HỆ ĐIỀU HÀNH LÀ GÌ Các thông tin về hệ điều hành phổ biến hiện nay 1 ĐẠI HỌC UEH TRƯỜNG CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ Bài tiểu luận kết thúc học phần môn Cơ sở công nghệ thông tin ĐỀ TÀI HỆ ĐIỀU HÀNH Mã lớp h[.]
lOMoARcPSD|17160101 ĐẠI HỌC UEH TRƯỜNG CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ Bài tiểu luận kết thúc học phần môn Cơ sở công nghệ thông tin ĐỀ TÀI: HỆ ĐIỀU HÀNH Mã lớp học phần: 21C1NF4900303 Giảng viên: Th.S Trương Việt Phương Sinh viên thực hiện: Lê Nhật Anh MSSV: 31201021612 Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 Mục lục HỆ ĐIỀU HÀNH LÀ GÌ? I II LỊCH SỬ CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH III TẠI SAO PHẢI SỬ DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH? IV CHỨC NĂNG CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH Hệ điều hành cung cấp ba khả thiết yếu: Giao diện người dùng: Quản lý ứng dụng: Quản lý thiết bị: V CÁC LOẠI HỆ ĐIỀU HÀNH THÔNG DỤNG HIỆN NAY Hệ điều hành mục đích chung: • Hệ điều hành Windows: • Hệ điều hành Mac OS: • Hệ điều hành Unix: 10 • Hệ điều hành Linux: 10 Hệ điều hành di động: 11 • Hệ điều hành Android: 11 • Hệ điều hành iOS: 11 Hệ điều hành nhúng: 12 Hệ điều hành mạng: 12 Hệ điều hành thời gian thực: 13 VI PHỤ LỤC 13 Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 HỆ ĐIỀU HÀNH LÀ GÌ? I Máy tính trải qua chặng đường dài thời gian tương đối ngắn phần lớn tiến trình nhờ vào tiến cơng nghệ hệ điều hành (OS) Suốt 30 năm qua, tiến hoá hệ điều hành làm cho máy tính dễ sử dụng, dễ hiểu hơn, linh hoạt đáng tin cậy Hệ điều hành (OS) chương trình sau tải vào máy tính, quản lý tất chương trình ứng dụng khác máy tính Các chương trình ứng dụng sử dụng hệ điều hành cách đưa yêu cầu cho dịch vụ thơng qua giao diện chương trình ứng dụng (API) xác định Ngoài ra, người dùng tương tác trực tiếp với hệ điều hành thông qua giao diện người dùng, chẳng hạn giao diện dòng lệnh (CLI) giao diện người dùng đồ họa (GUI) LỊCH SỬ CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH II -Máy tính đầu tiên, Z1, sản xuất vào năm 1936 - 1938 Và máy tính chạy mà khơng có hệ điều hành -Hai mươi năm sau, hệ điều hành tạo vào năm 1956 -Vào năm 1960, Bell Labs bắt đầu xây dựng UNIX, hệ điều hành đa nhiệm -Năm 1977, dòng Apple đời Apple Dos 3.3 hệ điều hành đĩa -Năm 1981, Microsoft xây dựng hệ điều hành gọi DOS cách mua phần mềm 86-DOS từ công ty Seattle -Microsoft Windows tiếng đời vào năm 1985 MS-DOS ghép nối với GUI, môi trường đồ họa Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 Sự phát triển tảng điều hành đại III TẠI SAO PHẢI SỬ DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH? Một hệ điều hành mang lại lợi ích mạnh mẽ cho phần mềm máy tính phát triển phần mềm Nếu khơng có hệ điều hành, ứng dụng cần giao diện người dùng riêng nó, mã hóa tồn diện thôngtin cần thiết để xử lý tất chức cấp thấp máy tính bên Chẳng hạn lưu trữ đĩa, giao diện mạng, v.v Xem xét loạt phần cứng có sẵn, điều làm tăng kích thước ứng dụng làm cho việc phát triển phần mềm trở nên khơng thực tế Thay vào đó, nhiều tác vụ phổ biến, chẳng hạn gửi gói mạng hiển thị văn thiết bị đầu tiêu chuẩn (như hình) tải xuống phần mềm hệ thống đóng vai trị trung gian ứng dụng phần cứng Phần mềm hệ thống cung cấp cách quán lặp lại để ứng dụng tương tác với phần cứng mà ứng dụng