Introduction¶

Il existe à la fois des systèmes d’exploitation libres et propriétaires. Peut être avez vous entendu parlé du système d’exploitation Linux créé en 1991 par le Finlandais Linus Torvalds.

Ce système d’exploitation fait partie d’une large famille d’OS (Operating system) appelée UNIX.

Dans ce cours nous étudierons uniquement les systèmes d’exploitation de type UNIX.

1) Fonctions principales des systèmes d’exploitation¶

L’OS ou système d’exploitation, est un logiciel qui sert d'interface entre les programmes exécutés par l'utilisateur et les ressources matérielles d'un ordinateur.

Un OS gère notamment :

les fichiers
la mémoire
les applications
les entrées/sorties

Un OS contient notamment :

Un noyau (kernel) : c’est la partie la plus importante de l’OS.
Un système de fichiers

L'interface textuelle permettant à l'utilisateur d'interagir avec les applications et l'OS est appelée interpréteur de commandes (shell).

2) Le système de fichiers dans les OS de type UNIX¶

Dans un OS de type UNIX, le système de fichiers qui vous permet de stocker vos données sur votre disque dur est organisé sous la forme d’un arbre où le dossier / correspond à la racine.

3) Chemins absolus et chemins relatifs¶

Pour indiquer où se trouve un fichier (ou d'un répertoire) dans l'arborescence, il existe deux méthodes, indiquer un chemin absolu ou indiquer un chemin relatif.

Un chemin absolu se décrit depuis la racine notée /. Par exemple, dans l'arborescence Linux de la figure du dessus, le chemin absolu du fichier fiche.ods sera /home/elsa/documents/fiche.ods. Ici, le répertoire elsa est un répertoire enfant de home, et documents est un répertoire enfant de elsa.

Il est possible d'indiquer le chemin non pas depuis la racine, mais depuis un répertoire quelconque.

Le chemin relatif permettant d'accéder au fichier photo_1.jpg depuis le répertoire max est images/photo_vac/photo_1.jpg ou encore ./images/photo_vac/photo_1.jpg. On remarque l’absence du / au début du chemin (c'est cela qui nous permettra de distinguer un chemin relatif d'un chemin absolu). Un chemin relatif se décrit depuis le répertoire courant. Le symbole . désigne le répertoire courant.

Imaginons maintenant que nous désirions indiquer le chemin relatif pour accéder au fichier gdbd_3.jpg depuis le répertoire photos_vac. Comment faire ? Il faut remonter d'un niveau dans l'arborescence pour se retrouver dans le répertoire images et ainsi pouvoir repartir vers la bonne branche.

Pour ce faire, il faut utiliser 2 points .. ; cela donne ../ski/gdbd_3.jpg. On dit que le répertoire images est le répertoire parent du répertoire ski. Le symbole .. désigne le répertoire parent du répertoire courant.

On peut remonter de plusieurs niveaux en enchaînant les symboles .. . Par exemple, depuis le répertoire grub, le chemin relatif ../.. mène à la racine.

Remarque

Sous Windows les séparateurs seront (backslash) et non pas / .

4) Le shell¶

Le shell permet à l'utilisateur de communiquer avec l'OS à partir d'une interface en ligne de commandes. Le terminal est une fenêtre d'invite de commandes contenant le shell.

Le Shell permet notamment de naviguer dans l'arborescence et de la modifier en ajoutant/supprimant des répertoires et/ou des fichiers tout cela sans passer par une interface graphique.

Les commandes de base à connaître :

Commande	Utilisée pour
cat	Afficher le contenu d’un fichier
cd	Changer de répertoire courant
cp	Copier des fichiers et des répertoires
ls	Afficher le contenu des répertoires
mkdir	Créer des répertoires
mv	Déplacer ou renommer des fichiers
pwd	Afficher le nom du répertoire courant
rm	Effacer des fichiers
rmdir	Effacer des répertoires
touch	Créer des fichiers

Lors du prochain TP, nous allons nous familiariser avec certaines de ces commandes.

5) Gestion des droits et permissions¶

J'ai repris cette section de ce cours : https://frederic-junier.gitlab.io/parc-nsi/chapitre9/cours-systeme/systeme-cours-git/#gestion-des-droits-et-permissions

Gestion des droits et permissions¶

Le système d'exploitation gère les droits et permissions sur les fichiers (dont les répertoires) pour les différents utilisateurs.

Pour un fichier, on distingue :

trois types d'utilisateurs :

le propriétaire (ou owner) noté u
le groupe principal (ou group) noté g
un autre utilisateur (ou other) noté o

trois types de permissions :

lecture (caractère r si attribué ou - sinon)
écriture (caractère w si attribué ou - sinon)
exécution (caractère x si attribué ou - sinon)

droits unix

Source : Wikimedia Commons, Jimbotyson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Pour les répertoires, la signification des permissions est précisée dans ce tableau. Attention, si on a le droit d'écriture sur un répertoire on peut supprimer tous les fichiers qu'il contient même ceux dont on n'est pas propriétaire !

