Chapitre 3.1
Système d'exploitation

Quand on utilise un ordinateur ou un téléphone, on pense souvent aux applications visibles à l'écran. Mais pour que tout ça fonctionne, il y a un logiciel invisible qui coordonne tout : le système d'exploitation.

Qu'est-ce qu'un système d'exploitation ?

Le système d'exploitation, souvent abrégé en OS pour Operating System, est le logiciel de base d'un appareil numérique. Il se lance dès l'allumage et reste actif en permanence. C'est lui qui permet à toutes les autres applications de fonctionner.

Un OS gère le processeur, la mémoire, les fichiers, l'affichage, les connexions réseau, les périphériques etc… Il sert d'intermédiaire entre les programmes et le matériel.

Quelques familles d'OS bien connus du grand public :

• Windows : les plus répandus sur les ordinateurs personnels.
• macOS : installés sur les ordinateurs Apple.
• iOS : sur les iPhone et iPad.
• Linux : utilisés partout, surtout sur les serveurs, les objets connectés et les infrastructures web.
• Android : basés sur Linux, utilisés dans la majorité des smartphones.

Il existe des milliers de systèmes d'exploitation. Certains open source, d'autres propriétaires. Certains destinés aux ordinateurs, d'autres spécialisés pour d'autres types d'appareils : TV, montre, voiture...

Unix, le grand ancêtre

À la fin des années 60, début 70, des chercheurs des laboratoires Bell AT&T ont créé un système simple, puissant et très en avance pour son époque : Unix. Son approche modulaire et sa rigueur technique en ont fait une référence. Unix a ensuite été adapté, copié et amélioré. Presque tous les systèmes d'exploitation modernes sont issus d'un dérivé d'Unix.

BSD

Fin des années 1970, l'université de Berkeley, en Californie, obtient une licence du système Unix d'AT&T pour l'utiliser et l'adapter. Les étudiants et chercheurs développent alors leur propre version, plus avancée sur certains aspects : la Berkeley Software Distribution (BSD).

BSD est la source de plusieurs autres systèmes : FreeBSD, OpenBSD... Le plus connu aujourd'hui étant Darwin, au coeur de MacOS, d'iOS et de tous les systèmes Apple.

Linux

Au début des années 90, Unix était toujours sous le contrôle d'AT&T. Un étudiant finlandais du nom de Linus Torvalds décide de créer un système compatible avec Unix, mais libre et ouvert à tous : le noyau Linux.

Linux n'est pas un système d'exploitation complet, c'est un noyau autour duquel sont construits des OS qu'on appelle des "distributions".

Le noyau représente la couche la plus profonde du système, celle qui communique directement avec le matériel de l'ordinateur. Les distributions apportent en plus les outils pour rendre le système utilisable : gestionnaire de fichiers, interface graphique, mises à jour, pilotes pour les périphériques de base, magasin d'applications, etc.

GNU's Not Unix

GNU est un rétro-acronyme signifiant GNU's Not Unix.
C'est un projet de système d'exploitation lancé en 1983 par l'informaticien Richard Stallman. Le projet se veut compatible avec Unix, mais sans utiliser de code propriétaire.

Richard Stallman est le fondateur du mouvement du logiciel libre.
Un logiciel est dit libre lorsqu'il garantit à chacun le droit d'utiliser, d'étudier, de modifier et de redistribuer son code source, sans restriction.
Afin de protéger juridiquement les logiciels du projet GNU et garantir qu'ils restent libres, Stallman crée en 1985 la Free Software Foundation puis en 1989 la licence GNU GPL (General Public License).

GNU a donné naissance à de nombreux outils qui sont toujours au coeur de nos systèmes. Son noyau n'ayant jamais été finalisé, il n'est jamais devenu un système d'exploitation complet. Il est plutôt considéré comme une suite de logiciels.

Suite à la publication du noyau Linux en 1991, la communauté des développeurs a très vite associé les deux projets pour construire un système d'exploitation complet nommé GNU/Linux.

La plupart des distributions Linux sont basées sur le système GNU/Linux. Android est une exception notable, c'est l'un des rares projets utilisant le noyau Linux sans aucun composant du projet GNU.

Les distributions GNU/Linux

Il existe plus de 600 distributions Linux recensées, dont environ 200 sont actives et maintenues régulièrement. C'est un véritable arbre généalogique avec des distributions racines donnant naissance à des dizaines de dérivés. Certaines sont faciles d'utilisation, destinées au grand public. D'autres sont ultra-spécialisées ou permettent une configuration avancée.

Les plus répandues :

• Debian : connue pour sa stabilité. Très utilisée sur les serveurs et comme base pour des systèmes grand public. De Debian est notamment née Ubuntu, qui elle-même a donné naissance à Mint ou Elementary OS.
• Red Hat Enterprise : une distribution commerciale très utilisée dans les environnements professionnels critiques. Red Hat a aussi créé Fedora, une version gratuite et communautaire où ils testent les innovations avant de les intégrer dans la version payante.
• Arch, Gentoo et Slackware : des familles de distributions hautement configurables pour les utilisateurs avancés.

Tous ces systèmes ne sont pas identiques, mais ils partagent des idées, des commandes et des principes hérités d'Unix. Un développeur habitué à Linux pourra s'adapter rapidement à macOS ou à un serveur BSD.