không cần biết chi tiết phần cứng Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 Miễn ứng dụng truy cập tài nguyên dịch vụ theo cách, phần mềm hệ thống - hệ điều hành - phục vụ hầu hết ứng dụng Điều giúp giảm đáng kể thời gian mã hóa cần thiết để phát triển, gỡ lỗi ứng dụng Đồng thời đảm bảo người dùng kiểm sốt, cấu hình quản lý phần cứng hệ thống thơng qua giao diện chung dễ hiểu Sau cài đặt, hệ điều hành dựa vào thư viện lớn trình điều khiển thiết bị để điều chỉnh dịch vụ hệ điều hành cho phù hợp với mơi trường phần cứng cụ thể Do đó, ứng dụng thực gọi chung đến thiết bị lưu trữ Hệ điều hành nhận gọi sử dụng trình điều khiển tương ứng để chuyển gọi thành hành động (lệnh) cần thiết cho phần cứng máy tính cụ thể Ngày nay, hệ điều hành cung cấp tảng tồn diện xác định, cấu hình quản lý loạt phần cứng, bao gồm xử lý, thiết bị nhớ quản lý nhớ, chipset, kho, kết nối mạng, giao tiếp cổng, chẳng hạn Mảng đồ họa video (VGA), Giao diện đa phương tiện độ nét cao (HDMI) Chuẩn nối tiếp đa (USB) giao diện hệ thống con, chẳng hạn tốc độ kết nối thành phần ngoại vi (PCIe) Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 CHỨC NĂNG CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH IV Hệ điều hành cung cấp ba khả thiết yếu: - Cung cấp giao diện người dùng thông qua CLI GUI - Khởi chạy quản lý việc thực thi ứng dụng - Xác định hiển thị tài nguyên phần cứng hệ thống cho ứng dụng Thơng thường thơng qua API tiêu chuẩn hóa Giao diện người dùng: Mọi hệ điều hành yêu cầu giao diện người dùng, cho phép người dùng quản trị viên tương tác với hệ điều hành để thiết lập, cấu hình chí khắc phục cố hệ điều hành phần cứng Có hai loại giao diện người dùng có sẵn: CLI GUI - CLI Terminal Mode Window, cung cấp giao diện dựa văn bản, nơi người dùng dựa vào bàn phím truyền thống để nhập lệnh, tham số đối số cụ thể liên quan đến tác vụ cụ thể GUI hay máy tính để bàn, cung cấp giao diện trực quan dựa biểu tượng biểu tượng nơi người dùng dựa vào cử cung cấp thiết bị giao diện người, chẳng hạn touchpads, hình cảm ứng thiết bị chuột - GUI sử dụng thường xuyên người dùng bình thường người dùng cuối, người chủ yếu quan tâm đến việc thao tác tệp ứng dụng Chẳng hạn nhấp đúp vào biểu tượng tệp để mở tệp ứng dụng mặc định CLI phổ biến số người dùng nâng cao quản trị viên hệ thống, người phải xử lý loạt lệnh lặp lặp lại chi tiết cao cách thường xuyên Chẳng hạn tạo chạy tập lệnh để thiết lập máy tính cá nhân (PC) cho nhân viên Quản lý ứng dụng: Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 Một hệ điều hành xử lý việc khởi chạy quản lý ứng dụng Điều thường hỗ trợ loạt hành vi, bao gồm chia sẻ thời gian nhiều quy trình luồng để tác vụ khác chia sẻ thời gian có sẵn xử lý, xử lý gián đoạn mà ứng dụng tạo để thu hút ý xử lý Đảm bảo có đủ nhớ để thực thi ứng dụng liệu tương ứng mà khơng can thiệp vào quy trình khác Thực xử lý lỗi xóa quy trình ứng dụng cách mượt mà; thực quản lý nhớ mà không làm gián đoạn ứng dụng khác hệ điều hành Hệ điều hành hỗ trợ API cho phép ứng dụng sử dụng chức phần cứng mà khơng cần biết điều hệ điều hành cấp thấp trạng thái phần cứng Ví dụ, API Windows cho phép chương trình lấy đầu vào từ bàn phím chuột; tạo phần tử GUI, chẳng hạn cửa sổ hộp thoại nút; đọc ghi tệp vào thiết bị lưu trữ Các ứng dụng điều chỉnh để sử dụng hệ điều hành mà ứng dụng dự định