De la surface au noyau — Explorer un système d'exploitation¶
Durée : 1h30
Objectifs : Comprendre ce qu'est un système d'exploitation, distinguer interface graphique et ligne de commande, découvrir la notion de couche logicielle
Niveau : Première NSI
Prérequis : Aucun
Systèmes mis en œuvre : PC / Machine personnelle
Logiciels utilisés : Navigateur web (Firefox ou Chrome recommandé)
Type de document¶
Document d'accompagnement de l'activité
Programme¶
Découverte du rôle d'un système d'exploitation à travers l'exploration d'environnements historiques et contemporains, en passant de l'interface graphique à la ligne de commande.
Table des matières¶
- Introduction — L'OS, le GUI, la CLI
- Couche 3 — Mac System 7 (1991)
- Couche 2 — Windows 2000
- Couche 1 — La ligne de commande (WebVM)
- Synthèse
- Bonus — Terminus
1. Introduction — L'OS, le GUI, la CLI¶
Le système d'exploitation (OS)¶
Ton ordinateur est composé de matériel : processeur, mémoire, disque dur, carte réseau... Ce matériel ne sait pas, par lui-même, afficher une fenêtre ou lire un fichier.
C'est le rôle du système d'exploitation (en anglais Operating System, abrégé OS) : c'est un logiciel qui fait l'intermédiaire entre le matériel et toi. Sans lui, ton ordinateur est une boîte vide.
Exemples d'OS que tu connais probablement :
GUI et CLI : deux façons de parler à l'OS¶
Il existe deux grandes façons d'interagir avec un système d'exploitation :
Le GUI (Graphical User Interface — Interface Utilisateur Graphique) Tu utilises la souris, tu cliques sur des icônes, tu ouvres des fenêtres. C'est l'interface que tu connais sur Windows ou macOS au quotidien.
La CLI (Command Line Interface — Interface en Ligne de Commande) Tu tapes du texte, l'OS répond en texte. Pas d'icônes, pas de souris obligatoire. C'est ce qu'utilisent les développeur·euses, les administrateur·rices système, et... les hackers dans les films.
Ces deux interfaces ne sont pas opposées : le GUI est construit par-dessus la CLI, qui est elle-même construite par-dessus le matériel. On peut représenter ça comme des couches :
┌─────────────────────────┐
│ Toi (l'utilisateur) │
├─────────────────────────┤
│ GUI (interface visuelle)│ ← Couche 3
├─────────────────────────┤
│ CLI (ligne de commande) │ ← Couche 2
├─────────────────────────┤
│ OS (noyau / kernel) │ ← Couche 1
├─────────────────────────┤
│ Matériel (hardware) │
└─────────────────────────┘
Dans cette séance, tu vas descendre ces couches une par une, en partant de l'interface la plus "habillée" jusqu'au terminal brut.
Question préliminaire¶
Quand tu double-cliques sur un dossier pour l'ouvrir, qui "fait le travail" selon toi : l'icône elle-même, ou quelque chose en dessous ? Explique en une phrase.
(Pour répondre, modifie la couleur du texte dans la cellule suivante avec la balise HTML <span style="color:blue">ta réponse</span>)
2. Couche 3 — Mac System 7 (1991)¶
Tu vas explorer Mac System 7, sorti en 1991 — l'un des premiers systèmes grand public à proposer une interface graphique complète.
Ouvre ton navigateur et rends-toi à cette adresse : https://system7.app
Le système se lance directement dans ton navigateur, sans installation. Laisse-lui quelques secondes pour démarrer.
Missions¶
Question 1¶
Décris en une phrase ce que tu vois sur l'écran. Qu'est-ce qui te permet de naviguer dans ce système ?
Question 2¶
Qu'est-ce que tu ne peux pas faire facilement ici, alors que tu le fais sans réfléchir sur ton ordinateur habituel ?
Question 3¶
Qui s'occupe d'afficher les icônes, les fenêtres et les menus selon toi ? Est-ce que c'est le matériel directement, ou autre chose ?
3. Couche 2 — Windows 2000¶
On avance dans le temps. Windows 2000 est sorti en... 2000. Il représente une étape importante dans l'histoire des OS Microsoft : plus stable, plus proche des systèmes professionnels modernes.
Ouvre cette adresse dans ton navigateur : https://bellard.org/jslinux/vm.html?url=win2k.cfg&mem=192&graphic=1&w=1024&h=768
⚠️ Le démarrage peut prendre 1 à 2 minutes — c'est normal, une vraie machine virtuelle se lance dans ton navigateur. Sois patient·e !
