Bạn có từng tự hỏi tại sao các thiết bị công nghệ như điện thoại và máy tính có thể dễ dàng cài đặt và sử dụng các chương trình và ứng dụng không? Tất cả điều này là nhờ có hệ điều hành, một phần mềm quan trọng giúp quản lý và điều khiển mọi thứ trên thiết bị, từ phần cứng đến phần mềm. Như vậy, hệ điều hành là gì? Hệ điều hành máy tính hoạt động như thế nào? Chúng ta sẽ khám phá điều này trong bài viết dưới đây.
Hệ điều hành là gì?
Hệ điều hành, được viết tắt là OS (Operating System) trong tiếng Anh, là một loại phần mềm cài đặt trên máy tính và các thiết bị di động. Nó có nhiệm vụ điều hành và quản lý các phần cứng như CPU, RAM, ổ cứng và một số tài nguyên phần mềm khác. Hệ điều hành đóng vai trò là một lớp trung gian quan trọng trong việc giao tiếp giữa người dùng và các thiết bị.
Thành phần của hệ điều hành
Sau khi đã tìm hiểu được hệ điều hành là gì? Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu những thành phần của hệ điều hành. Hệ điều hành bao gồm nhiều thành phần và nhiều tính năng khác nhau. Tuy nhiên, 3 thành phần dễ dàng xác định nhất là:
- Kernel: Cung cấp các điều khiển mức cơ bản cho tất cả các thiết bị phần cứng máy tính. Vai trò chính của Kernel bao gồm: Đọc dữ liệu từ bộ nhớ và ghi chép lại dữ liệu vào bộ nhớ, xử lý các lệnh thực hiện, xác định các dữ liệu được nhận và gửi bởi các thiết bị như màn hình, bàn phím, chuột máy tính và xác định cách diễn giải dữ liệu nhận được từ mạng.
- User Interface (Giao diện người dùng): Cho phép việc tương tác với người dùng thông qua các graphical icons và một desktop hoặc có thể thông qua một command line.
- Application Programming Interfaces (Giao diện lập trình ứng dụng): Cho phép tất cả các application developers (nhà phát triển ứng dụng) viết modular code.
Chức năng của hệ điều hành
Hệ điều hành (OS – Operating System) là một thành phần quan trọng của máy tính, thực hiện vai trò quản lý các phần cứng, bao gồm CPU, bộ nhớ, mạng, thiết bị và hệ thống tập tin. Nó cung cấp giao diện cho người dùng, cho phép họ tương tác với các ứng dụng và phần mềm trên máy tính một cách thuận tiện. Hệ điều hành tối ưu hóa các hoạt động của máy tính, bao gồm mọi thao tác và đầu vào.
Hệ điều hành đóng vai trò quan trọng như một bộ giao tiếp giữa phần cứng và người dùng, giúp người dùng truy cập và sử dụng tài nguyên máy tính một cách hiệu quả. Nó cũng đảm bảo giải quyết các xung đột giữa các chương trình hệ thống và các ứng dụng do người dùng chạy.
Tại sao nên dùng hệ điều hành?
Hệ điều hành (OS) đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phát triển phần mềm máy tính. Nó đóng vai trò trong việc cung cấp giao diện người dùng, xử lý lưu trữ đĩa và quản lý giao tiếp mạng. Một máy tính chỉ với phần cứng cơ bản sẽ không đủ để hỗ trợ ứng dụng với nhiều kích thước khác nhau, và điều này sẽ làm rơi vào trở ngại đối với việc phát triển phần mềm.
Để khắc phục vấn đề này, nhà cung cấp hệ thống đã quyết định thực hiện một số tác vụ cơ bản, như việc gửi gói tin trên mạng hoặc hiển thị văn bản trên màn hình hệ thống. Điều này giúp tạo cầu nối giữa các ứng dụng và phần cứng.
Phần mềm hệ thống cho phép các ứng dụng tương tác với phần cứng mà không cần điều kiện đặc biệt và giới hạn tài nguyên. Quá trình này giúp tối ưu hóa việc phát triển ứng dụng và giảm lượng mã cần thiết để xây dựng và sửa lỗi. Nó cũng cho phép quản lý và định dạng cấu hình của các thiết bị phần cứng thông qua giao diện cụ thể.
Sau khi hệ điều hành được cài đặt, nó cần có các trình điều khiển (drivers) để cài đặt và quản lý dịch vụ tương thích với các thiết bị phần cứng trên máy chủ. Trình điều khiển chuyển các cuộc gọi từ ứng dụng thành các lệnh cụ thể để tương tác với thiết bị lưu trữ.