chạy Ngoài ra, hệ điều hành thực dịch vụ sau cho ứng dụng: - Trong hệ điều hành đa nhiệm, nơi nhiều chương trình chạy lúc, hệ điều hành xác định ứng dụng chạy theo thứ tự lượng thời gian cần cho phép cho ứng dụng trước cho ứng dụng khác - Xử lý Input/Output (I/O) đến từ thiết bị phần cứng kèm theo, chẳng hạn đĩa cứng, máy in cổng quay số - Gửi tín hiệu đến ứng dụng người dùng tương tác - đến nhà điều hành hệ thống - trạng thái hoạt động lỗi xảy - Có thể giảm tải việc quản lý cơng việc hàng loạt - ví dụ, in ấn - để ứng dụng khởi tạo giải phóng khỏi cơng việc - Trên máy tính cung cấp q trình xử lý song song, hệ điều hành quản lý cách phân chia chương trình để chạy nhiều xử lý lúc Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 Tất tảng máy tính (phần cứng phần mềm) yêu cầu, bao gồm hệ điều hành hệ điều hành phải phát triển với tính khác để đáp ứng nhu cầu cụ thể hệ số dạng khác Quản lý thiết bị: Hệ điều hành chịu trách nhiệm xác định, cấu hình cung cấp cho ứng dụng quyền truy cập chung vào thiết bị phần cứng máy tính bên Khi hệ điều hành nhận dạng xác định phần cứng, cài đặt trình điều khiển thiết bị tương ứng cho phép hệ điều hành ứng dụng chạy hệ điều hành sử dụng thiết bị mà không cần kiến thức cụ thể phần cứng thiết bị Hệ điều hành chịu trách nhiệm xác định máy in cài đặt trình điều khiển thích hợp để ứng dụng cần thực lệnh gọi đến máy in mà không cần phải sử dụng mã lệnh dành riêng cho máy in - cơng việc hệ điều hành Tình hình tương tự thiết bị khác, chẳng hạn cổng USB; cổng kết nối mạng; thiết bị đồ họa, chẳng hạn đơn vị xử lý đồ họa (GPU); chipset bo mạch chủ thiết bị lưu trữ, chẳng hạn điều hợp đĩa SCSI (SAS) đính kèm nối tiếp đĩa định dạng hệ thống tệp phù hợp Hệ điều hành xác định cấu hình thiết bị vật lý logic cho dịch vụ thường ghi lại chúng cấu trúc tiêu chuẩn hóa chẳng hạn Windows Registry Các nhà sản xuất thiết bị định kỳ vá cập nhật trình điều khiển Hệ điều hành nên cập nhật chúng để đảm bảo hiệu suất bảo mật thiết bị tốt Khi thiết bị thay thế, hệ điều hành cài đặt cấu hình trình điều khiển V CÁC LOẠI HỆ ĐIỀU HÀNH THÔNG DỤNG HIỆN NAY Mặc dù vai trò hệ điều hành phổ biến, có vơ số hệ điều hành phục vụ nhiều loại phần cứng nhu cầu người dùng Hệ điều hành mục đích chung: Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 Hệ điều hành có mục đích chung đại diện cho loạt hệ điều hành nhằm chạy vô số ứng dụng nhiều lựa chọn phần cứng cho phép người dùng chạy một, nhiều ứng dụng tác vụ đồng thời Một hệ điều hành có mục đích chung cài đặt nhiều kiểu máy tính để bàn, máy tính xách tay khác chạy ứng dụng từ hệ thống kế tốn đến sở liệu, đến trình duyệt web, đến trị chơi Các hệ điều hành có mục đích chung thường tập trung vào quản lý quy trình (luồng) phần cứng để đảm bảo ứng dụng chia sẻ cách đáng tin cậy nhiều loại phần cứng máy tính có Các hệ điều hành máy tính để bàn phổ biến bao gồm: • Hệ điều hành Windows: Là hệ điều hành hàng đầu Microsoft, tiêu chuẩn thực tế cho máy tính gia đình máy tính doanh nghiệp Được giới thiệu vào năm 1985, hệ điều hành dựa GUI phát hành nhiều phiên kể từ Windows 95 thân thiện với người dùng chịu trách nhiệm phần lớn cho phát triển nhanh chóng máy tính cá nhân Sau hệ điều hành Windows giành vị gần độc tôn thị trường với hàng loạt phiên có cải tiến tính vượt trội - Ưu điểm: Phổ biến, dễ sử dụng, tính