Système d'exploitation - Processus et Threads

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Questions and Answers

Quel symbole est utilisé pour lancer un processus en arrière-plan?

& (correct)

Quelle commande permet de ramener un processus au premier plan?

bg %n

resume %n

stop %n

fg %n (correct)

Quelle est la conséquence de l'utilisation de la commande nohup?

Le processus tourne uniquement en premier plan.

Le signal SIGHUP est ignoré lors de la déconnexion. (correct)

Le processus est automatiquement arrêté.

La sortie standard est redirigée vers nooutput.log.

Quel fichier reçoit la sortie standard par défaut lors de l'utilisation de nohup?

nohup.out Signup and view all the answers

Quelle contrainte est associée à l'exécution d'un processus en arrière-plan?

L'entrée standard est inaccessible. Signup and view all the answers

Quel est l'un des inconvénients majeurs des processus lourds?

Ils nécessitent des appels systèmes coûteux en temps. Signup and view all the answers

Quelle affirmation décrit le mieux la relation entre un processus et ses threads?

Un processus peut contenir plusieurs threads qui exécutent différentes tâches. Signup and view all the answers

Quel mécanisme est nécessaire pour la communication entre processus?

Un mécanisme de communication spécial appelé 'pipe'. Signup and view all the answers

Pourquoi les changements de contexte entre processus sont-ils considérés lents?

Ils impliquent de nombreux transferts en mémoire. Signup and view all the answers

Quelle caractéristique est vraie pour les processus légers ou les threads?

Un seul thread est créé lors de la création d'un processus, mais il peut en engendrer de nouveaux. Signup and view all the answers

Quel est le principe de l'ordonnancement FCFS ?

Les processus sont traités selon leur date d'arrivée. Signup and view all the answers

Quel est le temps total d'exécution dans l'exemple donné ?

26 Signup and view all the answers

Quel processus commence à s'exécuter en premier dans l'ordonnancement FCFS ?

P1 Signup and view all the answers

Quelle est la durée du cycle CPU pour le processus P2 ?

4 Signup and view all the answers

Que représente le diagramme de Gantt dans ce contexte ?

L'évolution de l'utilisation des processus au fil du temps. Signup and view all the answers

Quel est le temps d'attente pour le processus P4 ?

12 Signup and view all the answers

Quel est le TRM (Temps de Réponse Moyen) pour les processus présentés ?

10.0 Signup and view all the answers

Quel processus a le temps d'exécution le plus long ?

P4 Signup and view all the answers

Quel type d'algorithme d'ordonnancement permet à un processus de s'exécuter jusqu'à ce qu'il libère le processeur volontairement ?

Non préemptif Signup and view all the answers

Quelle formule est utilisée pour calculer le temps de rotation moyen ?

TRi = date fin - date arrivée Signup and view all the answers

Quel est l'effet d'un algorithme d'ordonnancement préemptif sur un processus en cours ?

Il est suspendu après un délai déterminé Signup and view all the answers

Quelle mesure évalue le délai d'attente avant qu'un processus commence son exécution ?

Temps d'attente moyen Signup and view all the answers

Quel scénario ne correspond pas à un algorithme d'ordonnancement non préemptif ?

Un processus est interrompu pour laisser place à un autre Signup and view all the answers

Quel critère n'est pas optimisé par les algorithmes d'ordonnancement ?

Temps d'interruption Signup and view all the answers

Quel est un des caractéristiques d'un algorithme préemptif ?

Permet de faire des interruptions après un délai Signup and view all the answers

Lorsqu'un processus est bloqué, que se passe-t-il dans un système avec un algorithme d'ordonnancement non préemptif ?

Le processus attend sans libérer le processeur Signup and view all the answers

Quel est l'élément qui caractérise chaque fils d'exécution dans un processus léger ?

Une valeur de compteur ordinal propre Signup and view all the answers

Comment les processus sont-ils organisés sous UNIX ?

Sous forme d'arbre avec une hiérarchie Signup and view all the answers

Quel est le principal avantage d'un processus léger par rapport à un processus classique ?

L'exécution simultanée de plusieurs fils d'exécution Signup and view all the answers

Quel aspect distingue les processus sous Windows de ceux sous UNIX ?