Theo thời gian, hệ điều hành đã phát triển và bổ sung nhiều nền tảng toàn diện hơn, giúp xác định, cấu hình và quản lý nhiều khía cạnh như phần cứng, bộ nhớ, xử lý, quản lý bộ nhớ, lưu trữ, chipset, kết nối mạng, giao tiếp cổng, VGA/HDMI/USB, và các giao diện khác như PCie.
Các hệ điều hành dành máy tính phổ biến nhất
Hệ điều hành Windows
Đầu tiên, chúng ta cần nhắc đến hệ điều hành Windows, đây là hệ điều hành phổ biến nhất trên thị trường ngày nay. Hệ điều hành này đã được phát triển bởi Microsoft, bắt đầu từ năm 1980 và đã trải qua một loạt phiên bản cải tiến cho đến ngày nay. Hiện có nhiều người dùng đang sử dụng hệ điều hành Windows 10, phiên bản này được giới thiệu vào năm 2015. Một số người đã chuyển lên phiên bản Windows 11, được ra mắt vào năm 2021. Nếu xét về sự phổ biến, có lẽ không có hệ điều hành nào được sử dụng rộng rãi hơn Windows hiện tại.
- Ưu điểm: Ưu điểm nổi bật nhất của hệ điều hành Windows có lẽ là dễ sử dụng, phổ biến, tính ổn định cao và đồng thời chúng cũng có vô số tính năng phục vụ cho cả giải trí và làm việc.
- Nhược điểm: Người dùng phải bỏ tiền để mua bản quyền mới được sử dụng.
Hệ điều hành MacOS
Hệ điều hành macOS hay còn được gọi là hệ điều hành OS X. Hệ điều hành này được Apple sản xuất và có sẵn trên tất cả các thiết bị của Apple.
- Ưu điểm: Được cài đặt miễn phí trên những thiết bị của Apple và có giao diện rất đẹp mắt.
- Nhược điểm: Vì người dùng macOS không nhiều, do đó có rất ít phần mềm phát triển để chạy trên hệ điều hành này.
Hệ điều hành Linux
Linux là một hệ điều hành hoàn toàn miễn phí, nó thuộc dạng một hệ điều hành mở nên người dùng có thể làm bất kỳ điều gì mình thích với hệ điều hành này.
- Ưu điểm: Được sử dụng miễn phí, thậm chí là có thể thay đổi nó để phân phối.
- Nhược điểm: Giao diện cổ điển, tính bảo mật rất thấp và có ít người lựa chọn.
Các hệ điều hành thiết bị di động
Hệ điều hành Android
Android là hệ điều hành được phát triển bởi Android Inc, nhưng từ năm 2005 đã được Google mua lại. Đây được coi là hệ điều hành có nhiều người sử dụng nhất và nó chiếm đến 87,7% vào năm 2017.
- Ưu điểm: Là hệ điều hành dạng mở, có tính tùy biến rất cao, sở hữu kho ứng dụng đa dạng. Chưa kể, người dùng có thể cài đặt lại mật khẩu nếu như lỡ làm mất hoặc quên mật khẩu.
- Nhược điểm: Độ bảo mật của Android cao nhưng vẫn không bằng với iOS.
Hệ điều hành iOS
iOS là hệ điều hành trên thiết bị di động của Apple. iOS ra mắt vào năm 2007 và đánh dấu bước ngoặt trở thành hệ điều hành có tính năng và độ ổn định cao hiện nay.
- Ưu điểm: Tính bảo mật cao, hiệu năng ổn định, khả năng tối ưu tốt mà không cần đòi hỏi thêm nhiều ở cấu hình máy.
- Nhược điểm: Chỉ sử dụng được trên thiết bị di động của Apple và không sử dụng được trên những dòng điện thoại khác. Bên cạnh đó, kho ứng dụng của iOS cũng không nhiều bằng Androids.
Hy vọng rằng thông tin được chia sẻ trong bài viết sẽ giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về khái niệm “hệ điều hành” là gì. Hệ điều hành là một phần quan trọng trong việc hoạt động của máy tính và các thiết bị di động ngày nay. Thông qua bài viết này, tôi mong rằng bạn đã có thêm kiến thức để có thể tham khảo và lựa chọn một hệ điều hành phù hợp với nhu cầu của bạn.
