Hệ điều hành là gì? Những chức năng của hệ điều hành là?

Hệ điều hành là gì? Những chức năng của hệ điều hành là?
1. Hệ điều hành là gì?
Hệ điều hành (Operating System - OS) là chương trình mà sau khi được tải vào máy tính sẽ quản lý tất cả
các chương trình ứng dụng khác trong máy tính. Các chương trình sử dụng hệ điều hành bằng cách đưa ra
các yêu cầu cho các dịch vụ thông qua một giao diện chương trình ứng dụng (API) được xác định. Ngoài ra,
người dùng có thể tương tác trực tiếp với hệ điều hành thông qua giao diện người dùng, chẳng hạn như
giao diện dòng lệnh (CLI) hoặc giao diện người dùng đồ họa (GUI).
2. Chức năng của hệ điều hành
Hệ điều hành sẽ đảm nhiệm 3 nhiệm vụ chính là mang đến giao diện điều khiển thông minh dựa trên
CLI/GUI, khởi động và kiểm soát các hoạt động thực thi ứng dụng, định dnah và kết nối sử dụng nguồn tài
nguyên mà các thiết bị phần cứng cung cấp để vận hành các ứng dụng. 2.1. UI
Giao diện người dùng là thành phần quan trọng, thành phần này sẽ tạo điều kiện cho người dùng có thể
thao tác và làm việc với hệ điều hành. Khi đó, bạn có thể cài đặt cấu hình và xử lý một vài lỗi cơ bản của hệ
điều hành máy tính. Có hai loại UI chính đó là CLI và GUI:
CLI cung cấp giao diện dựa trên văn bản sử dụng bàn phím để nhập các lệnh, tham số và đối số liên
quan đến các tác vụ. CLI phổ biến hơn với người dùng nâng cao và quản trị viên thực hiện các công
việc như xử lý lệnh, tạo và chạy tập lệnh để thiết lập PC mới.
GUI cung cấp giao diện dựa trên biểu tượng được cung cấp bởi các công cụ hỗ trợ như bàn di chuột,
màn hình cảm ứng và thiết bị chuột. GUI được sử dụng rộng rãi với mọi người dùng bởi các thao tác
tập và ứng dụng khá linh hoạt
2.2. Quản lý ứng dụng
Một số dịch vụ ứng dụng được cung cấp bởi hệ điều hành như:
Hỗ trợ chia sẻ thời gian nhiều quy trình, xử lý các lỗi gián đoạn của ứng dụng, thực hiện quản lý bộ
nhớ mà không làm ảnh hưởng đến ứng dụng khác hoặc hệ điều hành.
Các API giúp người dùng tận dụng những tính năng và tài nguyên từ hệ điều hành và phần cứng.
Chẳng hạn như có thể sử dụng chuột, bàn phím để nhập chương trình vào API Windows, định dạng
các thành phần GUI như nút, hộp thoại, thao tác đọc tập và lưu vào thiết bị lưu trữ.
Với hệ điều hành đa nhiệm cho phép chạy đồng thời nhiều chương trình và có khả năng xác định các
ứng dụng chạy theo thứ tự và thời gian được phép.
Xử lý quá trình I/O nhập vào và xuất dữ liệu ra của các thiết bị như máy in hoặc cổng quay số.
Hỗ trợ gửi thông điệp đến các ứng dụng về tình trạng vận hàng hoặc các vấn đề lỗi.
Giúp giảm tải công việc hàng loạt.
Hệ điều hành với khả năng xử lý song song giúp quản lý cách phân chia chương trình cho phép
chúng chạy trên nhiều bộ xử lý cùng một lúc.
2.3. Quản lý thiết bị
Hệ điều hành có các tính năng quản lý thiết bị như:
Đảm nhận vai trò xác định, thiết lập và đem lại quyền truy cập các chương trình vào các bộ phận phần
cứng cơ bản trong hệ thống.
Giúp thiết lập trình điều khiển cho phép các chương trình được hoạt động trên hệ điều hành và giúp
người dùng quản lý các thiết bị một cách dễ dàng.
Xác định chính xác các thiết bị xuất dữ liệu ra và thiết lập trình điều khiển tương ứng cho các thiết bị này.
Hỗ trợ hệ thống sử dụng các cổng mạng, các thiết bị hỗ trợ xử lý đồ họa, các thiết bị phần cứng quản
lý hệ thống và lưu trữ.
Xác định và cấu hình thiết bị vật lý cho dịch vụ được ghi lại trong một cấu trúc tiêu chuẩn hóa như Windows Registry.
Cập nhật bản vá và trình điều khiển định kỳ đảm bảo hiệu suất hoạt động và tố ưu hóa bảo mật.
3. Phần mềm trong hệ điều hành
Hầu hết các ứng dụng phần mềm được thiết kế để chỉ hoạt động với hệ điều hành của một công ty như chỉ
cho Windows (Microsoft) hoặc chỉ cho macOS (Apple).
Một phần mềm sẽ được nhà phát triển chỉ ra nó hỗ trợ hệ điều hành nào hay thậm chí là phiên bảo hệ điều
hành nào. Ví dụ, một chương trình phần mềm chỉnh sửa video có thể hỗ trợ Windows 11 và Windows 10
nhưng không hỗ trợ các phiên bản cũ hơn như Windows Vista và Xp.
Các nhà phát triển phần mềm thường phát hành các phiên bản phần mềm có thể hoạt động với các hệ điều
hành khác nhau. Cũng là một phần mềm chỉnh sửa video, công ty đó có thể phát hành một phiên bản khác
của chương trình với các tính năng tương tự dành cho macOS.
