Systèmes informatiques

Enseignants

Riviere Etienne;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

Ce cours suppose acquises les compétences de programmation en langage C visées par LEPL1503 et les notions algorithmiques visées par le LSINC1402/LEPL1402.

Thèmes abordés

• Niveaux d'abstraction dans les systèmes informatiques
• Architectures de processeurs
• Langage-machine, langage d'assemblage et langage C
• Rôles et fonctions des systèmes d'exploitation
• Utilisation des fonctions d'un système d'exploitation dans les applications
• Processus et threads : concepts, problèmes et solutions
• Systèmes multi-processeurs

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Eu égard au référentiel AA du programme « Bachelier en sciences informatiques », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants : S1.I4 S2.2-4 S4.3 S5.2, S5.3, S5.5 Les étudiants ayant suivi avec fruit ce cours seront capables de expliquer quelles fonctions sont remplies par les différents niveaux de la hiérarchie allant de la machine physique au niveau sur lequel s'appuient les applications; expliquer les principales architectures de systèmes d'exploitation et processeurs, ainsi que les principaux dispositifs et techniques utilisés pour les réaliser: utiliser et mettre en oeuvre de manière efficace les différents services et fonctions offertes par les processeurs et les systèmes d'exploitation.

Contenu

Le cours présente l'organisation et l'utilisation d'un système informatique, ainsi que les principes et la mise en œuvre des systèmes d'exploitation.

Méthodes d'enseignement

• Cours magistraux ;
• Exercices avec feedback automatisé utilisant la plateforme Inginious ;
• Travaux dirigés (séances d’exercices) avec des tuteurs et tutrices ;
• Réalisation de projets.

Les exercices sur Inginious sont à réaliser seul. Les projets sont à réaliser en binôme.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Des activités d'entraînement sont proposées sur Inginious. Les scores obtenus sur Inginious pour ces exercices ne comptent pas pour le contrôle continu. La proportion d'exercices réussis, même partiellement, avant une échéance communiquée aux étudiant·es (c.-à-d. avec un score Inginious strictement supérieur à 0 %) est notée G. La réalisation des exercices Inginious dans les délais impartis peut donner lieu à un bonus, comme décrit ci-après.
Des séances d'exercices et de travaux dirigés sont proposées chaque semaine, avec le soutien de tuteur·ices et d'assistant·es, afin de permettre l'acquisition de la matière par la pratique et de préparer aux examens. Les exercices et travaux dirigés ne sont pas notés.
Règles pour la première session
Lors de la première session, les étudiant·es sont évalué·es comme suit.

• Dans une première partie A :
  • Un projet P0 est à réaliser en binôme et donne lieu à un rapport écrit noté sur 2 points.
  • Un examen M est organisé à mi-quadrimestre (midterm). Il comprend un questionnaire de compréhension de la matière vue jusqu'à présent et des exercices de programmation à réaliser sur machine, sans accès à Internet. M est noté sur 8 points.
• Dans une deuxième partie B :
  • Un projet P1 est à réaliser en binôme et donne lieu à un rapport écrit noté sur 3 points.
  • L'examen final F, écrit, est organisé pendant la session. F porte sur l'ensemble de la matière du cours et est noté sur 12 points.

La partie A compte pour 40 % de la note finale (8 points) et la partie B pour 60 % (12 points).
Les projets sont obligatoires et leur note sera toujours calculée et fournie à l'étudiant·e, mais elle ne sera intégrée (ou intégrée uniquement partiellement) que si un seuil est atteint à l’examen correspondant. En effet, les projets ne peuvent être valorisés que si l'étudiant·e démontre une maîtrise suffisante des bases théoriques et pratiques, évaluées par l'examen et mobilisées par le projet. Dans chaque partie, les poids relatifs entre l’examen (M ou F) et le projet (P0 ou P1) utilisent donc une clé de répartition absorbante, où un score minimal est requis à l’examen (M ou F) pour que le projet (P0 ou P1) ait un poids.
La note pour la partie A est calculée avec une pondération dépendant de M (sur 8) :

• Si M ≥ 4, alors A = M*0.75 + P0 (i.e., les deux points de P0 comptent entièrement)
• Si M ≥ 2 et M < 4, la note de P0 est ramenée sur x points où x = 2*(M-2)/2 et A = M*(8-x)/8 + P0*x/2 (i.e., les points de P0 comptent entre 0, pour M=2, et 2 points, pour M=4, de façon linéairement progressive)
• Si M < 2, la note de P0 n'est pas prise en compte et A = M.

La note pour la partie B est calculée avec une pondération dépendant de F (sur 12) :

• Si F ≥ 6, alors B = F*0.75 + P1 (i.e., les trois points de P1 comptent entièrement)
• Si F ≥ 4 et F < 6, la note de P1 est ramenée sur x points où x = 3*(F-4)/2 et B = F*(12-x)/12 + P1*x/3 (i.e., les points de P1 comptent entre 0, pour F=4, et 3 points, pour F=6, de façon linéairement progressive)
• Si F < 4, la note de P1 n'est pas prise en compte et B = F.

