Révision Windows OS - Couche HAL & Admin Système

🖥️ La Couche HAL (Hardware Abstraction Layer)

HAL (Hardware Abstraction Layer) = Ensemble de programmes qui jouent l'intermédiaire entre le matériel physique et le noyau du système d'exploitation Windows.

Rôle Principal du HAL

Masquer les différences matérielles : Permet au système d'exploitation et aux applications de fonctionner de manière identique quel que soit le matériel
Traducteur universel : Traduit les instructions du noyau en commandes spécifiques au matériel
Abstraction matérielle : Crée une couche d'abstraction entre le matériel physique et le logiciel

Architekture des Couches Windows

📱 Application Utilisateur

Google Chrome, Word, VLC, etc.

↓

🔗 API Windows (Win32, .NET, DirectX)

Interface de programmation entre apps et OS

↓

🧠 Kernel (Noyau) + Drivers

Gestion des processus, mémoire, I/O

↓

⚙️ HAL (Hardware Abstraction Layer)

Fichier: hal.dll (C:\Windows\System32\)

↓

🔧 Matériel Physique

CPU, RAM, Disques, Contrôleurs, Périphériques

Matériel Abstrait par le HAL

Composant	Rôle	Interaction HAL
CPU (Processeur)	Exécute les instructions	Gère les modes d'exécution (privilégié/user)
Mémoire RAM	Stockage temporaire	Gère l'accès et la pagination
Bus système	Communication interne	Traduit les commandes de communication
Contrôleurs	Gèrent les périphériques	Interface standardisée avec les périphériques

Chargement du HAL au Démarrage

Chronologie du démarrage :

1. BIOS initialise le matériel brut

2. Bootloader charge la première partie du noyau

3. Le HAL est chargé EN MÉMOIRE AVANT le noyau complet

4. Noyau initialise tous les drivers

5. API et applications se chargent

Fichier HAL

C:\Windows\System32\hal.dll

hal.dll = Librairie dynamique (Dynamic Link Library) spécifique à chaque architecture matérielle

Il existe plusieurs versions du HAL selon la configuration matérielle (mono/multi-processeur, ACPI, etc.)

⚡ Le Démarrage de Windows et le Secteur de Boot

Secteur de Boot = Première zone du disque dur (secteur n) contenant les instructions essentielles pour démarrer la machine.

Structure du Disque Dur au Démarrage

📀 Disque C: (ou partition système)

⬇ Contient pistes et secteurs ⬇

🔵 SECTEUR N° 0 (SECTEUR DE BOOT)

✓ Permet le démarrage de la machine

Contenu du Secteur de Boot

Zone	Taille	Contenu
Master Boot Record (MBR)	512 bytes	Code de démarrage minimal
Boot Code	446 bytes	Instructions pour localiser la partition active
Partition Table	64 bytes	Description des 4 partitions principales
Signature	2 bytes	0x55AA (identifie un boot valide)

Processus de Démarrage (Boot Process)

Séquence de démarrage :

BIOS POST : Auto-test du matériel
Recherche du boot : BIOS cherche les secteurs de boot
MBR chargé : Premier secteur du disque en mémoire
Bootloader : Localise et charge ntldr (Windows) ou bootmgr
Noyau Windows : ntoskrnl.exe se charge
HAL chargé : hal.dll en mémoire
Drivers chargés : Initialisation des périphériques
Services démarrés : Services système
Connexion utilisateur : Écran de connexion Windows

Pistes et Secteurs - Géométrie du Disque

Piste (Track) = cercle concentrique sur le disque
Secteur (Sector) = portion d'une piste (généralement 512 bytes ou 4096 bytes)
Cylindre = même piste sur tous les plateaux du disque

Représentation simplifiée:
┌─ Disque ─┐
│ Piste 0  │ (secteur 1, 2, 3, 4...)
│ Piste 1  │ (secteur 1, 2, 3, 4...)
│ Piste 2  │ (secteur 1, 2, 3, 4...)
│ Piste 3  │ (secteur 1, 2, 3, 4...)
└──────────┘
                

💾 Systèmes de Fichiers: FAT vs NTFS

Comprendre les Systèmes de Fichiers

Un système de fichiers est la structure et la méthode utilisée par le système d'exploitation pour organiser, stocker et accéder aux fichiers sur un disque dur.