Điều quan trọng là bạn phải biết thiết bị bạn đang sử dụng chạy hệ điều hành nào. Nếu đó là Windows, bạn
thậm chí còn phải biết phiên bản hệ điều hành là 32 bit hay 64 bit. Điều đó sẽ giúp bạn cài đặt các phần
mềm mới trên thiết bị của mình để chúng tương thích và hoạt động ổn định hơn.
Có một số phần mềm đặc biệt khi có thể tạo máy ảo để bắt chước các máy tính "thật" và chạy các hệ điều
hành khác nhau trên cùng một thiết bị. ổ
4. Một số hệ điều hành phổ biến
Các hệ điều hành được phân biệt phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng của người dùng. Sau đây là một số hệ điều hành phổ biến:
4.1. Hệ điều hành đa năng
Hệ điều hành đa năng được tích hợp bởi nhiều chức năng của các hệ điều hành khác nhau cho phép chạy
không giới hạn các ứng dụng trên phần cứng cùng lúc hoặc nhiều tác vụ. Có rất nhiều mẫu máy tính đã lựa
chọn hệ điều hành đa năng để chạy các ứng dụng từ hệ thống kế toán đến cơ sở dữ liệu hay trình duyệt wed.
Một số hệ điều hành máy tính để bàn như:
Windows là hệ điều hành hàng đầu của Microsoft hoạt động dựa trên GUI dành cho máy tính gia đình,
máy tính cá nhân và doanh nghiệp.
Mac OS là hệ điều hành dành cho dòng máy tính và máy trạm Macintosh của Apple.
Unix là hệ điều hành đa người dùng được viết bằng ngôn ngữ lập trình C có tính linh hoạt cao và khả năng thích ứng tốt.
Linux là hệ điều hành miễn phí và trả phí dành cho PC với hiệu suất hoạt động tốt và linh hoạt.
4.2. Hệ điều hành di động
Hệ điều hành di động dành cho các thiết bị giao tiếp như điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng.
Các tài nguyên của thiết bị di động được tố ưu hóa kích thước và độ phức tập để đảm bảo cho các
ứng dụng có thể chạy linh hoạt hơn.
Hệ điều hành di động hướng về độ nhạt và khả năng phản hồi nhanh chóng như Apple iOS và Google Android.
4.3. Hệ điều hành nhúng
Hệ điều hành nhúng được bổ sung tính năng linh hoạt nhiều hơn, đảm bảo không xảy ra sự cố và khả
năng xử lý nhanh chóng để không làm gián đoạn quá trình hoạt động của các ứng dụng.
Hệ điều hành nhúng đi kèm với một con chip được tích hợp vào các thiết bị thực tế. Chẳng hạn như
một thiết bị y tế sử dụng hệ điều hành nhúng đáng tin cật để hỗ trợ sự sống của bệnh nhân.
4.4. Hệ điều hành mạng
NOS - Hệ điều hành mạng cho phép các thiết bị tương tác với nhau trên mạng LAN bằng cách cung
cấp các ngăn xếp giao tiếp cần thiết để hiểu các giao thức mạng nhằm tạo, trao đổi và phân tác các
gói tin mạng dễ dàng hơn.
Ngày nay, thuật ngữ NOS đã được thay tế bằng nhiều hệ điều hành hiện đại như Windows 10 và
Windows Server 2019 với nhiều tính năng như mở rộng kết nối và xử lý giao tiếp mạng.
Tuy nhiên, vẫn có một số thiết bị mạng sử dụng thuật ngữ NOS như bộ định tuyến, thiết bị chuyển
mạch và tường lửa. Một số đơn vị sử dụng NOS độc quyền như Cisco Internetwork Operating System (IOS), RouterOS và ZyNOS.
4.5. Hệ điều hành thời gian thực
RTOS - Hệ điều hành thời gian thực dành cho các đơn vị sản xuất cho phép một máy tính tương tác
với thế giới thực một cách dễ dàng như FreeRTOS và VxWorks. Ví dụ: Một đơn vị nhà máy sản xuất
sẽ tạo ra vô số tín hiệu cảm biến và gửi tiến hiệu vận hành van, bộ truyền động, động cơ và các thiết
bị khác. Hệ thống điều khiển công nghiệp có nhiệm vụ quản lý các hoạt động này của nhà máy bằng
cách phản ứng nhanh để dự đoán các điều kiện thực tế thay đổi. RTOS sẽ tự động kích hoạt mà
không có hỗ trợ từ bộ đệm hay độ trễ xử lý.
RTOS có thể bao gồm các đặc điểm của hệ điều hành khác và ngược lại. Ví dụ: Hệ điều hành đa
năng có các tính năng của NOS hay hệ điều hành nhúng có các tính năng của RTOS
5. Cập nhật hệ điều hành như thế nào?
Tất cả các hệ điều hành hiện đại đều có một cơ chế tích hợp để giữ cho phần mềm được cập nhật. Trong
Windows, điều đó được thực hiện thông qua Windows update. Các hệ điều hành khác hoạt động tương tự
như khi bạn cập nhật hệ điều hành Android hoặc tải xuống và cài đặt các bản cập nhật iOS mới.
Luôn cập nhật hệ điều hành với các tính năng mới nhất là điều quan trọng mà bạn nên làm trên thiết bị của
mình. Đó không chỉ là cách giúp bạn trải nghiệm những tính năng mới mà còn cung cấp các bản sửa lỗi bảo
mật để đảm bảo dữ liệu của bạn an toàn hơn.