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Le noyau du système d’exploitation
Lorsque vous enregistrez un fichier, le programme a besoin d’un accès au stockage. Lorsque plusieurs programmes s’exécutent simultanément, ils ont besoin à la fois de temps processeur et de mémoire. Le noyau du système d’exploitation (kernel) est la partie du système d’exploitation qui gère ces ressources et accorde aux programmes un accès contrôlé à celles-ci.
Vous devez être capable ici d’expliquer les tâches effectuées par le noyau et de distinguer celui-ci du système d’exploitation dans son ensemble ainsi que de l’interface utilisateur.
Place dans la série : C’est la Partie 3 de Système d’exploitation. [[Opérationssystem Level 1 - Qu’est-ce qu’un système d’exploitation|Partie 1]] explique l’ensemble ; [[Opérationssystem Level 2 - GUI et CLI|Partie 2]] présente les interfaces utilisateur. Commencez là si ces concepts sont nouveaux pour vous. Cette page sert également de base pour la virtualisation et les conteneurs en Vg2.
Le noyau fait partie du système d’exploitation
Un système d’exploitation contient plus que le noyau. Il comprend également des bibliothèques, des services système et des outils qui rendent le système utilisable et administrable. Un shell de commandes ou un bureau graphique vous offre une interface utilisateur vers le système.
Vous pouvez donc supprimer le bureau d’un serveur Linux tout en conservant un système d’exploitation fonctionnel. Le noyau et les autres composants système nécessaires sont toujours présents.
Que fait le noyau ?
| Ressource ou tâche | Ce que le noyau gère |
|---|---|
| Processeur (CPU) | Répartit le temps processeur entre les processus, c’est-à-dire les programmes qui s’exécutent. |
| Mémoire vive (RAM) | Gère les zones mémoire et les protège contre tout accès non autorisé par d’autres processus. |
| Stockage et périphériques | Fournit un accès notamment grâce aux systèmes de fichiers et aux pilotes. Un pilote est un logiciel qui gère un certain type de périphérique. |
| Droits | Contrôle nombre des requêtes émanant des programmes concernant les droits de l’utilisateur et du processus. |
Lorsqu’un programme a besoin d’un service fourni par le noyau, il effectue un appel système, souvent via une bibliothèque. Le programme s’exécute généralement avec moins de privilèges que le noyau. C’est une limite importante dans le système.
Un exemple : Vous enregistrez un fichier texte
- Vous choisissez Enregistrer dans le programme de traitement de texte.
- Le programme demande au système d’exploitation d’écrire les données dans un fichier.
- Le noyau gère la requête, notamment les droits et l’accès via le système de fichiers et le pilote.
- Le programme est informé du résultat et peut afficher que l’enregistrement a réussi ou échoué.
Le même type de service système est utilisé que la requête commence dans une application graphique ou par une commande. L’IHM (GUI) et la ligne de commande (CLI) sont des interfaces utilisateur ; le noyau gère les ressources système. L’exemple est simplifié : la mise en cache et tous les détails relatifs à l’écriture sur un disque physique ont été omis.
Linux, Debian et Ubuntu : Qu’est-ce que quoi ?
Linux est le nom d’un noyau système d’exploitation. Dans le langage courant, ce nom désigne également les systèmes d’exploitation basés sur Linux dans leur ensemble. Une distribution Linux, par exemple Debian ou Ubuntu, assemble le noyau Linux avec des bibliothèques, des outils, un programme d’installation et un système de paquets.
| Terme | Relation aux autres composants |
|---|---|
| Le noyau Linux | Une partie d’un système d’exploitation basé sur Linux. |
| Debian et Ubuntu | Des distributions qui s’appuient sur le noyau Linux. Elles peuvent utiliser différentes versions et configurations du noyau. |
| GNOME et KDE Plasma | Exemples d’environnements graphiques de bureau. Ils peuvent être installés ou supprimés sans changer le noyau du système d’exploitation lui-même. |
| Bash | Un interpréteur de commandes permettant l’utilisation de commandes. C’est un programme, pas le noyau. |
Examine a Linux machine, if you have one
In a Linux terminal, you can read the name and version of the running kernel:
uname -s
uname -r
La première commande doit afficher Linux. La seconde affiche la version du noyau sur cette machine précise ; elle n’a pas besoin d’être identique à celle d’un camarade de classe. Les commandes ne modifient rien et n’ont pas besoin de sudo.
Pour voir quelle distribution Linux vous utilisez, lisez une autre information :
cat /etc/os-release
Recherchez PRETTY_NAME, par exemple un nom contenant Debian ou Ubuntu. La version du noyau et la version de la distribution sont des informations différentes. Utilisez cette section sur Linux ; vous n’avez pas besoin d’installer Linux pour effectuer l’autotest ci-dessous.
Pourquoi le noyau apparaît-il dans les machines virtuelles et les conteneurs ?
Une machine virtuelle exécute un système d’exploitation invité avec son propre noyau. Les conteneurs Linux partagent le noyau du système Linux sur lequel ils s’exécutent. Lorsque Docker s’exécute à l’intérieur d’une machine virtuelle Linux, les conteneurs partagent le noyau de la machine virtuelle.
Consultez la carte des systèmes d’exploitation, des machines virtuelles et des conteneurs pour les relations, et la ressource sur la conteneurisation pour la comparaison illustrée.
Vérifiez votre explication
- Vous supprimez GNOME d’un serveur Debian. Avez-vous également supprimé le noyau ? Justifiez votre réponse.
- Deux programmes enregistrent des fichiers simultanément. Quelle partie gère l’accès aux ressources système ?
uname -retPRETTY_NAMEaffichent différents numéros de version. Pourquoi les deux peuvent-ils être corrects ?
Vérifiez la réponse : GNOME est l’environnement bureau ; sa suppression ne retire pas en soi le noyau. Le noyau gère l’accès des programmes aux ressources système, avec d’autres composants du système. uname -r affiche la version du noyau, tandis que PRETTY_NAME décrit la distribution.
Vous êtes prêt à passer au chapitre suivant lorsque vous pouvez expliquer la différence entre un système d’exploitation, un noyau et une interface utilisateur avec un exemple personnel. Si vous confondez les éléments, utilisez la figure et suivez l’écriture du fichier une fois encore. Si vous souhaitez approfondir, expliquez comment deux distributions Linux différentes peuvent se baser sur le même type de noyau.
Sources : Red Hat: Le noyau Linux, Systèmes d’exploitation basés sur Linux et uname. L’illustration a été dessinée pour cette ressource.