Conception de systèmes d’ exploitation Le cas Linux

Le but de ce livre est de faire comprendre comment on conçoit un système d’exploitation en
illustrant notre propos sur un cas concret dont nous commentons les sources complètement.
Le choix s’est porté tout naturellement sur le premier noyau Linux, ce que nous justifions au
chapitre 3.
En prérequis, nous supposons que le lecteur connaît la notion de système d’exploitation en tant
qu’utilisateur, pour des systèmes d’exploitation tels que MS-DOS, Unix, MacOs ou Windows
(95, 98, 2000, NT ou XP), un langage d’assemblage pour les microprocesseurs Intel 80×86 et
qu’il sache programmer en langage C.
On peut distinguer cinq niveaux de rapports avec un système d’exploitation :
· le niveau utilisateur : le but principal consiste essentiellement à charger les logiciels que l’on
veut utiliser et de manipuler quelque peu les fichiers ; on se sert pour cela de l’interpréteur
de commandes (et de ses commandes telles que copy, rename…) ;
· le niveau administrateur : cela consiste à paramétrer le système et à le tenir à jour ; il est
indispensable pour les systèmes d’exploitation capables d’accueillir plusieurs utilisateurs ;
· le niveau écriture de scripts pour automatiser certaines séquences répétitives de commandes ;
· le niveau programmation système : cette programmation se fait pour Linux en langage C en
utilisant les appels système ;
· le niveau conception du système, et plus particulièrement du noyau.
Nous allons nous intéresser ici à la conception du système d’exploitation, en illustrant nos
propos par Linux, plus particulièrement par le tout premier noyau 0.01. L’intérêt de choisir
Linux est que le code est diffusé.
Ce livre n’a d’autre but que de publier en un seul volume les aspects suivants de la conception
d’un système d’exploitation :
· les concepts généraux sous-jacents à l’implémentation d’un système d’exploitation, tels qu’on
les trouve dans [TAN-87] dont nous nous inspirons fortement ;
· les concepts d’un système d’exploitation de type Unix, en suivant le plus possible la norme
Posix ;
· de la documentation sur le microprocesseur Intel 80386 ; celle-ci exigeant un ouvrage de la
taille de celui-ci, nous en supposons connue au moins une partie, celle qui concerne le mode
dit « réel » ;
· la documentation sur les contrôleurs de périphériques et leur implémentation sur un compa-
tible PC, nécessaire à la programmation d’un système d’exploitation ;
· une présentation des choix faits pour l’implémentation de Linux 0.01, suivie d’extraits de
fichiers sources, repérables facilement par l’indication Linux 0.01 située en marge, puis para-
phrasés en français ; ces paraphrases, commençant presque toujours par « autrement dit », nesont pas théoriquement indispensables mais sont souvent appréciables ; comme nous l’avons
déjà dit, tout le source est commenté, même si pour des raisons logiques il est dispersé tout
au long de l’ouvrage.
Chemin faisant, nous montrons ainsi une méthode pour étudier les sources d’autres systèmes
d’exploitation.
L’index fait références aux concepts mais aussi à tous les noms apparaissant dans les fichiers
source, ce qui permet de se rendre directement au commentaire de la partie qui intéresse le
lecteur.