KIẾN THỨC VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH

KIẾN THỨC VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH

Tổng quan về hệ điều hành
Cùng với sự ra đời của máy tính điện tử, hệ điều hành (OS: Oprerating System) là một phần mềm bắt buộc phải có để quản lý các thiết bị máy tính và giúp cho người ta có thể truy xuất các tài nguyên của hệ thống.
Vào đầu thập niên 80 máy tính cá nhân đã trở nên phổ biến, chúng xuất hiện tại các gia đình và công sở giúp đỡ con người trong các công việc soạn thảo, tính toán… Tuy nhiên vào thời điểm này hệ điều hành máy tính mang tính chất riêng lẻ, các máy tính cá nhân chỉ chấp nhận cho một người truy xuất vào tài nguyên của một hệ thống trong một thời điểm và không có khả năng chia xẻ tài nguyên cho máy khác.
Sau đó để đáp ứng yêu cầu chia xẻ tài nguyên giữa các máy tính với nhau như các tập tin, máy in…người ta đã phát triển việc kết nối các máy tính lại với nhau trong môi trường mạng cục bộ. Từ đó phát sinh vấn đề phải cho nhiều người truy xuất vào cùng làm việc trên một máy tính trong cùng thời điểm và cũng từ đó việc phát triển một kiểu hệ điều hành mới đã ra đời đó là hệ điều hành mạng (Network Operating System - NOS). Từ đây Microsoft, Novell, HP, SUN đã phát triển hệ điều hành của mình theo các hướng khác nhau nhưng nhìn chung vẫn dựa trên cơ sở phát triển theo hướng đa người dùng, tiến tới liên kết toàn cầu.

2. Các điểm cơ bản về hệ điều hành máy tính
Dù là hệ điều hành máy tính cá nhân hay đã được phát triển phục vụ cho môi trường mạng mỗi hệ điều hành đều bao gồm 3 phần chính:

Phần lõi (Kernel)
Phần giao diện với người sử dụng (User interface)
Hệ thống tập tin (file system).
Phần kernel là phần cốt lõi của hệ điều hành, nó là một đoạn chương trình nhỏ được nạp vào bộ nhớ máy tính khi khởi động. Chính đoạn chương trình nhỏ bé này chứa các lệnh hướng dẫn cho phép kernel quản lý các thiết bị phần cứng, quản lý việc định vị trong bộ nhớ, truy cập hệ thống và các chương trình khác. Các chương trình ứng dụng và các phần khác của hệ điều hành đều dựa trên kernel để phân hoạch việc truy cập vào tài nguyên hệ thống, truy xuất phần cứng và các thiết bị ngoại vi của máy tính.
Trong Linux và Unix có thể tồn tại tập tin kernel và đôi khi tập tin này có thể được chỉnh sửa và biên dịch lại theo yêu cầu, tuy nhiên khi tập tin này bị lỗi thì toàn bộ hệ thống sẽ không hoạt động. Trong windows vẫn tồn tại tập tin này dưới dạng tập tin như kernel32.dll, đây là các tập tin cực kỳ quan trọng được sử dụng bởi phần lõi của hệ điều hành.
Phần giao diện với người sử dụng là cầu nối giữa người sử dụng và phần kernel có thể ở một trong hai dạng sau:
Dạng giao diện dòng lệnh (Command Line Interface -CLI)
Dạng giao diện đồ hoạ (Graphic User Interface -GUI)

Các máy tính thế hệ cũ đều chỉ cung cấp cho người sử dụng dạng giao diện dòng lệnh. Người sử dụng phải nhập vào các lệnh cần thiết để thực hiện một thao tác nào đó trên máy tính thông qua bàn phím.
Ngày nay với giao diện đồ hoạ người ta không cần phải nhớ các câu lệnh phức tạp mà thay vào đó là các biểu tượng gợi nhớ giúp cho người sử dụng có thể thao tác trên máy tính một cách dễ dàng thậm chí là không cần biết đọc….!
Tuy nhiên việc phát triển giao diện theo hướng đồ họa cũng đòi hỏi nhiều tài nguyên của hệ thống hơn như dung lượng cần thiết để lưu trữ hệ điều hành này, bộ nhớ và khả năng của bộ xử lý. Do đó hầu hết ngày nay đối với các hệ điều hành dành cho máy tính cá nhân đều phải có giao diện đồ họa nhưng đối với các máy chủ sử dụng hệ điều hành mạng thì giao diện đồ họa thật ra cũng không cần thiết.
Hệ thống tập tin thành phần xác định việc đặt tên các tập tin và lưu trữ các tập tin này như thế nào và ở đâu trên thiết bị lưu trữ. Unix và Linux lưu trữ tập tin dưới dạng một cấu trúc hình cây với gốc là root. Một dạng file system thông dụng khác là FAT( File Allocation Table), FAT được quản lý bởi hệ điều hành, nó lưu trữ thông tin về tên và vị trí các file được lưu trữ trên thiết bị lưu trữ. Có hai lọai bảng FAT là FAT16 và FAT32. Windows NT thường sử dụng hệ thống file riêng là NTFS (New Technology File System). Windows 2000 có thể sử dụng cả 3 hệ thống file này.