FAT (File Allocation Table)

FAT = File Allocation Table
Système de fichiers ancien et simple

Caractéristique	Description
Époque	1981 - Disquettes et premiers disques durs
Versions	FAT12, FAT16, FAT32
Taille max volume	FAT32: 4 GB par partition
Taille max fichier	FAT32: 4 GB par fichier
Sécurité	Aucune (lecture seule pas possible)
Utilisation	Clés USB, cartes SD, anciennes machines

NTFS (New Technology File System)

NTFS = New Technology File System
Système de fichiers moderne de Windows

Caractéristique	Description
Époque	1993 - Windows NT et versions modernes
Versions	NTFS v3.0 (Windows 7+)
Taille max volume	8 EB (exabytes) - illimitée en pratique
Taille max fichier	16 EB - illimitée en pratique
Sécurité	✓ Permissions de fichiers (ACL), chiffrement (EFS)
Journalisation	✓ Protection contre la corruption
Compression	✓ Compression native des fichiers
Utilisation	Disques durs Windows modernes (C:, D:, etc.)

Comparaison FAT vs NTFS

Cas d'usage :
FAT32 : Clé USB universelle (compatible Mac, Linux, anciennes TV)
NTFS : Partitions système Windows, disques internes pour sécurité

Fonctionnement de la FAT (Table d'Allocation)

📋 FAT = Table indiquant la position des clusters

🔗 Chaque entrée FAT pointe au cluster suivant

⚠️ Si FAT corrompue = disque inaccessible !

Ouverture d'un Fichier (Processus)

Comment Windows accède à un fichier :

Utilisateur double-clique sur un fichier
Windows lit l'entrée dans le répertoire parent
Récupère le premier cluster du fichier
Consulte la FAT pour trouver le cluster suivant
Continue jusqu'au marqueur EOF (End Of File)
Rassemble tous les clusters en mémoire
Charge l'application associée

Exemple: Fichier "document.txt"
Répertoire: nom=document.txt, premier_cluster=5
FAT[5] → 6  (le cluster suivant est 6)
FAT[6] → 8  (le cluster suivant est 8)
FAT[8] → EOF (fin du fichier)
Fichier = Cluster 5 + Cluster 6 + Cluster 8
                

🔌 Interfaces et Acronymes Essentiels

GUI vs CLI

Interface	Signification	Description	Exemple
GUI	Graphical User Interface	Interface graphique avec souris et fenêtres	Windows Desktop, Explorateur de fichiers
CLI	Command Line Interface	Interface textuelle, commandes au clavier	CMD.exe, PowerShell, Terminal

Acronymes Système Windows (BTS)

Acronyme	Signification	Description
API	Application Programming Interface	Ensemble de fonctions pour communiquer avec Windows
ASPI	Advanced SCSI Programming Interface	Interface pour accéder aux disques SCSI (moins utilisée aujourd'hui)
FAT	File Allocation Table	Ancien système de fichiers
NTFS	New Technology File System	Système de fichiers moderne Windows
HAL	Hardware Abstraction Layer	Couche d'abstraction matérielle
BIOS	Basic Input/Output System	Firmware initialisant le matériel
UEFI	Unified Extensible Firmware Interface	Remplaçant moderne du BIOS

API Windows - Les 3 Principales

1. Win32 API

• Ancienne mais toujours dominante

• Accès bas niveau au système

• Utilisée par les applications C/C++

2. .NET Framework

• API moderne et orientée objet

• Utilisée par C#, VB.NET

• Plus sûre et facile que Win32

3. DirectX

• API pour les jeux et graphiques

• Accès direct aux ressources GPU

• Performance optimale pour 3D

🐧 Commandes Bash essentielles pour Admin Système & Réseau

Bash = Bourne Again Shell - Shell de ligne de commande utilisé sur Linux et systèmes Unix. Indispensable pour tout administrateur système et réseau.

