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Séquence 10 — Linux & système de fichiers§

Source principale : https://lyotardjulien.forge.apps.education.fr/terminale-specialite-nsi-au-lycee-notre-dame/09_sequence_9/09_sequence_9/ Crédit : David Roche, https://pixees.fr/informatiquelycee/n_site/nsi_prem_os_intro.html

Périmètre officiel BO Première — OS

Le BO Première (qui couvre Linux dans le cadre des systèmes d'exploitation) demande de :

« Utiliser les commandes de base en ligne de commande. […] Gérer ses droits et permissions d'accès. »

Donc au programme strict : navigation (pwd, ls, cd), manipulation simple (cp, mv, rm, mkdir, cat, less), permissions chmod rwx + octales (typiquement testé), arborescence simplifiée, chemins absolus vs relatifs, redirections simples (>, <, |).

Hors programme NSI : scripts shell (bash), variables d'environnement et $PATH, redirections avancées (2>, &>), éditeurs vi/nano. Cette fiche se limite à ce qui est demandé.

TL;DR§

  • Linux est un noyau libre clone d'UNIX. Une distribution (Ubuntu, Debian, Fedora…) = noyau Linux + utilitaires + interface.
  • Le shell (bash) est un interpréteur de commandes qui dialogue avec le noyau.
  • L'arborescence Linux part d'une racine unique /. Tout est fichier.
  • On distingue chemin absolu (/home/user/fic.txt, commence par /) et chemin relatif (docs/fic.txt, depuis le répertoire courant).
  • Les droits (rwx) s'appliquent à 3 catégories : propriétaire / groupe / autres. Notation octale : chmod 755 script.sh.
  • Les redirections simples (>, >>, <, |) permettent de chaîner les commandes — philosophie UNIX : « petits outils qui font une chose et la font bien ».

Plan de la séquence§

  1. UNIX, Linux, distributions (en bref).
  2. Architecture d'un OS : noyau, shell, applications.
  3. Arborescence des fichiers Linux et chemins.
  4. Commandes essentielles (navigation, fichiers, recherche, processus).
  5. Permissions : notation rwx, notation octale, chmod.
  6. Redirections simples et pipes.

Notions clés§

1. UNIX, Linux, distributions (en bref)§

  • UNIX (1969, Bell Labs) : OS multi-utilisateurs, multitâches, propriétaire.
  • Linux (1991, Torvalds) : noyau libre, clone d'UNIX. Une distribution Linux = noyau Linux + utilitaires + interface graphique éventuelle. Exemples : Debian, Ubuntu, Mint, Fedora.
  • macOS = UNIX propriétaire ; Windows n'est pas un UNIX.

2. Architecture d'un OS Linux§

+-----------------------------------------------+
|        Applications (Firefox, LibreOffice)    |
+-----------------------------------------------+
|        Shell (bash)  +  GUI                   |
+-----------------------------------------------+
|        Noyau (Linux kernel)                   |
+-----------------------------------------------+
|        Matériel (CPU, RAM, disques, réseau)   |
+-----------------------------------------------+

3. Arborescence Linux (simplifiée)§

Répertoire Rôle
/ racine de tout le système
/bin exécutables binaires essentiels (ls, cp, bash)
/etc fichiers de configuration
/home répertoires personnels des utilisateurs (/home/alice)
/tmp fichiers temporaires (vidé au reboot)
/usr programmes utilisateur installés
/var données variables : logs (/var/log)

4. Chemins§

  • Absolu : commence par /. Ex : /home/user/projet/main.py.
  • Relatif : depuis le répertoire courant. Ex : projet/main.py.
  • Symboles :
  • . = répertoire courant
  • .. = répertoire parent
  • ~ = répertoire personnel de l'utilisateur courant (/home/user)
  • / (en début) = racine
  • Exemple : cd ../../etc remonte de 2 niveaux puis entre dans etc.

5. Permissions§

Affichage avec ls -l :

-rwxr-xr-x 1 user group 1234 Apr 22 10:00 script.sh

Décomposition des 10 caractères :

Position Signification
1 type : - fichier, d répertoire, l lien symbolique
2-4 droits du propriétaire (user)
5-7 droits du groupe
8-10 droits des autres

Chaque triplet : r lecture (read), w écriture (write), x exécution (execute).

Notation octale : chaque triplet → un chiffre 0-7.