Les processus Windows sont à plat plutôt qu'en structure hiérarchique Signup and view all the answers

Dans quel type de processus chaque fil d'exécution est-il rattaché ?

À un processus unique Signup and view all the answers

Quel terme désigne un processus qui peut exécuter plusieurs fils d'exécution simultanément ?

Processus léger Signup and view all the answers

Quel type d'information est récupéré lorsqu'un processus crée un autre sous Windows ?

Une information pour le piloter Signup and view all the answers

Quelle est la caractéristique d'un processus classique par rapport à un processus léger ?

N'a qu'un seul fil d'exécution Signup and view all the answers

Quel est le principe de l'ordonnancement SJF (Shortest Job First) ?

Les processus ayant le temps d'exécution le plus court sont traités en premier. Signup and view all the answers

Quel est le principal inconvénient de l'ordonnancement SJF ?

Il exige des informations sur tous les temps d'exécution à l'avance. Signup and view all the answers

Quelle caractéristique définit l'ordonnancement à tourniquet (Round-Robin) ?

Chaque processus est alloué une tranche de temps fixe. Signup and view all the answers

Dans l'algorithme Round-Robin, que signifie le terme 'Quantum' ?

La durée fixe allouée à chaque processus. Signup and view all the answers

Quel type d'ordonnancement réduit la latence pour les travaux de courte durée ?

L'ordonnancement SJF. Signup and view all the answers

Quel est l'effet secondaire courant d'un ordonnancement basé sur SJF ?

L'augmentation de l'attente pour les processus plus longs. Signup and view all the answers

Quel algorithme d'ordonnancement est le plus susceptible de créer une famine pour certains processus ?

Ordonnancement SJF. Signup and view all the answers

Quel type d'ordonnancement est particulièrement adapté pour un système avec des travaux de durée variable ?

Ordonnancement SJF. Signup and view all the answers

Study Notes

Informations générales sur le système d'exploitation

Le système d'exploitation (SE) est un ensemble de programmes qui coordonnent le fonctionnement des différents composants matériels et logiciels d'un système informatique.
L'objectif d'un SE est d'accroître la disponibilité des ressources pour les utilisateurs et d'optimiser l'utilisation du matériel.
Exemples de SE : Windows (NT, 95, 98, Vista, ...), macOS (le système Macintosh), Unix, Linux, etc.

Rôles principaux du système d'exploitation

Gérer les ressources matérielles : processeur, mémoire, périphériques d'entrée-sortie et stockage.
Fournir un environnement d'exécution pour les programmes applicatifs.
Assurer la sécurité des informations stockées dans le système par un contrôle d'accès.
Faciliter l'interaction utilisateur à travers une interface graphique ou en ligne de commande.

Objectifs du cours sur les systèmes d'exploitation

Comprendre le fonctionnement d'un SE et ce qu'il gère (systèmes de fichiers, la mémoire, la sécurité, les processus...).
Savoir comment utiliser les possibilités du SE dans les programmes et les ressources (multiprocesseur, multithreading), et communiquer entre les processus.
Savoir optimiser et synchroniser les processus

Composants de Démarrage d'un ordinateur

Le BIOS (Basic Input Output System) est un programme de configuration qui permet de démarrer l'ordinateur et de reconnaître les principaux composants matériels.
L'UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) est une interface plus moderne, plus complète et flexible que le BIOS.

Différents modes d'exécution des systèmes

Architecture monolithique: tout le SE est réuni dans un seul programme.
Architecture à micro-noyau: seulement les fonctions essentielles du SE sont placées dans le noyau.
Architecture en couches: le SE est divisé en couches, chacune avec sa propre responsabilité et ses interfaces.
Modèle client-serveur: le SE est divisé en services et clients.

Types de processus

Processus système: lancé par le système d'exploitation (ex: init, syslogd, httpd).
Processus utilisateur: lancé par l'utilisateur (ex: un navigateur web).

Bloc de controle de processus (PCB)

Le PCB contient des informations sur l'état du processus, le numéro du processus, le compteur d'instructions, les registres, les limites de mémoire, la liste des fichiers ouverts, etc.
Contient toutes les informations nécessaire pour gérer, suivre et contrôler les processus.

