HISTOIRE DU LOGICIEL (SYSTMES D'EXPLOITATION)
2002 Jean Bellec
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INTRODUCTION
| Mme si les concepts thoriques de la programmation des automates, puis
du concept de la machine universelle de Turing et la structure de base du fonctionnement
des ordinateurs (Von Neumann) ont t tablis avant les annes 1950, la mise en oeuvre
de ces concepts et leur application des machines fabriques en srie remontent
seulement la fin des annes 1950 o les concepts de langage de programmation et de
systme d'exploitation se sont imposs. On traitera sparment des problmes de langages, qui n'ont gure profondment volu depuis la fin des annes 1960, et on examinera d'abord le problme des systmes d'exploitation. SYSTMES D'EXPLOITATION L'objectif initial du systme d'exploitation tait l'optimisation du temps consacr par la machine des calculs utiles, par opposition son immobilisation pour la prparation des travaux et pour la collecte des rsultats. Les systmes mis au point pour assurer le spooling de l'entre des donnes et des rsultats sur les machines 1958-1968 sont la premire gnration. En fait deux solutions ont t apportes paralllement, l'une chez IBM (machine scientifiques) et Univac tait une premire version de distribution des fonctions suivant deux machines physiques, l'autre surtout rpandue dans les ordinateurs de gestion multiplexait les oprations de spooling sur une mme machine introduisant de ce fait la premire version de "multi-tasking". On s'aperut qu'il tait -au moins thoriquement- possible non seulement de multiplexer les entres-sorties mais aussi de multiplexer l'excution de plusieurs programmes de calcul lorsque ceux-ci taient ralentis par des accs des fichiers situs sur des appareils priphriques (bandes ou disques magntiques) Par ailleurs, les machines de "process control" avaient faire face des problmes de simultanit des entres-sorties avec le calcul et on inventa pour ces applications le systme de gestion des interruptions (y compris leur masquage et l'attribution de niveaux de priorit). C'tait peu prs la visibilit des systmes d'exploitation au moment du lancement de la srie 360 par IBM. Des travaux universitaires mirent en lumire au dbut des annes 1960 le manque de productivit de ces systmes de traitement par lots, lorsqu'on incluait dans les tches le dveloppement des programmes. Un accs immdiat la machine pour corriger des erreurs triviales permettait de gagner des journes entires de programmeurs. C'est ainsi que naquirent les systmes en temps partag o le systme d'exploitation fournissait chaque utilisateur une machine virtuelle offrant toutes ou, le plus souvent, une partie des possibilits de la machine relle. Cependant, l'organisation des travaux de gestion de manire taylorienne tendait organiser la socit autour des plannings de l'ordinateur ne reprsentait pas une solution satisfaisante pour automatiser les tches directement en contact avec le monde extrieur. C'est le problme d'automatisation de la rservation des places d'avions qui fut chez IBM le catalyseur de la rvolution vers les systmes transactionnels. Mais on s'aperut aussi rapidement que le traitement en temps rel des transactions bancaires par exemple posait des problmes de mme nature. Les systmes dits de troisime gnration rpondaient pour le matriel ces besoins, l'introduction de systmes de protection de mmoire plus ou moins sophistiqus ncessits pour des systmes de time-sharing n'taient pas tous indispensables pour le transactionnel. Par contre, il devint fondamental de dvelopper des mcanismes de sauvegarde des donnes, non seulement en cas de panne du matriel, mais mme pour permettre de faire des corrections ou des annulations de transactions. Les systmes batch laissrent progressivement de 1970 1985 la place au transactionnel pour la majorit des applications. Avec le transactionnel (et en parallle avec le time-sharing) arriva le support de terminaux et des lignes de communications par l'ordinateur. L encore, deux tendances s'opposrent au dbut, l'une de centralisation es fonctions dans l'ordinateur principal, l'autre de traitement spar par un processeur frontal communiquant avec lui. Les systmes d'exploitation drivs des systmes temps rel privilgiaient la premire approche, ceux ayant fait voluer leur traitement batch prfraient la seconde. La victoire des seconds est davantage d la matrise de la complexit par une isolation des fonctions qu' une efficacit plus grande. La gestion de l'interface humain-machine deviendra le sujet essentiel des systmes d'exploitation dans le priode 1975-1985, au fur et mesure de l'utilisation de terminaux par de plus en plus de travailleurs. De plus en plus de fonctions se virent transfrer dans le terminal, ordinateur central ne pilotant plus chaque frappe sur le clavier du terminal. Des systmes de formulaires pilotant les transactions, la saisie et une partie du contrle du formulaire tant effectu en local.
