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HISTOIRE DU LOGICIEL (SYST�MES D'EXPLOITATION)

�2002 Jean Bellec
Retour histoire informatique

en construction  derni�re mise � jour 12 novembre, 2004

INTRODUCTION

M�me si les concepts th�oriques 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 ann�es 1950, la mise en oeuvre de ces concepts et leur application � des machines fabriqu�es en s�rie remontent seulement � la fin des ann�es 1950 o� les concepts de langage de programmation et de syst�me d'exploitation se sont impos�s.

On traitera s�par�ment des probl�mes de langages, qui n'ont gu�re profond�ment �volu� depuis la fin des ann�es 1960, et on examinera d'abord le probl�me des syst�mes d'exploitation.

SYST�MES D'EXPLOITATION

L'objectif initial du syst�me d'exploitation �tait l'optimisation du temps consacr� par la machine � des calculs utiles, par opposition � son immobilisation pour la pr�paration des travaux et pour la collecte des r�sultats. Les syst�mes mis au point pour assurer le spooling de l'entr�e des donn�es et des r�sultats sur les machines 1958-1968 sont la premi�re g�n�ration. En fait deux solutions ont �t� apport�es parall�lement, l'une chez IBM (machine scientifiques) et Univac �tait une premi�re version de distribution des fonctions suivant deux machines physiques, l'autre surtout r�pandue dans les ordinateurs de gestion multiplexait les op�rations de spooling sur une m�me machine introduisant de ce fait la premi�re version de "multi-tasking". 

On s'aper�ut qu'il �tait -au moins th�oriquement- possible non seulement de multiplexer les entr�es-sorties mais aussi de multiplexer l'ex�cution de plusieurs programmes de calcul lorsque ceux-ci �taient ralentis par des acc�s � des fichiers situ�s sur des appareils p�riph�riques (bandes ou disques magn�tiques)

Par ailleurs, les machines de "process control" avaient � faire face � des probl�mes de simultan�it� des entr�es-sorties avec le calcul et on inventa pour ces applications le syst�me de gestion des interruptions (y compris leur masquage et l'attribution de niveaux de priorit�).

C'�tait � peu pr�s la visibilit� des syst�mes d'exploitation au moment du lancement de la s�rie 360 par IBM.

Des travaux universitaires mirent en lumi�re au d�but des ann�es 1960 le manque de productivit� de ces syst�mes de traitement par lots, lorsqu'on incluait dans les t�ches le d�veloppement des programmes. Un acc�s imm�diat � la machine pour corriger des erreurs triviales permettait de gagner des journ�es enti�res de programmeurs. C'est ainsi que naquirent les syst�mes en temps partag� o� le syst�me d'exploitation fournissait � chaque utilisateur une machine virtuelle offrant toutes ou, le plus souvent, une partie des possibilit�s de la machine r�elle. 

Cependant, l'organisation des travaux de gestion de mani�re taylorienne tendait � organiser la soci�t� autour des plannings de l'ordinateur ne repr�sentait pas une solution satisfaisante pour automatiser les t�ches directement en contact avec le monde ext�rieur. C'est le probl�me d'automatisation de la r�servation des places d'avions qui fut chez IBM le catalyseur de la r�volution vers les syst�mes transactionnels. Mais on s'aper�ut aussi rapidement que le traitement en temps r�el des transactions bancaires par exemple posait des probl�mes de m�me nature. 

Les syst�mes dits de troisi�me g�n�ration r�pondaient pour le mat�riel � ces besoins, l'introduction de syst�mes de protection de m�moire plus ou moins sophistiqu�s n�cessit�s pour des syst�mes de time-sharing n'�taient pas tous indispensables pour le transactionnel. Par contre, il devint fondamental de d�velopper des m�canismes de sauvegarde des donn�es, non seulement en cas de panne du mat�riel, mais m�me pour permettre de faire des corrections ou des annulations de transactions.

Les syst�mes batch laiss�rent progressivement de 1970 � 1985 la place au transactionnel pour la majorit� des applications.