1️⃣ Gestion des Utilisateurs et Permissions

sudo - Execute command with superuser privileges

sudo apt update          # Met à jour la liste des paquets (privilèges root)
sudo useradd -m john     # Crée un nouvel utilisateur "john"
                

useradd / userdel - Create or delete user accounts

useradd -m -s /bin/bash alice    # Crée utilisateur avec répertoire home
userdel -r bob                   # Supprime utilisateur et son dossier
                

chmod - Change file permissions

chmod 755 script.sh              # rwxr-xr-x (propriétaire full, autres lecture/exécution)
chmod 644 document.txt           # rw-r--r-- (propriétaire écriture, autres lecture)
chmod -R 755 /var/www/          # Change permissions recursively
                

chown / chgrp - Change ownership of files

chown alice file.txt             # Donne la propriété à "alice"
chown alice:admin file.txt       # Utilisateur alice, groupe admin
chown -R admin:admin /home/admin # Change récursivement
                

passwd - Change user password

passwd                           # Change votre mot de passe
sudo passwd alice                # Change mot de passe de "alice"
                

2️⃣ Gestion des Fichiers et Répertoires

ls / ll - List files and directories

ls -la                           # Tous les fichiers (-a) avec détails (-l)
ls -lh                           # Avec tailles lisibles par humain
ls -lR                           # Récursivement, tous les sous-dossiers
                

cd / pwd - Navigate and show current directory

pwd                              # Affiche le chemin actuel (Print Working Directory)
cd /home                         # Change de répertoire
cd ..                            # Remonte d'un niveau
cd ~                             # Aller au répertoire home
                

mkdir / rmdir - Create or remove directories

mkdir -p /var/backup/2024       # Crée dossier + parents si nécessaire
rmdir empty_folder              # Supprime dossier vide
rm -rf folder/                  # Supprime dossier + contenu (ATTENTION!)
                

cp / mv - Copy or move files

cp file.txt file_backup.txt     # Copie un fichier
cp -r folder/ backup/           # Copie récursive (dossier + contenu)
mv file.txt /home/alice/        # Déplace le fichier
mv old_name.txt new_name.txt    # Renomme le fichier
                

find / locate - Search for files

find /home -name "*.log"        # Cherche tous les fichiers .log
find / -type f -size +100M      # Fichiers > 100 MB
locate apache                   # Cherche rapidement (base indexée)
                

3️⃣ Gestion des Processus et Services

ps / top / htop - View running processes

ps aux                          # Liste tous les processus
ps aux | grep apache            # Cherche processus contenant "apache"
top                             # Vue en temps réel des processus
htop                            # Top amélioré avec couleurs
                

systemctl / service - Manage services

systemctl start apache2         # Démarre le service Apache
systemctl stop nginx            # Arrête Nginx
systemctl restart mysql         # Redémarre MySQL
systemctl status postgresql     # Vérifie l'état de PostgreSQL
systemctl enable apache2        # Active au démarrage
systemctl disable apache2       # Désactive au démarrage
                

kill / killall - Terminate processes

kill 1234                       # Termine processus ID 1234
kill -9 5678                    # Force la terminaison
killall firefox                 # Tue tous les processus Firefox
                

4️⃣ Gestion du Stockage et Disques

df / du - Disk space usage

df -h                           # Espace disque par partition
du -sh /home                    # Taille totale du dossier /home
du -h /home/*                   # Taille de chaque sous-dossier
                

fdisk / parted - Partition management

sudo fdisk -l                   # Liste les partitions
sudo fdisk /dev/sda             # Gère les partitions (interactif)
sudo parted /dev/sda            # Alternative moderne
                

mount / umount - Mount filesystems

mount                           # Affiche tous les montages actuels
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/usb  # Monte USB en /mnt/usb
sudo umount /mnt/usb            # Démonte
                

5️⃣ Gestion du Réseau

ifconfig / ip - View network configuration

ifconfig                        # Affiche config réseau (ancien)
ip addr show                    # Affiche adresses IP (moderne)
ip link show                    # État des interfaces
                

ping - Test network connectivity

ping google.com                 # Test connectivité internet
ping -c 4 192.168.1.1          # Ping limité à 4 paquets
                

netstat / ss - Display network statistics

netstat -tunap                  # Ports écoutes (TCP/UDP)
ss -tunap                       # Alternatif moderne
ss -s                           # Statistiques réseau
                

ssh / scp - Remote access and file transfer

ssh user@192.168.1.10          # Connexion SSH distante
ssh -p 2222 user@server.com    # SSH port custom
scp file.txt user@server:/home  # Copie fichier par SSH
                

nslookup / dig - DNS queries

nslookup google.com             # Résolution DNS
dig google.com                  # Infos DNS détaillées
nslookup 8.8.8.8               # Reverse lookup
                