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La disponibilit des serveurs bon march base de
microprocesseurs du commerce laissrent croire une mutation fondamentale des systmes
d'exploitation, le paradigme du client-serrveur. On crut alors que les systmes
transactionnels sur main frames allaient laisser la place des systmes contexte
distribu o l'essentiel du travail aurait lieu dans un micro-ordinateur client ayant
accs un serveur centralis pour le accs aux bases de donnes. En fait, seules les
applications trs faible taux de mises jour vitaient la sophistication de la
synchronisation des bases de donnes distribues et rapidement ces fonctions furent l
aussi ralises sur les systmes ouverts. C'est sur les micro-ordinateurs qu'intervint la plus grande rvolution des systmes d'exploitation, celle des systmes gestion de fentres invente au Xerox PARC la fin des annes 1970. Au dbut les ordinateurs personnels possdaient un systme d'exploitation issu de celui des mini-ordinateurs utiliss en time-sharing , essentiellement UNIX. CP/M ou MS/DOS en taient des versions simplifies pour un seul utilisateur. Ce qui fut introduit par Xerox (et sa suite par le Macintosh et Windows) tait un systme multi-tches sous le contrle d'un seul utilisateur gr de manire "vnementielle" la manire des ordinateurs de contrle de processus. Ce traitement est le systme de base de la machine dna s Windows NT et le Mac, il est ralis par une ou plusieurs tages de superstructures sur Windows non NT et dans UNIX. Certains avaient pens au dbut des annes 1990 que l'ordinateur personnel avait
vcu et serait remplac par un retour aux systmes centraliss avec des terminaux
intelligents (network computers). Il n'en a rien t. L'attrait d'une utilisation
personnelle et la naissance d'une informatique nomade a fait refuser ce retour aux
sources. Les superordinateurs d'aujourd'hui ont abandonn les concepts invents de 1960 1990 pour adopter la formule du massivement parallle, rompant aussi avec l'adressage uniforme des multiprocesseurs invents dans les annes 1960. Le rle du rseau d'interconnexion devenu fondamental est partag entre matriel et logiciel. On ne saurait oublier l'importance de l'interconnexion des ordinateurs sur Internet qui a rvolutionn l'informatique dans les annes 1995-2000. Que nous prpare le futur? L'informatique nomade n'est pas encore dans sa phase de maturit. Son intgration avec les tlcommunications laisse encore dsirer pour que l'accs Internet via son PDA soit rellement utile autre chose que la consultation de son rpondeur tlphonique. Parmi les problmes en attente de solution, figurent les moyens d'interaction humain/machine pour ces applications. L'autre domaine qui fait l'objet de travaux importants chez les constructeurs mais qui n'a pas encore t test, c'est le fonctionnement automatique d'un rseau de serveurs, sans la contrainte d'administrateurs. Cette automatisation dlivrant de la puissance informatique rpond aux rves qu'avaient eu ds les annes 1960 les pionniers de Multics. En adoptant de plus une stratgie de multi-calculateurs. Parmi les problmes rsoudre figurent ceux de migration de bases de donnes sans interruption de service et l'volution presque obligatoirement htrogne des serveurs. Chapitre 1: Environnement d'Excution des Programmes Chapitre 2: Gestion des Ressources Chapitre 3: Gestion des Travaux Chapitre 4: Interactions avec l'utilisateur
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