Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Hệ điều hành”

Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào

Nội tuyến

Phiên bản lúc 12:05, ngày 13 tháng 10 năm 2010

Hệ điều hành là một chương trình chạy trên máy tính, dùng để điều hành, quản lý các thiết bị phần cứng và các tài nguyên phần mềm trên máy tính.

Hệ điều hành đóng vai trò trung gian trong việc giao tiếp giữa người sử dụng và phần cứng máy tính, cung cấp một môi trường cho phép người sử dụng phát triển và thực hiện các ứng dụng của họ một cách dễ dàng.

Giới thiệu

Các máy tính ban đầu không có hệ điều hành (xem Lịch sử hệ điều hành). Người điều hành sẽ tải và chạy chương trình một cách thủ công. Khi chương trình được thiết kế để tải và chạy chương trình khác, nó đã thay thế công việc của con người.

Thuật ngữ "hệ điều hành" được dùng gần đây chỉ tới một phần mềm cần thiết để người dùng quản lý hệ thống và chạy các phần mềm ứng dụng khác trên hệ thống. Nó không chỉ có nghĩa là "phần lõi" tương tác trực tiếp với phần cứng mà còn cả các thư viện cần thiết để các chương trình quản lý và điều chỉnh hệ thống.

Không có sự phân biệt rõ ràng giữa phần mềm ứng dụng và hệ điều hành. Tuy nhiên, đôi khi vấn đề này cũng được tranh cãi. Thí dụ trường hợp Bộ Tư pháp Mỹ và Microsoft tranh cãi Internet Explorer có phải là một phần của Windows không.

Cấp thấp nhất của hệ điều hành là phần lõi (còn gọi là nhân), lớp phần mềm đầu tiên được tải vào hệ thống khi khởi động. Các phần mềm được tải tiếp theo phụ thuộc vào nó sẽ cung cấp các dịch vụ cốt lõi cho hệ thống. Những dịch vụ phổ biến là truy xuất đĩa, quản lý bộ nhớ, định thời, và truy xuất tới thiết bị phần cứng. Có nhiều tranh cãi về những thành phần nào tạo nên phần lõi, như hệ thống tập tin có được đưa vào phần lõi không.

Chức năng chính yếu của hệ điều hành

Theo nguyên tắc, hệ điều hành cần thỏa mãn hai chức năng chính yếu sau:

Quản lý chia sẻ tài nguyên

Tài nguyên của hệ thống (CPU, bộ nhớ, thiết bị ngoại vi, ...) vốn rất giới hạn, nhưng trong các hệ thống đa nhiệm, nhiều người sử dụng có thể đồng thời yêu cầu nhiều tài nguyên. Để thỏa mãn yêu cầu sử dụng chỉ với tài nguyên hữu hạn và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên, hệ điều hành cần phải có cơ chế và chiến lược thích hợp để quản lý việc phân phối tài nguyên.

Ngoài yêu cầu dùng chung tài nguyên để tiết kiệm chi phí, người sử dụng còn cần phải chia sẻ thông tin (tài nguyên phần mềm) lẫn nhau, khi đó hệ điều hành cần đảm bảo việc truy xuất đến các tài nguyên này là hợp lệ, không xảy ra tranh chấp, mất đồng nhất...

Giả lập một máy tính mở rộng

Hệ điều hành làm ẩn đi các chi tiết phần cứng, người sử dụng được cung cấp một giao diện đơn giản, dễ hiểu, dễ sử dụng và không phụ thuộc vào thiết bị phần cứng cụ thể.

Thực tế, ta có thể xem Hệ điều hành như là một hệ thống bao gồm nhiều máy tính trừu tượng xếp thành nhiều lớp chồng lên nhau, máy tính mức dưới phục vụ cho máy tính mức trên. Lớp trên cùng là giao diện trực quan nhất để chúng ta điều khiển.

Ngoài ra có thể chia chức năng của Hệ điều hành theo bốn chức năng sau : Quản lý quá trình (process management) Quản lý bộ nhớ (memory management) Quản lý hệ thống lưu trữ (storage management) Giao tiếp với người dùng (user interaction)

Nhiệm vụ của hệ điều hành

Điều khiển và quản lý trực tiếp các phần cứng như bo mạch chủ, bo mạch đồ họa và bo mạch âm thanh,...
Thực hiện một số thao tác cơ bản trong máy tính như các thao tác đọc, viết tập tin, quản lý hệ thống tập tin (file system) và các kho dữ liệu.
Cung ứng một hệ thống giao diện sơ khai cho các ứng dụng thường là thông qua một hệ thống thư viện các hàm chuẩn để điều hành các phần cứng mà từ đó các ứng dụng có thể gọi tới.
Cung ứng một hệ thống lệnh cơ bản để điều hành máy. Các lệnh này gọi là lệnh hệ thống (system command).
Ngoài ra hệ điều hành, trong vài trường hợp, cũng cung cấp các dịch vụ cơ bản cho các phần mềm ứng dụng thông thường như chương trình duyệt Web, chương trình soạn thảo văn bản....

