Systèmes d'exploitation : principes, programmation et virtualisation

Code UE : SMB101

  • Cours + travaux pratiques
  • 6 crédits
  • Volume horaire de référence
    (+ ou - 10%) : 50 heures

Responsable(s)

Samia BOUZEFRANE

Public, conditions d’accès et prérequis

Elèves ayant des connaissances de base en systèmes informatiques vues en UTC502 au Cnam ou équivalent, ainsi que des connaissances en programmation (de préférence en langage C).

L'avis des auditeurs

Les dernières réponses à l'enquête d'appréciation pour cet enseignement :

Présence et réussite aux examens

Pour l'année universitaire 2021-2022 :

  • Nombre d'inscrits : 205
  • Taux de présence à l'évaluation : 71%
  • Taux de réussite à l'évaluation : 90%

Objectifs pédagogiques

Ce cours a pour objectif de présenter les concepts des systèmes d’exploitation et leur programmation en étudiant les mécanismes de base des systèmes d’exploitation classiques mais aussi ceux des systèmes temps réel, des systèmes embarqués et des objets connectés. Les principes de virtualisation des systèmes d’exploitation sont aussi abordés dans ce cours.

Contenu

Concepts et paradigmes des systèmes d'exploitation classiques.
  • Mécanismes de mise en œuvre des primitives dans le noyau de systèmes tels que Linux ou Unix BSD : notion de processus et de thread, parallélisme et synchronisation, ordonnancement, gestion de la mémoire virtuelle, gestion des signaux, etc.
• Concepts et paradigmes des systèmes temps réel.
  • Architecture, notion de tâche périodique et apériodique, gestion des interruptions, politiques d’ordonnancement temps réel, gestion des handlers, etc.
• Concepts et paradigmes des systèmes embarqués et objets connectés.
  • Etude de quelques exemples microcontrôleurs
  • Programmation d’un système embarqué et d’un objet connecté
  • Principes de l’Internet des objets.
• Concepts et principes de la virtualisation de systèmes et de la conteneurisation
  • Etude des différentes techniques mises en œuvre dans les hyperviseurs logiciels (VMWare, Xen, KVM).
  • Support matériel de la virtualisation de systèmes.
  • Etude du support de la virtualisation intégré dans les architectures matérielles récentes : processeurs Intel-VT, mécanismes de Direct I/Os, fonctions PCI virtuelles.
  • Etude des principes de la conteneurisation et de l’orchestration des conteneurs (exemple de Docker containers et Kubernetes)
Les séances de cours sont suivies de séances de TP permettant d’illustrer les concepts étudiés. En plus de TP sous Linux, des TP peuvent être proposés sur d’autres plates-formes comme FreeRTOS pour les systèmes temps réel, Raspberry pi ou Arduino pour illustrer la programmation des systèmes embarqués et les plates-formes mobiles (Android par exemple) comme exemple d’objets connectés. La virtualisation traitera de la gestion des machines virtuelles à l’aide d’hyperviseurs mais aussi de solutions de virtualisation avec empreinte plus légère comme les Container Docker. Ainsi des TP sur la virtualisation et la conteneurisation (exemple de Kubernetes) viennent illustrer les concepts étudiés en séances de cours.

Modalité d'évaluation

Examen écrit

Bibliographie

  • S. Bouzefrane : Les systèmes d'exploitation, Unix, Linux et Windows XP, avec C et Java, Dunod 2003 (566 pages), ISBN : 2100071890
  • R. H. Carver, Kuochung Tai : Modern Multithreading Wiley 2005 (465 pages)
  • J.E. Smith, R. Nair : Virtual Machines - versatile platforms for systems and processes, Elsevier
  • E. Bugnon, J. Nich, D. Tsafrir : Hardware and Software Support for Virtualization - Morgan and Claypool Life Sciences ISBN: 1627056939
  • page web de Samia Bouzefrane : http://cedric.cnam.fr/~bouzefra/cours_smb101.html

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Contact

EPN05 - Informatique
2 rue Conté 33.1.13A
75003 Paris
Tel :01 40 27 26 81
Safia Sider