Missions¶
taskmgr puis Entrée. Regarde l'onglet Processus : que vois-tu tourner en arrière-plan ?
⚠️ Note : Le raccourci Ctrl+Alt+Suppr est souvent intercepté par ton propre ordinateur avant d'atteindre la machine virtuelle. Passe par Démarrer → Exécuter → taskmgr pour contourner ce problème.
Question 4¶
Compare avec System 7 : qu'est-ce qui a changé dans l'interface ? Qu'est-ce qui est resté pareil dans le principe ?
Question 5¶
Le Panneau de configuration te montre des informations sur le matériel (processeur, mémoire...). Qui fait le lien entre ces informations et le matériel physique selon toi ?
Question 6¶
Dans le Gestionnaire des tâches, des dizaines de processus tournent sans que tu l'aies demandé. À quoi ça sert selon toi ? Qui les a lancés ?
4. Couche 1 — La ligne de commande (WebVM)¶
Tu arrives maintenant à la couche la plus proche du système : la ligne de commande.
Plus d'icônes, plus de fenêtres. Tu communiques avec l'OS en tapant du texte, et l'OS te répond en texte.
Ouvre cette adresse : https://webvm.io
Une machine virtuelle Linux se lance entièrement dans ton navigateur. Tu obtiens un terminal — c'est-à-dire une interface en ligne de commande directement connectée à un OS Linux.
💡 Petit aparté tech : WebVM utilise WebAssembly, une technologie qui permet à un navigateur web d'exécuter du code très rapidement — assez pour faire tourner un vrai système Linux. Ton navigateur devient une machine à part entière.
(Si le chargement est lent, recharge la page une fois.)
Missions¶
ls puis appuie sur Entrée. Que se passe-t-il ?
pwd puis Entrée. Qu'est-ce que cette commande t'indique ?
mkdir tonprenom (remplace tonprenom par ton prénom, sans espace ni accent). Puis refais un ls. Que remarques-tu ?
uname -a et observe le résultat. Reconnais-tu certains mots ?
ls / (avec un espace puis un slash). Tu vois la racine du système de fichiers Linux.
Question 7¶
Compare la Mission 3 ici avec la Mission 1 sur System 7 et Windows 2000 : tu as créé un dossier dans les trois cas.
Dans un GUI, on voit le résultat avant d'agir (les icônes, les menus sont là). En CLI, on conçoit l'action (on écrit la commande) avant de voir le résultat.
Qu'est-ce que la CLI montre que le GUI cachait ? Qu'est-ce que tu trouves plus clair, et qu'est-ce que tu trouves plus difficile ?
Question 8¶
La commande uname -a t'a donné des informations sur le système. Tu y vois notamment le mot "Linux" et un numéro de version. Qu'est-ce que cela te dit sur ce qui fait tourner WebVM ? Et ls / : est-ce que l'arborescence ressemble à ce que tu voyais dans le Finder de System 7 ou l'Explorateur de Windows 2000 ?
Question 9¶
En regardant le schéma des couches du début : où te situes-tu maintenant par rapport aux deux parties précédentes ?
5. Synthèse¶
Avant le débrief collectif, prends quelques minutes pour noter tes réponses. Elles serviront de base à la discussion.
Question 10¶
En tes propres mots, qu'est-ce qu'un système d'exploitation ? (1-2 phrases)
Question 11¶
Quelle est la différence entre un GUI et une CLI ? Donne un exemple concret pour chacun.
Question 12¶
Quelle interface as-tu préféré explorer ? Pourquoi ?
Question 13¶
Qu'est-ce que cette séance t'a appris sur ce qui se passe "sous le capot" de ton ordinateur ?
6. Bonus — Terminus : aller encore plus loin¶
Tu viens de taper tes premières commandes Linux sur WebVM. Mais la ligne de commande, ça s'apprend aussi en jouant !
Terminus est un jeu d'aventure textuel dans lequel tu navigues en utilisant de vraies commandes Linux : ls, cd, cat, mv...
Adresse du jeu : http://luffah.xyz/bidules/Terminus/
Un document d'accompagnement est disponible pour t'aider à progresser dans le jeu : Notebook Terminus
Le jeu fonctionne dans le navigateur, sur ordinateur et sur téléphone. Tu peux y jouer chez toi, dans le bus, n'importe où.
C'est une excellente façon de continuer à pratiquer ce que tu as découvert aujourd'hui — et de descendre encore une couche de plus.
Tu veux aller encore plus loin ?¶
Si tu as terminé toutes les missions en avance, voici d'autres OS à explorer dans ton navigateur :
Licence :
Auteur : Florian Mathieu
Licence CC BY NC
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