ổn định cao có đầy đủ tính để phục vụ cho cơng việc giải trí - Nhược điểm: Khơng phải miễn phí, bạn cần phải mua quyền để sử dụng • Hệ điều hành Mac OS: Macintosh Operating System (cịn có tên OS X) hệ điều hành có giao diện cửa sổ phát triển công ty Apple OS hệ điều hành độc quyền, phát triển phân phối Apple sản phẩm máy tính xách tay Macbook Pro Macbook Air Qua nhiều năm phát triển hệ điều hành Mac OS khẳng định tên tuổi thương hiệu thị trường Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 - Ưu điểm: Giao diện đẹp, cài sẵn máy tính Apple bán khơng tốn phí So với Windows khơng hồn hảo theo nhiều người nhận xét, Mac hoạt động cách mượt mà có độ bảo mật đáng tin -Nhược điểm: Vì số người sử dụng Mac OS khơng nhiều Windows nên có nhiều phần mềm chưa phát hành cho hệ điều hành Ngoài ra, giá thành Mac OS cao so sánh với hệ điều hành khác • Hệ điều hành Unix: Là hệ điều hành đa người dùng thiết kế để có tính linh hoạt khả thích ứng Được phát triển ban đầu vào năm 1970, Unix hệ điều hành viết ngôn ngữ C -Ưu điểm:Unix linh hoạt bạn cài đặt tất loại máy tính, bao gồm máy tính lớn , siêu máy tính máy vi tính Unix truyền cảm hứng cho phương pháp tiếp cận thiết kế phần mềm, chẳng hạn giải vấn đề cách kết nối công cụ đơn giản thay tạo ứng dụng lớn, ngun khối -Nhược điểm: Khó sử dụng • Hệ điều hành Linux: Là hệ điều hành giống Unix thiết kế để cung cấp cho người dùng PC giải pháp thay miễn phí chi phí thấp Linux tiếng hệ thống hoạt động hiệu nhanh chóng 10 Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 -Ưu điểm: Miễn phí, ta thay đổi chí phân phối -Nhược điểm: Rất người sử dụng, tính bảo mật khơng cao, giao diện có phần cổ điển Hệ điều hành di động: Hệ điều hành di động thiết kế để đáp ứng nhu cầu riêng điện toán di động thiết bị tập trung vào giao tiếp, chẳng hạn điện thoại thông minh máy tính bảng Thiết bị di động thường cung cấp tài nguyên máy tính hạn chế so với PC truyền thống hệ điều hành phải thu nhỏ lại kích thước độ phức tạp để giảm thiểu việc sử dụng tài ngun nó, đồng thời đảm bảo đủ tài nguyên cho nhiều ứng dụng chạy thiết bị Các hệ điều hành di động có xu hướng nhấn mạnh vào hiệu suất hiệu quả, khả phản hồi người dùng ý nhiều đến tác vụ xử lý liệu, chẳng hạn hỗ trợ phát trực tuyến phương tiện Apple iOS Google Android ví dụ hệ điều hành di động • Hệ điều hành Android: Hệ điều hành Android phát triển công ty Android Inc Google mua lại vào năm 2005, Android hệ điều hành thiết bị di dộng có số người sử dụng đơng đảo giới (chiếm 87,7% thị phần) năm 2017 - Ưu điểm: Hệ điều hành mở, hầu hết cách thiết bị di động điều sử dụng nên Android sở hữu kho ứng dụng khổng lồ, khả tùy biến cao, dễ dàng đặt lại thiết bị quên mật - Nhược điểm: Hiện độ bảo mật Android cao không so sánh với iOS • Hệ điều hành iOS: iOS hệ điều hành sử dụng thiết bị di động Apple Được mắt vào năm 2007, iOS tạo cách mạng công nghệ phần mềm Được đánh giá cao tính độ ổn định 11 Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 - Ưu điểm: Tính bảo mật cao, khả tối ưu phần mềm tốt, hiệu ổn định mà không cần địi hỏi nhiều cấu hình so với Android - Nhược điểm: Hệ điều hành độc quyền cho dịng điện thoại Apple khơng thể sử dụng điện thoại khác, kho ứng dụng so với Android Hệ điều hành nhúng: Không phải tất thiết bị máy tính có mục đích chung Một loạt thiết bị chuyên dụng - bao