Relation entre le système d’exploitation et les processus

Création, suppression et interruption des processus.
Ordonnancement afin de déterminer l’ordre d’exécution des processus.
Gestion des conflits d'accès aux ressources partagées, synchronisation et communication.
Protection des processus d’un utilisateur contre les actions d’autres utilisateurs.

Composition d'un processus

Code: instructions du programme à exécuter.
Données: variables globales ou statiques du programme.
Pile d'exécution: empilement des appels de fonctions.

Etats d'un processus

Nouveau.
Admis.
Prêt.
En exécution.
Bloqué.
Terminé.
Interrompu.

Notions de processus

Un ordinateur peut réaliser plusieurs tâches en parallèle.
Un processus correspond à l'instance d'un programme en cours d'exécution sur l'ordinateur.
Un processus est une entité dynamique qui matérialise un programme en cours d'exécution.
Un processeur ne peut effectuer qu'une instruction à la fois (en séquence).
La gestion des processus nécessite un ordonnanceur pour l’allocation du processeur.

Notion de Thread

Un thread est un processus léger qui fait partie d'un processus.
Il partage la mémoire et les ressources du processus parent.
La création d’un thread est plus rapide que la création d'un nouveau processus.
Les threads peuvent se synchroniser et communiquer plus facilement entre eux.

Gestion des processus

File d'attente: structure de données qui permet de sauvegarder des données.
Gestion des fichiers: tâches pour manipuler des fichiers (ouvrir, fermer, lire, écrire, supprimer, parcourir les répertoires.)
Gestion du système de fichiers.
Gestion de la mémoire: allouer, libérer, etc.
Gestion des communications: échanges de données entre les processus (messages, signaux, tubes.)
Gestion des Entrée/Sortie (E/S): entrées/sorties graphiques, clavier souris.
Gestion des ressources.
Gestion des utilisateurs

Classification des Processus

Processus système
- Créés au démarrage du système
- Ex: inetd, routed, named, ftpd, httpd
- Ne sont interrompus qu'à l'arrêt du système.
Processus utilisateurs
- Ex: Login, interpréteur de commandes, navigateur web
- Exécutés depuis un terminal.

Différents types d’ordonnanceurs

Ordonnancement à long terme.
Ordonnancement à court terme.
Ordonnancement à moyen terme.

Types d’ordonnancement

Premier arrivé premier servi (FIFO) - ou - premier entré premier sorti.
Prioritaire: basé sur les priorités, les processus à plus haute priorité sont exécutés en premier.
Plus court d’abord (SJF) : sélectionne le processus ayant le temps d’exécution le plus réduit.
À tourniquet (Round-Robin) : Le processeur est alloué successivement aux différents processus pour une tranche de temps fixe, appelée Quantum.

Organisation physique du disque

Secteurs sur les pistes.
Cylindres de pistes.
Algorithmes d’ordonnancement: différents moyens pour déterminer l’ordre d’accès au disque.
Structure logique des disques: comment les fichiers sont organisés sur le disque.
Gestion des jobs: les tâches demandées par l'utilisateur.

Méthodes d'allocation

Allocation contiguë: les blocs d'un fichier se situent de manière consécutive sur le disque.
Allocation chaînée: les blocs d'un fichier sont stockés sur le disque de manière non consécutive. Chaque bloc contient l'adresse du bloc suivant.
Allocation indexée: les blocs d'un fichier sont stockés sur le disque de manière non consécutive. Un tableau indexe contient les adresses de tous les blocs du fichier.

Mémoire virtuelle

La mémoire virtuelle permet d'exécuter des programmes plus gros que la taille de la mémoire principale.
Le système d'exploitation échange les pages entre la mémoire principale et le disque dur.
Augmente la mémoire disponible pour les applications.
Division de la mémoire en pages.

Problèmes de la gestion de mémoire

Fragmentation interne: parties de la mémoire non utilisée.
Fragmentation externe: mémoire disponible mais non consécutive.

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Description

Testez vos connaissances sur les processus et les threads dans les systèmes d'exploitation. Ce quiz couvre des concepts clés tels que l'ordonnancement de processus, la gestion de l'arrière-plan, et la communication entre processus. Préparez-vous à explorer les mécanismes essentiels qui régissent le fonctionnement des processus en informatique.