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    • Paris
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        • 2024-2025 1er semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi
        • 2025-2026 1er semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi
        • 2026-2027 1er semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi
        Comment est organisée cette formation ?
        2024-2025 1er semestre : Formation à distance planifiée soir ou samedi

        Dates importantes

        • Période des séances du 16/09/2024 au 18/01/2025
        • Période d'inscription : du 10/06/2024 à 10:00 au 18/10/2024 à 23:59
        • Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
        • Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF

        Précision sur la modalité pédagogique

        • Une formation à distance planifiée est une formation dispensée 100% à distance avec des regroupements 100% en ligne planifiés.
        • Regroupements physiques facultatifs : Aucun

        Organisation du déploiement de l'unité

        • Délai maximum de réponse à une solicitation : sous 96 heures (Jours ouvrés)

        Modes d'animation de la formation

        • Forum
        • Messagerie intégrée à la plateforme
        • Organisation d'une séance de démarrage
        • Evaluation de la satisfaction
        • Hot line technique

        Ressources mises à disposition sur l'Espace Numérique de Formation

        • Documents de cours
        • Enregistrement de cours
        • Documents d'exercices, études de cas ou autres activités pédagogiques
        • Bibliographie et Webographie

        Modalité de contrôle de l'acquisition des compétences et des connaissances (validation de l'UE)

        • Examens présentiels dans un centre habilité
    • Grand Est
      • Grand Est
        • 2024-2025 1er semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
        • 2024-2025 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
        • 2025-2026 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
        • 2026-2027 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
        Comment est organisée cette formation ?
        2024-2025 1er semestre : Formation ouverte et à distance

        Dates importantes

        • Date de démarrage : 07/10/2024
        • Date limite d'inscription : 30/06/2025 à 00:00
        • Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
        • Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF

        Précision sur la modalité pédagogique

        • Une formation ouverte et à distance (FOAD) est une formation dispensée 100% à distance, qui peut être suivie librement, à son rythme.
        • Regroupements physiques facultatifs : Aucun

        Organisation du déploiement de l'unité

        • Nombre d'heures d'enseignement par élève : 15
        • Délai maximum de réponse à une solicitation : sous 96 heures (Jours ouvrés)

        Modes d'animation de la formation

        • Organisation d'une séance de démarrage
        • Evaluation de la satisfaction
        • Hot line technique
        2024-2025 2nd semestre : Formation ouverte et à distance

        Dates importantes

        • Date de démarrage : 17/02/2025
        • Date limite d'inscription : 30/06/2025 à 00:00
        • Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
        • Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF

        Précision sur la modalité pédagogique

        • Une formation ouverte et à distance (FOAD) est une formation dispensée 100% à distance, qui peut être suivie librement, à son rythme.
        • Regroupements physiques facultatifs : Aucun

        Organisation du déploiement de l'unité

        • Nombre d'heures d'enseignement par élève : 15
        • Délai maximum de réponse à une solicitation : sous 96 heures (Jours ouvrés)

        Modes d'animation de la formation

        • Organisation d'une séance de démarrage
        • Evaluation de la satisfaction
        • Hot line technique
    • Provence -Alpes- Côte d'Azur
      • Provence -Alpes- Côte d'Azur
        • 2024-2025 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
        • 2025-2026 2nd semestre : Formation ouverte et à distance (FOAD)
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        Comment est organisée cette formation ?
        2024-2025 2nd semestre : Formation ouverte et à distance

        Dates importantes

        • Date de démarrage : 17/02/2025
        • Date limite d'inscription : 31/03/2025 à 00:00
        • Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
        • Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF

        Précision sur la modalité pédagogique

        • Une formation ouverte et à distance (FOAD) est une formation dispensée 100% à distance, qui peut être suivie librement, à son rythme.
        • Regroupements physiques facultatifs : Aucun

        Organisation du déploiement de l'unité

        • Délai maximum de réponse à une solicitation : sous 96 heures (Jours ouvrés)

        Modes d'animation de la formation

        • Organisation d'une séance de démarrage
        • Evaluation de la satisfaction
        • Hot line technique