6️⃣ Gestion des Paquets et Logiciels

apt / apt-get - Package management (Debian/Ubuntu)

sudo apt update                 # Met à jour la liste des paquets
sudo apt upgrade                # Upgrade tous les paquets
sudo apt install nginx          # Installe un paquet
sudo apt remove apache2         # Supprime un paquet
sudo apt autoremove             # Supprime paquets inutilisés
                

yum - Package management (CentOS/RedHat)

sudo yum update                 # Met à jour les paquets
sudo yum install httpd          # Installe Apache
sudo yum remove httpd           # Supprime Apache
                

7️⃣ Journaux et Logs

tail / head - View file contents

tail -f /var/log/apache2/access.log    # Suit les logs en temps réel
tail -n 20 /var/log/syslog              # Dernières 20 lignes
head -n 10 /var/log/auth.log            # Premières 10 lignes
                

grep / egrep - Search text patterns

grep "ERROR" /var/log/system.log        # Cherche "ERROR" dans logs
grep -i "warning" /var/log/kern.log     # Insensible à la casse
grep -r "404" /var/log/                 # Cherche récursivement
                

journalctl - View system journal (systemd)

journalctl                              # Tous les logs
journalctl -u apache2                   # Logs du service Apache
journalctl -f                           # Suit les logs en temps réel
journalctl --since "2 hours ago"        # Logs des 2 dernières heures
                

8️⃣ Tâches Programmées (Cron)

crontab - Schedule automated tasks

crontab -e                              # Édite les tâches cron
crontab -l                              # Liste les tâches
crontab -r                              # Supprime toutes les tâches
                

2 * * * /scripts/backup.sh            # Chaque jour à 2h00
*/4 * * * /scripts/update.sh          # Toutes les 4 heures
0 1 * * /scripts/monthly.sh           # 1er de chaque mois
                

9️⃣ Compression et Archives

tar / zip / gzip - Archive management

tar -cvzf archive.tar.gz /home/docs    # Crée archive compressée
tar -xvzf archive.tar.gz                # Extrait archive
zip -r backup.zip /home/data            # Crée ZIP
unzip backup.zip                        # Extrait ZIP
                

🔟 Texte et Variables

cat / echo / nano - Text manipulation

cat /etc/passwd                         # Affiche contenu fichier
echo "Texte" >> file.txt                # Ajoute à la fin
echo $PATH                              # Affiche variable PATH
nano config.conf                        # Édite fichier
                

Tableau Récapitulatif - Commandes Essentielles

Catégorie	Commande	Utilité
Utilisateurs	sudo, useradd, passwd, chmod	Gestion des droits d'accès
Fichiers	ls, find, cp, mv, rm	Manipulation fichiers/dossiers
Processus	ps, top, systemctl, kill	Gestion services et processus
Stockage	df, du, mount, fdisk	Disques et partitions
Réseau	ifconfig, ping, ssh, netstat	Configuration et diagnostic réseau
Paquets	apt, yum, apt-get	Installation logiciels
Logs	tail, grep, journalctl	Analyse des journaux système

📝 Quiz de Révision

Testez vos connaissances sur le système d'exploitation Windows!

Question 1: Quel est le rôle principal du HAL?

A) Traiter les requêtes réseau

B) Masquer les différences matérielles entre les machines ✓

C) Gérer les permissions des fichiers

D) Lancer les applications

Question 2: Quel est le fichier du HAL?

A) C:\Windows\System32\kernel.exe

B) C:\Windows\System32\hal.dll ✓

C) C:\Windows\System32\api.dll

D) C:\Windows\System32\boot.exe

Question 3: Quelle est la taille maximale d'un fichier en FAT32?

A) 2 GB

B) 4 GB ✓

C) 16 GB

D) Illimitée

Question 4: Quel système de fichiers offre les permissions de fichiers?

A) FAT32

B) FAT16

C) NTFS ✓

D) exFAT

Question 5: Quel acronyme signifie "Graphical User Interface"?

A) CLI

B) GUI ✓

C) API

D) BIOS

Question 6: À quel moment le HAL est chargé au démarrage?

A) Après le noyau complet

B) En même temps que le noyau

C) Avant le noyau complet ✓

D) Au moment du login