3. Một số hệ điều hành thông dụng:
Microsoft Disk Operating System (MS-DOS)
Microsoft Windows: gồm có Windows 95, 98, Me, 2000, XP.
Apple Macintosh OS (Mac OS): OS 8, OS 9, và OS X (OS 10).
Linux bao gồm: Red Hat, Caldera, Santa Cruz Operation (SCO), SuSE, Slackware, Debian
Unix bao gồm : HP-UX, Sun Solaris, Berkeley System Distribution (BSD),


4. Tìm hiểu về Microsoft Windows
a. Dòng sản phẩm dành cho máy tính cá nhân:
Vào năm 1985 Microsoft cho ra đời bản windows đầu tiên của mình: Windows 1.0, sau đó 2 năm Microsoft mới tung ra Windows version 2 với giao diện đồ hoạ được thiết kế chạy trên môi trường của hệ điều hành DOS.
Lúc bấy giờ MS-DOS là một hệ điều hành được nhiều người ưa chuộng bởi vì nó đơn giản, dễ học dễ hiểu, đáng tin cậy và giá rẻ nên có nhiều chương trình được viết để chạy trên DOS. Tuy nhiên MS-DOS cũng bộc lộ nhiều khuyết điểm như chỉ hoạt động ở chế độ 16 bit, bảng FAT 16 của DOS không có tính bảo mật và không thích hợp cho môi trường đa người dùng. Hệ thống file của DOS cũng giới hạn độ dài tên file là 8 ký tự nên cũng không truy cập hệ thống mạng có tên file dài hơn. Đặc biệt là giao diện DOS là giao diện dòng lệnh không thân thiện nên Microsoft đã đi đến giải quyết vấn đề bằng việc tung ra hàng loạt phiên bản Windows.
Cho đến năm 1990 khi Microsoft tung ra phiên bản Windows 3.0 đánh dấu một bước ngoặc trong việc phát triển hệ điều hành theo giao diện đồ hoạ. Hai năm sau đó Microsoft tiếp tục nâng cấp thành bản Windows 3.1 và một thời gian ngắn sau là bản Windows 3.11 (Windows for workgroup) có hỗ trợ network tạo nên dòng sản phẩm Windows 3.x.
Dòng sản phẩm này giúp giải quyết một số yếu điểm của MS-DOS về mặt giao diện, cho phép chạy nhiều chương trình cùng lúc, hỗ trợ tốt cho việc nối mạng tuy nhiên vẫn còn nhiều yếu điểm vì nó vẫn hoạt động ở chế độ 16 bit nên có nhiều hạn chế trong việc quản lý và sử dụng bộ nhớ, vấn đề về bảo mật…

Hệ điều hành cung cấp một môi trường để thi hành các chương trình, bằng cách cung cấp các dịch vụ cho chương trình và cho người sử dụng. Các dịch vụ này trên mỗi hệ thống là khác nhau nhưng cũng có những lớp chung. Các dịch vụ này giúp cho các lập trình viên thuận tiện hơn và việc lập trình dể dàng hơn.

Thi hành chương trình : hệ thống phải có khả năng nạp chương trình vào bộ nhớ và thi hành nó. Chương trình phải chấm dứt thi hành theo cách thông thường hay bất thường (có lỗi).

Thao tác nhập xuất : Một chương trình thi hành có thể yêu cầu nhập xuất. Nhập xuất này có thể là tập tin hay thiết bị. Đối với thiết bị c� một hàm đặc biệt được thi hành. Để tăng hiệu quả, người sử dụng không truy xuất trực tiếp các thiết bị nhập xuất mà thông qua cách thức do hệ điều hành cung cấp.

Thao tác trên hệ thống tập tin .

Thông tin : có nhiều tình huống một tiến trình cần trao đổi th�ng tin với một tiến trình khác. Có hai cách thực hiện: Một là thực hiện thay thế tiến trình trên cùng máy tính, hai là thay thế tiến trình trên hệ thống khác trong hệ thống mạng. Thông tin có thể được cài đặt qua chia xẻ bộ nhớ, hoặc bằng kỹ thuật chuyển th�ng điệp. Việc chuyển th�ng tin được thực hiện bởi hệ điều hành.

Phát hiện lỗi : hệ điều hành phải có khả năng b�o lỗi. Lỗi xảy ra c� thể do CPU, bộ nhớ, trong thiết bị nhập xuất, � hay trong c�c chương trình. Đối với mỗi dạng lỗi, hệ điều hành sẽ có cách giải quyết tương ứng.

Theo mình,hệ điều hành là một yếu tố không thể thiếu trong cuộc sống chúng ta.Nó còn được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống chúng ta.Bản thân chúng ta cũng là một hệ điều hành hòan chỉnh vì chúng ta có một bộ não tuyệt vời có thể điều khiển mọi họat động,trạng thái,suy nghĩ,tình cảm chúng ta.Bạn nghĩ mình nêu ví dụ thiết thực hằng ngày về bản thân chúng ta như mình trình bày ở trên có phải không nào?

Từ ví dụ về anh bồi bàn phục vụ khách thầy đã trình bày để giải thích tiến trình vận hành của HĐH là 1 ví dụ hay nên mình cũng tin là bộ bão là hệ điều hành tuyệt nhất (quan trọng hơn phải giải thích sao cho ngắn gọn thuyết phục). Riêng mình nghĩ, thì Bộ não con người còn hơn cả 1 hệ điều hành nữa. Hệ điều hành do con người làm ra mà ! Mặc dù không thể so sánh con người với máy móc nhưng bạn đưa ra ví dụ này có lẽ hợp lý. Còn đưa vào làm ví dụ cho bài học thì ... mình không chắc lắm (đang phân vân) !
Muốn biết rõ nó có thể dùng làm vd cho bài học hay là không, chúng ta nên hỏi thầy thôi.

Cám ơn bạn nhé bài viết rất bổ ích