Le système d'exploitation

Tout d'abord il faut se rendre compte qu'un ordinateur est une machine nue : tout seul il ne peut pas fonctionner, et il lui faut un minimum de logiciels pour atteindre un niveau de fonctionnalité accessible à l'utilisateur. Cet ensemble minimum de logiciels c'est le système d'exploitation (en anglais OS : Operating System).

Les rôles de l'OS et des logiciels

1) faire démarrer la machine

C'est le rôle du boot, petit bout de programme indépendant de l'OS, résident à une adresse fixe dans une mémoire non volatile, qui est exécuté à la mise sous tension du processeur et qui fait démarrer les autres (BIOS, OS, cf. ci-après).

Son nom est le diminutif de bootstrap (crochet à bottine), par allusion au fait qu'un petit bout tire un plus gros bout.

Le terme consacré pour redémarrer un ordinateur est ainsi rebooter, ce qui a donné lieu à la plaisanterie suivante, qui fait référence à la tendance de l'OS Windows à demander à l'utilisateur, pour un oui ou pour un non, de redémarrer l'ordinateur : Dans le doute, reboote !

2) l'interface entre le processeur et les périphériques

C'est à la charge :

3) l'exécution multitâche

Un processeur n'exécute qu'un programme à la fois ; néanmoins, les OS modernes permettent d'exécuter plusieurs programmes en même temps, en leur allouant à tour de rôle de petits quanta de temps d'utilisation du CPU. Vu de l'utilisateur, tout se passe comme si plusieurs programmes tournaient en parallèle, mais on préfère parler d'exécution concurrente, et on réserve le terme de parallélisme aux architectures à plusieurs processeurs où il peut véritablement y avoir plusieurs programmes qui s'exécutent en parallèle.

4) les fichiers

Le processeur ne sait que lire ou écrire des bits, des octets, etc. à des adresses : il ne sait pas si derrière une adresse il y a un emplacement mémoire, un disque dur, un clavier, ... Aussi, ce n'est pas l'ordinateur matériel qui vous permet d'organiser vos données en fichiers, mais une fonction du système d'exploitation.

Le gestionnaire de fichiers (en anglais file manager) est un programme qui organise les informations sur le disque dur en répertoires, fichiers (système de fichiers, en anglais file system), alloue/désalloue des blocs sur le support au fur et à mesure des besoins des programmes utilisateurs.

L'explorateur de fichiers que connaît l'utilisateur humain, est un programme comme une autre, qui n'est là que pour présenter commodément l'information contenue dans le système de fichiers, et pour relayer vers le gestionnaire de fichiers des requêtes utilisateur basiques (créer, détruire, copier, déplacer, renommer, etc.)

5) les communications réseau

Fonction à l'origine dissociée de l'OS, elle en fait maintenant partie intégrante (certaines fonctions réseau font partie du noyau de l'OS).

Le standard actuel est le protocole IP (protocole de l'Internet, cf. rubrique Internet) et les protocoles associés; les logiciels qui réalisent cette fonction sont regroupés sous le terme de pile IP (en anglais IP stack).

6) l'affichage graphique et le multifenêtrage

Ce gros ensemble de logiciels vient souvent avec l'OS mais n'en fait pas partie intégrante.

A l'échelle de l'histoire de l'informatique, les ordinateurs graphiques n'existent que depuis relativement peu (fin des années 1970 pour des terminaux spécialisés à usage professionnel, milieu des années 1980 pour les ordinateurs personnels), et avant cela les machines tournaient uniquement en mode console (terminal n'affichant que des caractères alphanumériques) : Unix (créé en 1960) et DOS (créé à la fin des années 1970) sont des OS sans graphique.

Aujourd'hui la dissociation OS/graphique demeure à l'intérieur mais n'est pas toujours visible de l'extérieur :