Bài 3. Khái quát về hệ điều hành

1. Hệ điều hành, vai trò và chức năng của hệ điều hành

Hệ điều hành (Operating System) là tập các chương trình điều khiển và xử lí tạo giao diện trung gian giữa các thiết bị của hệ thống với phần mềm ứng dụng, đồng thời quản lí các thiết bị của hệ thống, phân phối tài nguyên và điều khiển các quá trình xử lí trong hệ thống.

*Mối quan hệ giữa ba hệ điều hành, phần mềm và phần cứng*

Phần mềm thiết kế cho việc vận hành và điều khiển phần cứng máy tính là các phần mềm hệ thống, ví dụ như các trình điều khiển thiết bị.

Hệ điều hành điều phối tất cả các thiết bị, làm trung gian giữa: phần mềm ứng dụng và phần cứng, người dùng máy tính và thiết bị phần cứng.

Các chức năng cơ bản của hệ điều hành: Quản lí tệp; Quản lí, khai thác các thiết bị của hệ thống; Quản lí tiến trình; Cung cấp phương thức giao tiếp; Bảo vệ hệ thống.

Những thiết bị nào sau đây cần phải có hệ điều hành?

Tivi thông minh.

Máy chụp ảnh.

Máy tính cá nhân.

Máy nghe nhạc.

Hệ điều hành có vai trò trong việc quản lí thiết bị được kết nối thông qua cổng là

phân chia các tiến trình xử lí các công việc.

tự động ngắt kết nối khi thiết bị được tháo ra.

bảo vệ hệ thống khỏi các sai lầm do vô tình.

cung cấp các công cụ tìm kiếm và bảo vệ tệp.

2. Sơ lược lịch sử phát triển của hệ điều hành qua các thế hệ máy tính

Thế hệ	Đặc điểm
Máy tính thế hệ thứ nhất không có hệ điều hành	Điều khiển máy tính được thực hiện bằng cách nối dây trên các bảng cắm nối. Phần mềm hỗ trợ người dùng chỉ là thư viện các chương trình mẫu và một số chương trình phục vụ.
Hệ điều hành của các máy tính thế hệ thứ hai	Mỗi thời điểm chỉ cho phép thực hiện một chương trình của người dùng. Hỗ trợ công việc liên quan tới thiết bị ngoại vi.
Hệ điều hành của máy tính thế hệ thứ ba	Hỗ trợ chế độ đa nhiệm, cho phép tại mỗi thời điểm có nhiều chương trình được thực hiện. Bắt đầu có thêm khả năng điều hành mạng để khai thác hiệu quả mạng cục bộ và mạng diện rộng.
Hệ điều hành của máy tính thế hệ thứ tư	Hai khuynh hướng phát triển máy tính: máy tính cá nhân và siêu máy tính, với mỗi loại máy tính có loại hệ điều hành tương ứng.

Hệ điều hành của máy tính thế hệ thứ ba có khả năng là

xử lí các chương trình tại một thời điểm.

sử dụng nhiều CPU để xử lý song song.

tích hợp trình điều khiển, kết nối mạng.

hỗ trợ một người dùng tại một thời điểm.

3. Một số hệ điều hành tiêu biểu

a) Hệ điều hành cho máy tính cá nhân

MS DOS là hệ điều hành đơn chương trình, tổ chức thông tin theo đơn vị quản lí là file, theo cấu trúc thư mục phân cấp dạng cây. Giao tiếp giữa người và máy tính thông qua lệnh.

Các phiên bản Windows đầu tiên chạy trên nền tảng của MS DOS, sử dụng giao diện đồ hoạ thân thiện với người dùng (kiểu giao tiếp với các biểu tượng và cơ chế chỉ định bằng chuột đã trở thành chuẩn).

Từ năm 1995, với sự phổ biến rộng rãi của máy tính cá nhân có cấu hình mạnh, hai loại hệ điều hành được sử dụng chủ yếu, rộng rãi là Windows và macOS.

Phát hành năm 1995, Windows 95 là một cột mốc phát triển hệ điều hành với giao diện đẹp, có nhiều công cụ tiện ích.

Năm 2001, Windows XP được phát hành với nâng cấp để chạy trên các bộ xử lí tiên tiến 64 bit thế hệ mới.

Hệ điều hành cho máy tính bảng và điện thoại thông minh: có các công cụ quản lí thông tin cá nhân, xử lí âm thanh và đồ hoạ được đặc biệt chú ý nhiều hơn cả để đảm bảo chất lượng cao trong vai trò của công cụ giải trí, thư giãn.

b) Hệ điều hành dành cho máy tính lớn

UNIX là hệ điều hành đa nhiệm, nhiều người dùng dựa trên cơ chế phân chia thời gian, kiểm soát người dùng rất nghiêm ngặt, đảm bảo an toàn cho các chương trình cùng thực hiện đồng thời trên một máy tính.

Phương án nào sau đây đúng nhất khi nói về lợi ích của chuyển giao từ giao diện dòng lệnh sang giao diện đồ họa?

Hỗ trợ sử dụng con trỏ chuột hiệu quả hơn.

Người sử dụng dễ tương tác với máy tính.

Dễ dàng quản lí các tệp tin trên máy tính.

Giao diện sinh động hơn, hỗ trợ màu sắc.

4. Hệ điều hành nguồn mở

a) Hệ điều hành Linux

LINUX là hệ điều hành nguồn mở (phát hành hạt nhân theo giấy phép công cộng GNU) theo kiểu UNIX, được cung cấp miễn phí toàn bộ mã nguồn các chương trình hệ thống.

Sau đây là một số mốc phát triển của hệ điều hành LINUX:

Năm 1994: Torvalds đánh giá tất cả các thành phần của hạt nhân đã được hoàn thiện và phiên bản 1.0 của LINUX được phát hành.
Năm 1996: Phiên bản 2.0 của hệ điều hành LINUX ra đời, có thể phục vụ nhiều bộ vi xử lí cùng lúc.
Những năm tiếp theo, nhiều công ty lớn như IBM, Compaq và Oracle tuyên bố hỗ trợ LINUX.
Năm 1998: LINUX lần đầu tiên xuất hiện trong danh sách Top 500 siêu máy tính nhanh nhất và đến năm 2017 tất cả Top 500 siêu máy tính đều chạy LINUX.
Các phiên bản 3.0 (năm 2011), 4.0 (năm 2015) và 5.0 (năm 2019) của hạt nhân LINUX lần lượt được phát hành.

b) Hệ điều hành Android

Android là hệ điều hành nguồn mở, dựa trên nền tảng của LINUX dành cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh, máy tính bảng.

Phương án nào sau đây KHÔNG đúng khi nói về đặc điểm của hệ điều hành dành cho thiết bị di động?

Hỗ trợ các kết nối không dây như 3G, Wi-Fi,.. dễ dàng.

Các tiện ích cá nhân được phát triển đa dạng, phong phú.

Hỗ trợ quản lí, điều khiển, truy cập từ xa trên nhiều thiết bị.

Giao diện thân thiện, hỗ trợ giao tiếp thông qua cảm biến.

Bài học liên quan