Avec le transactionnel (et en parall�le avec le time-sharing) arriva le support de terminaux et des lignes de communications par l'ordinateur. L� encore, deux tendances s'oppos�rent au d�but, l'une de centralisation es fonctions dans l'ordinateur principal, l'autre de traitement s�par� par un processeur frontal communiquant avec lui. Les syst�mes d'exploitation d�riv�s des syst�mes temps r�el privil�giaient la premi�re approche, ceux ayant fait �voluer leur traitement batch pr�f�raient la seconde. La victoire des seconds est davantage d� � la ma�trise 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 syst�mes d'exploitation dans le p�riode 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 transf�rer dans le terminal, ordinateur central ne pilotant plus chaque frappe sur le clavier du terminal. Des syst�mes de formulaires pilotant les transactions, la saisie et une partie du contr�le du formulaire �tant effectu� en local.

 

La disponibilit� des serveurs bon march� � base de microprocesseurs du commerce laiss�rent croire � une mutation fondamentale des syst�mes d'exploitation, le paradigme du client-serrveur. On crut alors que les syst�mes transactionnels sur main frames allaient laisser la place � des syst�mes � contexte distribu� o� l'essentiel du travail aurait lieu dans un micro-ordinateur client ayant acc�s � un serveur centralis� pour le acc�s aux bases de donn�es. En fait, seules les applications � tr�s faible taux de mises � jour �vitaient la sophistication de la synchronisation des bases de donn�es distribu�es et rapidement ces fonctions furent l� aussi r�alis�es sur les syst�mes ouverts.

C'est sur les micro-ordinateurs qu'intervint la plus grande r�volution des syst�mes d'exploitation, celle des syst�mes � gestion de fen�tres invent�e au Xerox PARC � la fin des ann�es 1970. Au d�but les ordinateurs personnels poss�daient un syst�me d'exploitation issu de celui des mini-ordinateurs utilis�s en time-sharing , essentiellement UNIX. CP/M ou MS/DOS en �taient des versions simplifi�es pour un seul utilisateur. Ce qui fut introduit par Xerox (et � sa suite par le Macintosh et Windows) �tait un syst�me multi-t�ches sous le contr�le d'un seul utilisateur g�r� de mani�re "�v�nementielle" � la mani�re des ordinateurs de contr�le de processus. Ce traitement est le syst�me de base de la machine dna s Windows NT et le Mac, il est r�alis� par une ou plusieurs �tages de superstructures sur Windows non NT et dans UNIX.

Certains avaient pens� au d�but des ann�es 1990 que l'ordinateur personnel avait v�cu et serait remplac� par un retour aux syst�mes centralis�s 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.
L'informatique nomade a vu na�tre des syst�mes d'exploitation sp�cialis�s dans les PDA o� la notion de syst�me de fichiers voit d�cro�tre son r�le et o� un acc�s rapide � l'information privil�gie le stationnement ind�fini des applications (dans leur �tat courant ou non) dans la m�moire visible du syst�me. Les PalmOS (et autres) ont privil�gi� une notion universelle de sauvegarde des programmes et des donn�es sur des ordinateurs h�te, � travers des r�seaux locaux ou � distance.

Les superordinateurs d'aujourd'hui ont abandonn� les concepts invent�s de 1960 � 1990 pour adopter la formule du massivement parall�le, rompant aussi avec l'adressage uniforme des multiprocesseurs invent�s dans les ann�es 1960. Le r�le du r�seau d'interconnexion devenu fondamental est partag� entre mat�riel et logiciel.

On ne saurait oublier l'importance de l'interconnexion des ordinateurs sur Internet qui a r�volutionn� l'informatique dans les ann�es 1995-2000.

Que nous pr�pare le futur?

L'informatique nomade n'est pas encore dans sa phase de maturit�. Son int�gration avec les t�l�communications laisse encore � d�sirer pour que l'acc�s � Internet via son PDA soit r�ellement utile � autre chose que la consultation de son r�pondeur t�l�phonique. Parmi les probl�mes 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 r�seau de serveurs, sans la contrainte d'administrateurs. Cette automatisation d�livrant de la puissance informatique r�pond aux r�ves qu'avaient eu d�s les ann�es 1960 les pionniers de Multics. En adoptant de plus une strat�gie de multi-calculateurs. Parmi les probl�mes � r�soudre figurent ceux de migration de bases de donn�es sans interruption de service et l'�volution presque obligatoirement h�t�rog�ne des serveurs.

Chapitre 1: Environnement d'Ex�cution des Programmes

Chapitre 2: Gestion des Ressources

Chapitre 3: Gestion des Travaux

Chapitre 4: Interactions avec l'utilisateur

 

 

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