SMB101 : Systèmes d’exploitation : principes, programmation et virtualisation

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Icone UEDiplômes:  Diplôme d’ingénieur Cnam spé. informatique option architecture et ingénierie des systèmes et des logiciels , Diplôme d’ingénieur Cnam spé. informatique option informatique modélisation optimisation , Diplôme d’ingénieur Cnam spé. informatique option réseaux, systèmes et multimédia , Diplôme d’ingénieur Cnam spé. informatique option systèmes d’information (ISI) , Licence STIG, mention informatique générale , Titre RNCP (niveau II) concepteur en architecture informatique
Icone UEMots clés:  Système d’exploitation , Programmation système temps réel , Système linux , Interblocage , Système UNIX , Développement système , Virtualisation , Programmation d’application concurrente , Mémoire virtuelle , Hyperviseur , VMware , Smartphone

Responsable national : Ivan Boule
Responsable Centre de Paris (CEP) : Ivan Boule - ivan.boule@cnam.fr

Enseignants : Ivan Boule

Finalités de l’unité d’enseignement

L’unité d’enseignement "Systèmes d’exploitation : principes, programmation et virtualisation" intervient dans les diplômes et certifications informatiques suivantes :

– Titre RNCP Concepteur en Architecte Informatique
– Diplôme d’ingénieur option ISI
– licence STIG mention informatique générale

L’ue SMB137 a pour objectifs de faire comprendre les principaux concepts et paradigmes des systèmes d’exploitation modernes utilisés dans les systèmes embarqués tels qu’Androîd, les serveurs des centres de données et du Cloud Computing, les infrastructures de télécommunications (Internet, téléphonie mobile).

Elements du cours

Les notions suivantes sont abordées dans le cours :

– fonctions de base des noyaux de systèmes tels que Linux ou Unix BSD (gestion mémoire, support du parallélisme, mécanismes de synchronisation, etc.).

– nouvelles fonctions intégrées dans les architectures matérielles modernes : processeurs multi-coeurs, architectures NUMA (Non Uniform Memory Architecture), supports matériels de la virtualisation de systèmes.

– principes de la virtualisation de systèmes et exemples des hyperviseurs logiciels Docker, VMware, Xen, Qemu-KVM.

– support de la virtualisation intégré dans les architectures matérielles récentes : processeurs Intel-VT, Direct I/Os, fonctions PCI virtuelles (SR-IOV).

– mise en oeuvre de la virtualisation dans l’infrastructure des télécommunications et de l’Internet (Cloud Computing, réseaux d’entreprise, téléphonie mobile)

– projet Open Source DPDK (Data Plane Development Kit)
Environnement de développement en mode applicatif de piles de procotoles ultra-performantes sur des réseaux à très hauts débits (40/100 Gigabit/seconde).

Les exercices dirigés sont basés sur des exemples de programmes écrits en langage C qui illustrent les thèmes abordés en cours, avec le souci de faire découvrir les méthodes de conception et de mise en forme de programmes selon les normes professionnelles en vigueur dans l’industrie du logiciel, et dans les projets open-source tels que le noyau Linux par exemple.

Enfin, l’ue SMB137 vise à faire connaître l’environnement du logiciel libre, par l’intermédiaire des logiciels disponibles gratuitement qui sont utilisés pour la réalisation des cours et des exercices dirigés :

– Noyau Linux
https://www.kernel.org/
– Distribution ubuntu
http://www.ubuntu.com/ http://www.ubuntu-fr.org/
– Environnement de développement GNU
http://gcc.gnu.org/
– Gestionnaire de sources GIT
https://git-scm.com/
– Composition de documents en reStructured Text
http://docutils.sourceforge.net/docs/ref/rst/restructuredtext.html
http://docutils.sourceforge.net/docs/user/rst/quickref.html
– Outil de documentation de logiciel doxygen
http://www.doxygen.org

Organisation

L’ue SMB137 est composée de 13 séances de cours de 3h et de 13 séances d’exercices dirigés de 2h.
L’organisation de l’enseignement est ls suivante :

– cours magistraux de 18Hh30 à 21h30 le mardi
– exercices dirigés de 19h à 21h le mercredi
– TP de regroupement en salle machine 2 samedis dans le semestre de 9h à 12h et de 14h à 17h.
– Les cours et les ED commencent fin février et se terminent mi-juin.

Planning 2015-2016

– Note : aucun cours ni ED les semaines 11, 16, 17 et 23.
– Examen mardi 21/06 de 18h à 21h - salle non encore attribuée

Semaine 8
cours mardi 22/02 amphi T
ED mercredi 29/02 salle 17.2.06

Semaine 9
cours mardi 01/03 salle 17.1.12
ED mercredi 02/03 salle 17.2.06

Semaine 10
cours mardi 08/03 salle 17.1.12
ED mercredi 09/03 salle 17.2.06

Semaine 12
cours mardi 22/03 salle 17.1.12
ED mercredi 23/03 salle 17.2.06

Semaine 13
cours mardi 29/03 salle 17.1.12
ED mercredi 30/03 salle 17.2.06

Semaine 14
cours mardi 05/04 salle 17.1.12
ED mercredi 06/04 salle 17.2.06

Semaine 15
cours mardi 12/04 salle 17.1.12
ED mercredi 13/04 salle 17.2.06

Semaine 18
cours mardi 03/05 salle 17.1.12
ED mercredi 04/05 salle 17.2.06

Semaine 19
cours mardi 10/05 salle 17.1.12
ED mercredi 11/05 salle 17.2.06

Semaine 20
cours mardi 17/05 salle 17.1.12
ED mercredi 18/05 salle 17.2.06

Semaine 21
cours mardi 24/05 salle 17.1.12
ED mercredi 25/05 salle 17.2.06

Semaine 22
cours mardi 31/05 salle 17.1.12
ED mercredi 01/06 salle 17.2.06

Semaine 24
cours mardi 14/06 salle 17.1.12
ED mercredi 15/06 salle 17.2.06

Validation de l’ue

L’unité d’enseignement SMB137 est sanctionnée par un examen de 3h au mois de juin. Une note minimale de 10/20 est requise pour valider l’unité. Une session de rattrapage est organisée au mois de septembre.