	Type de permission	pour un répertoire
r	lecture	lister le contenu
w	écriture	ajouter, supprimer, renommer des fichiers
x	exécution	entrer dedans

En général le nom d'utilisateur figure dans le prompt de l'interpréteur de commandes / shell, mais la commande id permet de l'afficher avec la liste des groupes auxquels il appartient :

junier@fredportable:~$ id
uid=1000(junier) gid=1000(junier) groupes=1000(junier),4(adm),8(mail),24(cdrom),27(sudo),30(dip),46(plugdev),120(lpadmin),131(lxd),132(sambashare)
junier@fredportable:~$ sudo apt install pandoc
[sudo] Mot de passe de junier :

Certaines commandes, comme l'installation de logiciels avec un gestionnaire de paquets comme apt ne sont exécutables qu'avec les droits du superutilisateur root. Si on appartient au groupe sudo (groupe des administrateurs), on peut élever ses droits et agir comme root en préfixant la commande de sudo. et en saisissant son mot de passe utilisateur. Certains systèmes permettent de devenir directement root avec la commande su en saisissant le mot de passe de root. L'utilisateur root a tous les droits sur le système de fichiers.

Exemples de lectures de permissions¶

On peut afficher les droits d'un fichier avec la commande ls -l, en considérant les 10 premiers caractères :

le premier précise le type de fichier : d pour un répertoire et tiret - pour un autre fichier
les 9 caractères suivants dénotent les attributs pour les trois types de permission avec de gauche à droite le propriétaire, le groupe, les autres.

Exemple 1 :

junier@fredportable:~/sandbox$ ls -l histoire-systeme.txt
-rw-rw-r-- 1 junier junier 1136 août  15 13:56 histoire-systeme.txt

Dans cet exemple le fichier texte histoire-systeme.txt a pour propriétaire junier, pour groupe junier et pour droits :

	Lecture	Écriture	Exécution
Propriétaire	oui	oui	non
Groupe	oui	oui	non
Autres	oui	non	non

Exemple 2 :
```
junier@fredportable:~/sandbox$ ls -l /bin/python3.8
-rwxr-xr-x 1 root root 5453504 juil. 16 16:00 /bin/python3.8
```
Dans cet exemple le fichier binaire /bin/python3.8 a pour propriétaire root, pour groupe root et pour droits :

	Lecture	Écriture	Exécution
Propriétaire	oui	oui	oui
Groupe	oui	non	oui
Autres	oui	non	oui

Exemple 3 : pour afficher les informations détaillées d'un répertoires il faut rajouter l'option -d :
```
junier@fredportable:/var$ ls -l -d mail
drwxrwsr-x 2 root mail 4096 avril 23 09:32 mail
```

Dans cet exemple le dossier /var/mail a pour propriétaire root, pour groupe mail et pour droits :

	Lecture	Écriture	Exécution
Propriétaire	oui	oui	oui
Groupe	oui	oui	oui
Autres	oui	non	oui

On peut noter que pour le groupe, le droit d'exécution est positionné à s, qui correspond au sgid : tout fichier créé appartient au groupe propriétaire du répertoire.

Attention, si tout membre du groupe mail peut écrire dans le répertoire var, il peut aussi supprimer un fichier créé par un autre utilisateur même s'il s'agit du superutilisateur root :

junier@fredportable:/var/mail$ ls -l
total 0
-rw-r--r-- 1 root mail 0 août  16 10:27 mail_important
junier@fredportable:/var/mail$ echo 'Bonjour' > mon_message
junier@fredportable:/var/mail$ ls -l
total 4
-rw-r--r-- 1 root   mail 0 août  16 10:27 mail_important
-rw-rw-r-- 1 junier mail 8 août  16 10:28 mon_message
junier@fredportable:/var/mail$ rm mail_important
rm : supprimer 'mail_important' qui est protégé en écriture et est du type « fichier vide » ? y
junier@fredportable:/var/mail$ ls -l
total 4
-rw-rw-r-- 1 junier mail 8 août  16 10:28 mon_message

Modification des droits / permissions¶

Seul le propriétaire d'un fichier (ou répertoire) ou l'utilisateur root peuvent modifier les permissions d'un fichier (ou répertoire) avec la commande chmod.