Các thành phần của hệ điều hành

Hệ thống quản lý tiến trình
Hệ thống quản lý bộ nhớ
Hệ thống quản lý nhập xuất
Hệ thống quản lý tập tin
Hệ thống bảo vệ
Hệ thống dịch lệnh
Quản lý mạng

Phân loại hệ điều hành

Dưới góc độ loại máy tính

Hệ điều hành dành cho máy MainFrame
Hệ điều hành dành cho máy Server
Hệ điều hành dành cho máy nhiều CPU
Hệ điều hành dành cho máy tính cá nhân (PC)
Hệ điều hành dành cho máy PDA (Embedded OS - hệ điều hành nhúng)
Hệ điều hành dành cho máy chuyên biệt
Hệ điều hành dành cho thẻ chíp (SmartCard)

Thông thường dưới góc độ người sử dụng và số chương trình được sử dụng cùng lúc hệ điều hành được chia làm 3 loại:

Hệ điều hành đơn nhiệm một người dùng
Hệ điều hành đa nhiệm một người dùng
Hệ điều hành đa nhiệm nhiều người dùng

Chi tiết xem thêm sách giáo khoa tin học 10 trang 63

Dưới góc độ người dùng (truy xuất tài nguyên cùng lúc)

Một người dùng
Nhiều người dùng
- Mạng ngang hàng
- Mạng có máy chủ: LAN, WAN, ...

Dưới góc độ hình thức xử lý

Hệ thống xử lý theo lô
Hệ thống xử lý theo lô đa chương
Hệ thống chia sẻ thời gian
Hệ thống song song
Hệ thống phân tán
Hệ thống xử lý thời gian thực

Hàm hệ thống

System Call Hàm hệ thống là một tập giao diện của hạt nhân đến ứng dụng, thông qua hàm hệ thống ứng dụng thực hiện được các công việc của mình. Hạt nhân trừu tượng các chức năng của phần cứng thành hàm hệ thống, và quản lý điều phối cho ứng dụng thông qua hàm hệ thống.

Những dịch vụ cốt lõi

Các hệ điều hành hiện đại

Các hệ điều hành được sử dụng ngày nay trên các máy tính đa chức năng (như máy tính cá nhân) chủ yếu gồm hai chủng loại: hệ điều hành họ Unix và hệ điều hành họ Microsoft Windows. Các máy tính mẹ (Mainframe computer) và các hệ thống nhúng dùng nhiều loại hệ điều hành khác nhau, không phải là Unix hay Windows, nhưng cũng tương tự như Unix hay Windows.

Hệ điều hành họ Windows: Các phiên bản được liệt kê tại liên kết Microsoft Windows

Các hệ điều hành khác

Phân loại và thuật ngữ

Khái niệm hệ điều hành được tách thành ba thành phần: giao diện người dùng (bao gồm giao diện đồ họa và/hoặc thông dịch dòng lệnh, còn gọi là "shell"), tiện ích hệ thống cấp thấp, và phần lõi--trái tim của hệ điều hành.

           Phần cứng <-> Phần lõi <-> Shell <-> Ứng dụng 
                            |           |
                            +-----------+
               1                  2                 3

Trong một số hệ điều hành, phần lõi và shell nằm tách rời hoàn toàn, do đó cho phép kết hợp nhiều phần lõi và shell với nhau (như hệ điều hành UNIX), trong hệ điều hành khác thì điều này chỉ là khái niệm.

Thí dụ hệ điều hành

Liên kết ngoài

Operating systems at dmoz.org
Operating systems at TUNES - wiki with reviews of operating systems
Multics History and the history of operating systems
operating system at elook.org - explains what an operating system is and provides various examples
The "Write Your Own Operating System" OS Developer FAQ
How OSs Work
Operating System Programming - tutorials and source code
Operating Systems Technical Comparison
BonaFide OS Development - resource for operating system developers
Humor: If OS's Were Airlines

Bài viết này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.

@@ Dòng 86: / Dòng 86: @@
 == Hàm hệ thống ==
 [[:en:System Call|System Call]]
+Hàm hệ thống là một tập giao diện của hạt nhân đến ứng dụng, thông qua hàm hệ thống ứng dụng thực hiện được các công việc của mình. Hạt nhân trừu tượng các chức năng của phần cứng thành hàm hệ thống, và quản lý điều phối cho ứng dụng thông qua hàm hệ thống.
 == Những dịch vụ cốt lõi ==