Unix, Jean-Marie Rifflet, 3ème édition, EdiScience International, 1993
- et bien sur "man" sous Unix (RTFM ! :o)
L'emploi du temps est accessible depuis la page du portail du MS1 info, onglet "Calendrier"
| Séance | TD | TP | PROF | Remarque |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Gestion de contextes : retour à un contexte |
Première manipulation pratique
Bibliothèque try()/throw() |
Readme, Makefile, display_stack.c, try.h, try.c, try_mul.c | Le TP est à rendre dans PROF avant la prochaine séance de TP |
| 2 | Gestion de contextes : création d'un contexte d'exécution -- Changement de contexte | Bibliothèque de création et changement de contexte | Readme, Makefile, init_ctx(), switch_to() | Le TP est à rendre dans PROF avant la prochaine séance de TP |
| 3 | Gestion de contextes : ordonnancement, ordonnancement sur interruptions | Bibliothèque d'ordonnancement | Readme, Makefile, create_ctx(), yield(), start_schedule() | |
| 4 | Gestion de contextes : synchronisation entre tâches | Bibliothèque de synchronisation | Readme, Makefile, sem.h, sem.c, prodcons.c | Les TP ordonnancement et synchronisation sont à rendre dans PROF avant la prochaine séance de TP |
| 5 | Première couche logicielle : accès au matériel |
Bibliothèque d'accès au matériel
Commandes de formatage du disque (frmt) et dump sector (dmps) |
Readme, Makefile, drive.c, drive.h, dmps, frmt | Le TP est à rendre dans PROF avant la prochaine séance de TP |
| 6 | Seconde couche logicielle : gestion de volumes |
Gestionnaire de partitions
Validation de la bibliothèque de gestion de volumes |
Readme, Makefile, mbr.h, mbr.c, vm | Le TP est à rendre dans PROF avant la prochaine séance de TP |
| 7 | Troisième couche logicielle, 1re partie : structure d'un volume (super bloc) |
Allocateur de blocs, validation
Commandes mknfs (make new filesystem), et dfs (display filesystem) |
||
| 8 | Troisième couche logicielle, 2e partie : structure d'un fichier (inode) | Validation de la structure d'un volume et d'un fichier à l'aide de i-commandes | ||
| 9 | Interrogation écrite : gestion de contextes et système de fichiers | Finalisation système de fichiers | Version finale du sytème de fichiers. Archive unique, Readme, Makefile, sources des commandes vm, mknfs, if_*file, bibliothèques nécessaires pour ces commandes. | Le TP est à rendre dans PROF avant la prochaine séance de TP |
| 10 |
Protection de la mémoire.
Isolation mémoire |
Isolation mémoire | Readme, Makefile, mi_kernel.c, mi_user.c, mi_syscall.h | Le TP est à rendre dans PROF avant la prochaine séance de TP |
| 11 | Mémoire virtuelle et swap disque | Mémoire virtuelle et swap disque | Readme, Makefile, mmu_manager.c, etc. | Le TP est à rendre dans PROF avant la recette des TP |
| 12 | Éventuel rattrapage | Recette des TP | Des versions finales des TP peuvent être rendues dans PROF à l'issue de la recette |
L'évaluation s'effectue suivant une procédure de contrôle continu, et un examen en fin de semestre.
Deux notes seront attribuées à chaque étudiant durant le semestre :
- CC : une note sur 20 de contrôle continu évaluant les travaux pratiques rendus tout au long du semestre et une démonstration de ces travaux réalisée en fin de semestre
- EX : une note sur 20 pour l'examen de fin de semestre
La note finale sur 20 (N) est calculée comme une moyenne pondérée de ces deux notes :
N= sup(EX,(2EX+CC)/3)
Pour la seconde session d'examen, la note CC de contrôle continu est conservée. Seule la note EX d'examen est remplacée par la note obtenue lors de la seconde session.
L'unité acquise apporte 5 ECTS.
Espace étudiants
L'ensemble des supports de cours, TD et TP sont distribués aux étudiants. Les polycopiés surnuméraires sont laissés à l'AEI.
Ces polycopiés sont disponibles petit à petit.
Supports de cours
Supports de travaux dirigés et travaux pratiques
- Changement de contexte et
ordonnancement
- code source d'un simulateur minimal de génération d'interruptions, hw.tgz
- Bibiothèque
hardwarede simulation du matériel - Système de fichiers « à la Unix »
- Virtualisation de la mémoire du microprocesseur
Annales
Espace réservé aux enseignants
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