La syntaxe est la suivante, on a noté entre crochets les options facultatives :

chmod [ugo][+-=][rwx] fichier

Voici un exemple commenté :

Lorsqu'on crée un fichier, par défaut il a les droits de lecture et d'écriture pour l'utilisateur et son groupe principal et de lecture pour les autres.

junier@fredportable:~/bac$ touch fichier
junier@fredportable:~/bac$ ls -l
total 0
-rw-rw-r-- 1 junier junier 0 août  16 11:05 fichier
junier@fredportable:~/bac$ echo "echo exécution" > fichier
junier@fredportable:~/bac$ cat fichier
echo exécution

On ajoute le droite d'exécution à fichier pour son propriétaire et on vérifie que la commande qu'il contient est bien exécutée lorsqu'on écrit ./fichier :

junier@fredportable:~/bac$ chmod u+x fichier
junier@fredportable:~/bac$ ./fichier
exécution
junier@fredportable:~/bac$ ls -l
total 4
-rwxrw-r-- 1 junier junier 16 août  16 11:06 fichier

On enlève le droit d'écriture au propriétaire et on vérifie qu'on ne peut plus écrire dans `fichier

junier@fredportable:~/bac$ chmod u-w fichier
junier@fredportable:~/bac$ echo "echo ajout" > fichier
bash: fichier: Permission non accordée
junier@fredportable:~/bac$ ls -l
total 4
-r-xrw-r-- 1 junier junier 16 août  16 11:06 fichier

On ajoute le droit d'écriture au propriétaire et aux autres :

junier@fredportable:~/bac$ chmod uo+w fichier
junier@fredportable:~/bac$ ls -l
total 4
-rwxrw-rw- 1 junier junier 16 août  16 11:06 fichier

On enlève le droit de lecture au propriétaire, à son groupe et aux autres :

junier@fredportable:~/bac$ chmod ugo-r fichier
junier@fredportable:~/bac$ ls -l
total 4
--wx-w--w- 1 junier junier 16 août  16 11:06 fichier

Pour remettre ce droit de lecture à tous, on peut utiliser le raccourci a au lieu de ugo :

junier@fredportable:~/bac$ chmod a+r fichier
junier@fredportable:~/bac$ ls -l
total 4
-rwxrw-rw- 1 junier junier 16 août  16 11:06 fichier

On positionne tous les droits à rwx sur fichier pour tous les utilisateurs. On aurait pu écrire chmod a=rwx fichier.

junier@fredportable:~/bac$ chmod ugo=rwx fichier
junier@fredportable:~/bac$ ls -l
total 8
-rwxrwxrwx 1 junier junier   16 août  16 11:06 fichier

On crée un répertoire nommé repertoire avec deux fichiers. On peut noter qu'un répertoire est toujours créé par défaut avec le droit d'exécution pour tous, car celui-ci permet (ou non) de traverser le répertoire.

junier@fredportable:~/bac$ mkdir repertoire
junier@fredportable:~/bac$ ls -l -d repertoire/
drwxrwxr-x 2 junier junier 4096 août  16 11:10 repertoire/
junier@fredportable:~/bac$ cd repertoire/
junier@fredportable:~/bac/repertoire$ touch fichier2
junier@fredportable:~/bac/repertoire$ touch fichier3
junier@fredportable:~/bac/repertoire$ ls -l
total 0
-rw-rw-r-- 1 junier junier 0 août  16 11:10 fichier2
-rw-rw-r-- 1 junier junier 0 août  16 11:12 fichier3

On modifie récursivement les droits sur le répertoire repertoire et tous ses fichiers avec l'option -R dans la commande chmod -R ugo=rx repertoire. On peut vérifier qu'on ne peut plus supprimer les fichiers contenus dans repertoire.

junier@fredportable:~/bac$ chmod -R ugo=rx repertoire
junier@fredportable:~/bac$ ls -l repertoire
total 0
-r-xr-xr-x 1 junier junier 0 août  16 11:10 fichier2
-r-xr-xr-x 1 junier junier 0 août  16 11:12 fichier3
junier@fredportable:~/bac$ ls -l -d repertoire/
dr-xr-xr-x 2 junier junier 4096 août  16 11:12 repertoire/
junier@fredportable:~/bac$ cd repertoire/
junier@fredportable:~/bac/repertoire$ rm fichier2
rm : supprimer 'fichier2' qui est protégé en écriture et est du type « fichier vide » ? y
rm: impossible de supprimer 'fichier2': Permission non accordée

Le superutilisateur root peut changer le propriétaire d'un fichier avec la commande chown ou son groupe principal avec la commande chgrp :

    junier@fredportable:~/bac$ ls -l fichier
    -rw-rw-r-- 1 nobody mail 0 août  16 12:05 fichier
    junier@fredportable:~/bac$ sudo chown nobody fichier
    junier@fredportable:~/bac$ ls -l
    -rw-rw-r-- 1 nobody junier    0 août  16 12:05 fichier
    junier@fredportable:~/bac$ sudo chgrp mail  fichier
    junier@fredportable:~/bac$ ls -l
    -rw-rw-r-- 1 nobody mail      0 août  16 12:05 fichier