Les systèmes d'exploitation

C'est quoi, un système d'exploitation ?

Un ordinateur, c'est du matériel : un processeur, de la mémoire, un disque, un écran, un clavier. Tes programmes (Python, le navigateur, Colab) ne parlent jamais directement à ce matériel. Entre les deux, il y a un chef d'orchestre : le système d'exploitation (en anglais operating system, abrégé OS).

C'est lui qui range tes fichiers dans des dossiers, ouvre et déplace les fenêtres, partage la mémoire entre les programmes, et fait parler le clavier, l'écran et le wifi ensemble. Sans lui, la machine n'est qu'un tas de circuits muets.

• 🐍 Tes programmesPython, le navigateur, Colab, tes jeux... Ils demandent des services.
• ▼ demandent    ▲ rendent service
• 🎛️ Le système d'exploitationLe chef d'orchestre : fichiers, fenêtres, mémoire, périphériques.
• ▼ pilote    ▲ obéit
• 🔧 Le matérielProcesseur, mémoire, disque, écran, clavier, réseau.

Les trois grandes familles

Presque tous les ordinateurs personnels tournent sous l'une de ces trois familles. Bonne nouvelle pour toi : ton code Python est le même sur les trois. Ce qui change, c'est surtout l'apparence... et la façon d'écrire le chemin d'un fichier.

Le détail des barres n'est pas un caprice : sous Windows on écrit dossier\fichier.csv, sous macOS et Linux dossier/fichier.csv. C'est pour ça qu'un même programme peut buguer sur les chemins en passant d'une machine à l'autre. En Python, os.path.join() choisit la bonne barre tout seul.

Et toi, tu utilises lequel en ce moment ?

Ton navigateur connaît le système sur lequel il tourne. Clique pour qu'il te le révèle (rien n'est envoyé nulle part, tout se passe dans ta page).

Linux est partout (souvent bien caché)

On croit Linux réservé aux pros. En réalité, c'est sans doute le système le plus utilisé au monde, parce qu'il se cache dans des machines qui ne ressemblent pas à un ordinateur :

• 📱 Ton téléphone Android : sous le maquillage, c'est un noyau Linux.
• 🌐 La majorité des serveurs du web : les sites que tu visites répondent depuis des Linux.
• 📡 Ton routeur wifi, ta télé connectée, ta montre : très souvent du Linux.
• 🚀 Les superordinateurs et la recherche scientifique : Linux quasi partout.
• 🔁 Et... Google Colab, l'outil de ce cours. On y arrive.

💡 Une tablette ou un téléphone Android, c'est donc un petit ordinateur Linux dans ta poche, avec un écran tactile par-dessus. Même grande famille que les serveurs qui font tourner Internet.

La surprise : dans Colab, tu pilotes un Linux

Quand tu ouvres un calepin Colab sur ton Windows ou ton Mac, ton clavier et ton écran sont bien chez toi. Mais le code, lui, ne s'exécute pas sur ta machine : il part vers un centre de données de Google, où une machine virtuelle Linux toute neuve l'exécute, puis te renvoie le résultat. Ton /content, c'est un dossier sur ce Linux distant, pas sur ton disque.

Tu veux le voir de tes yeux ? Colle ceci dans une cellule Colab et exécute-la. Le ! au début d'une ligne dit à Colab : « ceci est une commande du système Linux, pas du Python ».

# Quel système exécute vraiment mon code ?
import platform
print("Système  :", platform.system())   # Linux
print("Version  :", platform.release())

# Une vraie commande Linux, grâce au !
!cat /etc/os-release | head -1            # PRETTY_NAME="Ubuntu ..."
!whoami                                   # root
!ls /content                             # le dossier où vivent tes fichiers

Tu verras s'afficher Linux, souvent une version d'Ubuntu (une des familles Linux les plus connues). Voilà pourquoi, dans Colab, certaines astuces s'écrivent en commandes Linux avec un ! : tu donnes des ordres directement au système d'exploitation de la machine distante.

Une machine virtuelle : un ordinateur dans un ordinateur

Ce Linux de Colab est une machine virtuelle : un ordinateur complet, mais simulé par logiciel à l'intérieur d'un vrai serveur. Google peut en créer une rien que pour toi, te la prêter le temps de ta séance, puis l'effacer. C'est pratique et sécuritaire... mais ça a une conséquence que tu connais déjà.

⏳ Comme la machine virtuelle est jetable, les fichiers déposés dans /content disparaissent quand la session se ferme. C'est exactement le sujet du truc « Les fichiers de Colab sont éphémères » : pour les garder, on les relie à ton Google Drive.

Le même cours peut donc tourner sur trois mondes à la fois : ton Windows ou ton Mac pour taper, une tablette Android (un Linux de poche) pour relire, et un Linux dans le nuage (Colab) pour calculer. Trois systèmes d'exploitation, un seul code Python.