Un point bonus O peut être accordé pour encourager le travail individuel régulier sur Inginious pendant la partie 1, reflété dans la réussite de l’examen de midterm. Il n'a pas de pondération dans la note finale qui ne peut pas dépasser 20/20. O compte pour 1 point maximum, ajouté à la somme de A et B et est calculé selon les règles suivantes :

• • Si G ≥ 80% et M ≥ 4, O = 1
  • Si (G ≥ 70% et G < 80) et M ≥ 4, O = 0.5
  • Sinon, O = 0

La note finale en première session est donc N = min(20, (A + B + O)).
Règles pour la seconde session
En seconde session, il n'est pas possible de refaire l'examen Midterm M. L'examen de seconde session F' porte sur l'ensemble de la matière du cours et est noté sur 20 points. Les étudiant·es peuvent choisir de conserver leur note pour P0 et/ou P1, ou de présenter à nouveau ces projets individuellement, ce qui peut comprendre une évaluation orale, en plus du rendu d’un livrable logiciel et d’un rapport. Les notes conservées ou obtenues sont P0' et P1'.
Le point bonus O' est recalculé selon les règles suivantes :

• Si G ≥ 80% et F' ≥ 10, O' = 1
• Si (G ≥ 70% et G < 80%) et F' ≥ 10, O' = 0.5
• Sinon, O '= 0

La note de seconde session N', est calculée en fonction d'une pondération dépendant de F' :

• Si F' ≥ 10, alors N' = min(20, F'*0.75 + P0' + P1' + O') (i.e., les projets comptent pour 5 points)
• Si F' ≥ 6 et F' < 10, la note de P0' est ramenée sur x0' points où x0' = 2*(F'-6)/4 et la note de P1' est ramenée sur x1' points où x1' = 3*(F'-6)/4, et N' = F'*(20-x0'-x1')/20 + P0'*x0'/2 + P1'*x1'/3
• Si F' < 6, le contrôle continu ne compte pas et N' = F'.

Règles générales
Les énoncés des évaluations et des examens sont donnés en français. Les étudiant·es peuvent répondre en français ou en anglais.
Les examens peuvent utiliser tout ou partie des modalités d'évaluation suivantes, en proportions variables. Cette proportion est annoncée lors de l'examen :

• Restitution de connaissances sous forme de questions de cours ouvertes.
• Application de connaissances sous forme de problème.
• QCM et QRM appliquant le principe de "standard setting" : une réponse incorrecte à une question ne conduit pas à une pénalité, et la partie ne peut pas être notée négativement, mais un seuil minimal (annoncé) de réponses correctes est nécessaire avant d'accumuler effectivement des points pour cette partie de l'examen.
• Exercices de programmation sur la plateforme Inginious en environnement contrôlé (pour le midterm).

Règles relatives à l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA).
L'utilisation de l'IA est encouragée pour réviser la matière du cours de manière interactive. Un outil d’étude et d’approfondissement, basé sur l’IA et alimenté par le contenu du Syllabus, est mis en place par le LLL. Les étudiant·es sont encouragé·es à tester leur compréhension de la matière à l'aide de cet outil.
L'utilisation de l'IA pour corriger et améliorer un texte produit par l'étudiant·e est autorisée, pour autant que celle-ci soit mentionnée dans le rapport ou le contenu produit.
L'utilisation de l'IA pour générer du texte ou des images (par exemple à partir d'un prompt ou de l'énoncé de l'exercice) est strictement interdite.
L'utilisation d'une IA pour générer du code est déconseillée, car il est nécessaire de faire soi-même l'effort de développement au moins une fois pour s'approprier la matière et les concepts de système abordés en cours. Ce n'est pas non plus interdit sous réserve que les règles ci-dessous soient scrupuleusement respectées.
Les usages autorisés de l'IA sont soumis aux règles suivantes :

• Les étudiants doivent être pleinement responsables de leur production et capables d'expliquer à l'oral l'ensemble du code et des livrables (documentation, scripts de déploiement, etc.) rendus dans le cadre des projets.
• L'utilisation de l'IA doit être documentée avec précision dans les rapports des projets P0 et P1, sous la forme d'une section dédiée indiquant quelles IAs ont été utilisées et pour quelle partie. La soumission d'un code ou d'une partie de documentation généré partiellement ou entièrement par IA, mais pour laquelle l'usage n'aura pas été documenté, sera considérée comme un plagiat. Les étudiants qui n'ont pas utilisé l'IA doivent également l'indiquer dans cette section. Les étudiant·es doivent être prêt·es à répondre à toute question du titulaire ou des assistants sur l'utilisation de l'IA dans les autres exercices et projets.
• Il n'est pas autorisé de demander aux tuteurs de l'aide pour déboguer et corriger du code généré par une IA.
• Une utilisation considérée comme abusive de l'IA et mettant à mal l'acquisition des connaissances visées par le projet pourra être considérée comme une irrégularité au titre de la Section 7, articles 107 et suivants du Règlement général des études et des examens (RGEE), avec toutes les conséquences qui en découlent, ainsi que prévu aux articles 111 et suivants du RGEE. Lors d'une suspicion d'utilisation abusive de l'IA dans le projet rendu ou d'un rapport incomplet ou inexact sur l'utilisation de l'IA, le titulaire du cours peut convoquer l'étudiant·e concerné·e à une consultation orale complémentaire et prendre les dispositions nécessaires en accord avec le responsable des jurys EPL.

Ressources
en ligne

La matière de référence est le syllabus du cours : https://sites.uclouvain.be/SystInfo/notes/Theorie/
Les slides utilisées lors des cours ne suffisent pas à réviser la matière, mais apportent un éclairage supplémentaire. Elles sont disponibles sur l’espace Moodle du cours.
L’outil IA permettant d’interroger la matière et de s’entraîner est disponible ici : https://piccolo.uclouvain.be/?agent=78

Faculté ou entité
en charge

> SINC