Octal Binaire rwx
0 000 ---
1 001 --x
2 010 -w-
3 011 -wx
4 100 r--
5 101 r-x
6 110 rw-
7 111 rwx

Exemples courants :

Octal Permissions Usage typique
755 rwxr-xr-x script ou exécutable
644 rw-r--r-- fichier de données / config
700 rwx------ fichier privé
777 rwxrwxrwx tout le monde tous droits (à éviter)

6. Redirections simples§

Symbole Effet
> redirige stdout vers un fichier (écrase)
>> redirige stdout, ajoute à la fin
< lit stdin depuis un fichier
| pipe : sortie de la 1ʳᵉ commande → entrée de la 2ᵉ

Vocabulaire (table)§

Terme Définition courte
Noyau (kernel) Cœur de l'OS, gère mémoire, processus, E/S
Shell Interpréteur de commandes (bash, zsh)
Distribution OS construit autour d'un noyau Linux
Terminal / console Émulateur permettant d'interagir avec le shell
Prompt Invite du shell (user@host:~$)
Root Super-utilisateur, UID 0, tous les droits
sudo « SuperUser DO », exécuter une commande en tant que root
Chemin absolu Commence par /
Chemin relatif Depuis le répertoire courant
Pipe | Connecte stdout d'une commande à stdin d'une autre

Commandes essentielles (avec exemples)§

Commande Rôle Exemple
pwd affiche le répertoire courant pwd → /home/user
ls liste le contenu ls -la (tous + détails)
ls -lh tailles humaines (Ko, Mo)
cd change de répertoire cd /etc ; cd .. ; cd ~

Manipulation de fichiers§

Commande Rôle Exemple
touch crée un fichier vide / met à jour la date touch notes.txt
mkdir crée un dossier mkdir -p a/b/c (parents inclus)
cp copie cp -r dossier/ sauvegarde/
mv déplace ou renomme mv old.txt new.txt
rm supprime rm fichier ; rm -r dossier/
cat affiche tout le fichier cat /etc/hostname
less pagination interactive less /var/log/syslog

Recherche§

Commande Rôle Exemple
grep cherche un motif dans un texte grep "TODO" fichier.py
find recherche dans l'arborescence find /home -name "*.py"

Permissions§

Commande Rôle Exemple
chmod modifie les droits chmod 755 script.sh ; chmod u+x script.sh
chown change le propriétaire chown alice fichier
sudo exécution privilégiée sudo apt update

Notation symbolique pour chmod :

chmod u+x f     # ajoute exécution au propriétaire
chmod g-w f     # retire l'écriture au groupe
chmod o=r f     # définit autres = lecture seule
chmod a+r f     # tous (a = all) en lecture

Processus (rappel — voir aussi fiche 09)§

Commande Rôle Exemple
ps liste des processus ps aux
top moniteur dynamique
kill envoie un signal kill 1234 ; kill -9 1234

Système§

Commande Rôle Exemple
man manuel d'une commande man ls (q pour quitter)
whoami utilisateur courant
df -h espace disque par partition
du -sh taille d'un dossier du -sh /var/log

Redirections — exemples§

ls > liste.txt              # écrase liste.txt avec la sortie
ls >> liste.txt             # ajoute à la fin
sort < donnees.txt          # lit l'entrée depuis le fichier
ls /etc | wc -l             # nombre de fichiers dans /etc
cat /etc/passwd | cut -d: -f1 | sort

Diagramme Mermaid — Arborescence Linux§

graph TD
    R[/] --> bin[/bin]
    R --> etc[/etc]
    R --> home[/home]
    R --> usr[/usr]
    R --> var[/var]
    R --> tmp[/tmp]
    home --> alice[/home/alice]
    home --> bob[/home/bob]
    var --> log[/var/log]

Pièges classiques au bac§

  1. Confondre Linux et Ubuntu : Linux = noyau, Ubuntu = distribution.
  2. Oublier que / est unique : Linux n'a pas de C:\, D:\. Tout est sous /.
  3. rm -rf / : supprime tout. À ne jamais faire.
  4. Confondre > et >> : > écrase, >> ajoute.
  5. Penser que chmod 777 est sûr : non, c'est tout ouvrir à tout le monde.
  6. Mauvaise lecture des droits ls -l : la 1ʳᵉ lettre est le type, pas un droit.
  7. Confondre . et .. : . = ici, .. = parent.

Questions types§

  1. Décrire le rôle de /etc, /home, /var/log, /tmp.
  2. Convertir rwxr-x--- en notation octale. (Réponse : 750)
  3. Convertir 644 en notation rwx. (Réponse : rw-r--r--)
  4. Écrire la commande qui affiche les 10 dernières lignes du fichier /var/log/syslog. (tail -n 10 /var/log/syslog) (rappel : tail n'est pas explicitement au programme — on peut aussi répondre cat /var/log/syslog | …)
  5. Écrire le pipe comptant les fichiers d'un dossier. (ls /etc | wc -l)
  6. Écrire le chemin relatif de /home/alice/docs/cv.pdf depuis /home/alice/projets/. (Réponse : ../docs/cv.pdf)
  7. Que fait chmod +x script.sh ? Que se passe-t-il sans cette commande quand on lance ./script.sh ?
  8. Différence entre >, >> et |.

Liens§