gồm trợ lý kỹ thuật số nhà, máy rút tiền tự động (ATM), hệ thống máy bay, thiết bị đầu cuối điểm bán lẻ (POS) thiết bị kết nối Internet vạn vật (IoT) - bao gồm máy tính yêu cầu hệ điều hành Sự khác biệt thiết bị tính tốn liên quan làm việc chính, hệ điều hành lược bỏ dành riêng cho hiệu suất khả phục hồi Hệ điều hành phải chạy nhanh, không bị treo xử lý tất lỗi cách linh hoạt để tiếp tục hoạt động trường hợp Trong hầu hết trường hợp, hệ điều hành cung cấp chip tích hợp vào thiết bị thực tế Ví dụ, thiết bị y tế sử dụng thiết bị hỗ trợ sống bệnh nhân sử dụng hệ điều hành nhúng phải chạy đáng tin cậy để giữ cho bệnh nhân sống sót Embedded Linux ví dụ hệ điều hành nhúng Hệ điều hành mạng: Hệ điều hành mạng (NOS) hệ điều hành chuyên dụng khác nhằm tạo điều kiện giao tiếp thiết bị hoạt động mạng cục (LAN) Một NOS cung cấp ngăn xếp giao tiếp cần thiết để hiểu giao thức mạng nhằm tạo, trao đổi phân rã gói mạng Ngày nay, khái niệm NOS chuyên biệt phần lớn lỗi thời loại hệ điều hành khác phần lớn xử lý giao tiếp mạng Ví dụ: Windows 10 Windows Server 2019 bao gồm khả kết nối mạng toàn diện Khái niệm NOS sử dụng cho số thiết bị mạng, chẳng hạn định tuyến, thiết bị chuyển mạch tường lửa, nhà sản xuất sử dụng NOS độc quyền, bao gồm Hệ điều hành Cisco Internetwork (IOS), RouterOS ZyNOS 12 Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 Hệ điều hành thời gian thực: Khi thiết bị máy tính phải tương tác với giới thực phạm vi giới hạn thời gian liên tục lặp lại, nhà sản xuất thiết bị chọn sử dụng hệ điều hành thời gian thực (RTOS) Ví dụ, hệ thống điều khiển cơng nghiệp đạo hoạt động nhà máy nhà máy điện rộng lớn Một sở tạo tín hiệu từ vơ số cảm biến gửi tín hiệu để vận hành van, thiết bị truyền động, động vơ số thiết bị khác Trong tình này, hệ thống điều khiển công nghiệp phải phản ứng nhanh chóng đốn trước với điều kiện thay đổi giới thực - khơng, thảm họa xảy RTOS phải hoạt động mà không bị lưu vào đệm, độ trễ xử lý độ trễ khác, hoàn toàn chấp nhận loại hệ điều hành khác Hai ví dụ RTOS bao gồm FreeRTOS VxWorks Sự khác biệt loại hệ điều hành tuyệt đối số hệ điều hành chia sẻ đặc điểm hệ điều hành khác Ví dụ, hệ điều hành có mục đích chung thường bao gồm khả kết nối mạng tìm thấy NOS truyền thống Tương tự, hệ điều hành nhúng thường bao gồm thuộc tính RTOS, hệ điều hành di động thường chạy nhiều ứng dụng đồng thời giống hệ điều hành đa khác VI PHỤ LỤC Tài liệu tham khảo: 1.Khái niệm Hệ điều hành tại: 2.Lịch sử hệ Hệ điều hành tại: 3.Operating System (OS) tại: 4.Phân loại Hệ điều hành tại: 13 Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) lOMoARcPSD|17160101 5.Các Hệ điều hành thông dụng tại: 6.Hệ điều hành Mac OS tại: HẾT 14 Downloaded by Free Games Android (vuchinhhp1@gmail.com) ... LOẠI HỆ ĐIỀU HÀNH THÔNG DỤNG HIỆN NAY Hệ điều hành mục đích chung: • Hệ điều hành Windows: • Hệ điều hành Mac OS: • Hệ điều hành Unix: 10 • Hệ điều. .. điều hành Linux: 10 Hệ điều hành di động: 11 • Hệ điều hành Android: 11 • Hệ điều hành iOS: 11 Hệ điều hành nhúng: 12 Hệ điều hành. ..lOMoARcPSD|17160101 Mục lục HỆ ĐIỀU HÀNH LÀ GÌ? I II LỊCH SỬ CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH III TẠI SAO PHẢI SỬ DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH? IV CHỨC NĂNG CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH Hệ điều hành cung cấp ba