Fiche de Révision Fondamentaux du Processeur et Systèmes Informatiques.pdf

1. Architecture des Systèmes Informatiques (Processeur) Architecture de Von Neumann : Modèle classique où les instructions et les données partagent le même bus de communication (goulot d'étranglement de Von Neumann). Composants principaux : - CPU (Processeur) : Cerveau de l'ordinate...

1. Architecture des Systèmes Informatiques (Processeur) Architecture de Von Neumann : Modèle classique où les instructions et les données partagent le même bus de communication (goulot d'étranglement de Von Neumann). Composants principaux : - CPU (Processeur) : Cerveau de l'ordinateur, exécute les instructions via l'ALU (Unité arithmétique et logique) et l'UC (Unité de contrôle). - Mémoire (RAM) : Stocke temporairement les données nécessaires à l'exécution des programmes. - Bus : Canaux de communication entre le CPU, la mémoire, et les autres composants. - Cache : Mémoire rapide entre le CPU et la RAM, stockant les données fréquemment utilisées. Interruptions : Mécanisme permettant à un périphérique ou programme de demander au processeur d’interrompre son exécution pour gérer un événement. 2. Gestion de la Mémoire Centrale Adressage et allocation de mémoire : - Partition fixe et variable : La mémoire est divisée en partitions soit de taille fixe, soit variable en fonction des besoins du processus. - Pagination : La mémoire est divisée en pages de taille fixe, réduisant la fragmentation. Mémoire virtuelle : Technique permettant de simuler une mémoire plus grande que la mémoire physique en utilisant le disque dur. Algorithmes de remplacement de pages : FIFO, LRU (Least Recently Used), et Clock pour libérer des pages lorsque la mémoire est saturée. 3. Ordonnancement des Processus (Linux et Général) First-Come, First-Served (FCFS) : Exécution des processus dans l'ordre d'arrivée, non préemptif. Round Robin (RR) : Préemptif avec un quantum de temps fixe pour chaque processus.  Priorité : Chaque processus reçoit une priorité. Vieillissement est une technique pour éviter la famine des processus à basse priorité. Hiérarchie des Processus sous Linux : Chaque processus est identifié par un PID et peut être géré via des commandes comme ps , kill , etc. 4. Synchronisation des Processus Exclusion mutuelle : Garantit que plusieurs processus ne puissent pas accéder simultanément à une ressource partagée. Sémaphores : Utilisés pour gérer l'accès aux ressources partagées, avec des opérations P() pour bloquer et V() pour libérer la ressource. Problème producteur-consommateur : Un producteur génère des données dans un tampon, un consommateur les retire ; synchronisation via des sémaphores. Interblocage (deadlock) : Survient lorsque des processus attendent mutuellement des ressources détenues par d'autres. Prévention via des politiques pour éviter l'attente circulaire. 5. Système d'Exploitation Fonctions principales : - Gestion du processeur : Ordonnancement des processus, multi-threading, et gestion des interruptions. - Gestion de la mémoire : Allocation et désallocation de la RAM et gestion de la mémoire virtuelle. - Gestion des E/S : Communication entre le CPU, la mémoire, et les périphériques. Kernel : Partie centrale du système, gérant la communication entre le matériel et les logiciels. 6. Système de Gestion de Fichiers Allocation de mémoire : - Allocation contiguë : Blocs de données alloués de manière séquentielle, problème de fragmentation.  - Allocation indexée : Utilise un bloc d'index pour stocker les adresses des blocs de données. Droits et permissions sous Linux : - rwx : Lecture (r), écriture (w), exécution (x). Les permissions sont modifiées via chmod.