TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CÁC HỆ ĐIỀU HÀNH CỦA MICROSOFT DỰA TRÊN CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO

Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 MỤC LỤC GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 1 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 2 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 LỜI NÓI ĐẦU Sáng tạo có một khuôn mẫu nhất định không? Có những quy tắc nào dành cho sáng tạo không. Câu trả lời là “có”. Quả thật ai trong chúng ta đều có thể sáng tạo. Để hiểu rõ các nguyên lý sáng tạo cơ bản TRIZ từ đó chúng ta có thể áp dụng trong thực tế, chúng ta hãy cùng tìm hiểu quá trình phát triển một số phiên bản tiêu biểu của hệ điều hành Windows là hệ điều hành phổ biến nhất hiện nay trên thế giới. Trong phạm vi đề tài này, ta sẽ không nhắc lại các khái niệm của từng nguyên lý cụ thể mà sẽ thông qua việc phân tích sự khác biệt, cải thiện từng phiên bản so với những phiên bản trước nó để giúp ta hiểu rõ và có một cái nhìn sâu hơn về những nguyên lý sáng tạo cơ bản này. Qua đây em xin gởi lời cám ơn tới GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng về khoa học, về các phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học và những kinh nghiệm quý giá từ thực tế. Từ đó giúp em có được cở sở vững chắc để phục vụ cho việc nghiên cứu sau này. GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 3 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 I. Hệ điều hành là gì? 1. Định nghĩa Các máy tính ban đầu không có 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 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. Sự tương tác của một hệ điều hành với các thành phần khác của máy tính Hệ điều hành là một phần mềm 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. 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. GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 4 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 Ba thành phần chính của một hệ điều hành 2. Chức năng chính yếu của hệ điều hành a. 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. a. 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 điều khiển. GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 5 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 II. Quá trình phát triển hệ điều hành của Microsoft và các nguyên lý sáng tạo (TRIZ) 1 MS DOS và các nguyên lý sáng tạo Windows được phát triển từ hệ điều hành DOS ban đầu của Microsoft, đây là hệ điều hành được phát hành năm 1981. Hệ điều hành mới này đã được Bill Gates và Paul Allen phát triển để chạy trên máy tính cá nhân IBM, với giao diện hoàn toàn bằng văn bản và các lệnh người dùng giản đơn. Đây là một hệ điều hành có giao diện dòng lệnh (command-line interface). Gói MS-DOS đầu tiên được tung ra bởi Microsoft MS-DOS là hệ điều hành đơn nhiệm. Tại mỗi thời điểm chỉ thực hiện một thao tác duy nhất. Nói một cách khác, MS-DOS chỉ cho phép chạy một ứng dụng duy nhất tại mỗi thời điểm. Hệ điều hành đầu tiên của Microsoft - PC-DOS 1.0 GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 6 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 Hầu hết người dùng PC thế hệ đầu tiên đều phải học để điều hành máy tính của họ bằng DOS. Nhưng hệ điều hành này không thân thiện một chút nào; nó yêu cầu người dùng phải nhớ tất cả các lệnh và sử dụng các lệnh đó để thực hiện hầu hết các hoạt động hàng ngày, chẳng hạn như việc copy các file, thay đổi thư mục,… Ưu điểm chính của DOS là tốc độ và tiêu tốn ít bộ nhớ, đây là hai vấn đề quan trọng khi hầu hết các máy tính chỉ có 640K bộ nhớ. Vậy hệ điều hành đầu tiên này của Microsoft đã sử dụng nguyên lý sáng tạo gì? Đó là nguyên lý đảo ngược. Các máy tính ban đầu không có hệ điều hành. Người điều hành(operator) 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. Ta thấy ở đây thay vì operator sẽ điều kiển toàn bộ tác vụ và quản lý chương trình, Microsoft đã tạo ra hệ điều hành MS DOS – một chương trình sẽ điều khiển các chương trình khác qua đó đã giải quyết bài toán bằng cách đảo ngược lối suy nghĩ thông thường. 2 Windows 1.0 và các nguyên lý sáng tạo Microsoft tin rằng các máy tính các nhân sẽ trở thành xu thế chủ đạo, chúng phải dễ dàng hơn trong sử dụng, bảo vệ cho sự tin tưởng đó chính là giao diện đồ họa người dùng (GUI) thay cho giao diện dòng lệnh của DOS. Với quan điểm đó, Microsoft đã bắt tay vào thực hiện phiên bản mở đầu của Windows vào năm 1983, và sản phẩm cuối cùng được phát hành ra thị trường vào tháng 11 năm 1985. Phiên bản đầu tiên của Windows - Windows 1.0 GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 7 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 Windows ban đầu được gọi là Interface Manager, và không có gì ngoài một lớp vỏ đồ họa đặt trên hệ điều hành DOS đang tồn tại. Trong khi DOS chỉ là một hệ điều hành sử dụng các lệnh bằng văn bản và gắn chặt với bàn phím thì Windows 1.0 đã hỗ trợ hoạt động kích vào thả của chuột. Tuy nhiên các cửa sổ trong giao diện hoàn toàn cứng nhắc và không mang tính xếp chồng. Không giống các hệ điều hành sau này, phiên bản đầu tiên của Windows này chỉ có một vài tiện ích sơ đẳng như Windows Paint, bộ soạn thảo văn bản Windows Write, bộ lịch biểu, notepad và một đồng hồ. Tuy nhiên thời đó Windows 1.0 cũng có Control Panel, đây là thành phần được sử dụng để cấu hình các tính năng khác cho môi trường, và MS-DOS Executive - kẻ tiền nhiệm cho bộ quản lý file Windows Explorer ngày nay. Từ MS DOS đến Windows 1.0, Microsoft đã vận dụng khá nhiều những nguyên lý sáng tạo cho việc cải tiến và phát triển Windows. Đầu tiên phải kể đến nguyên lý chuyển sang chiều khác.Thay vì sử dụng những câu lệnh DOS, nhờ một lớp vỏ giao diện đồ họa cùng khả năng hổ trợ của chuột máy tính, windows 1.0 đã mang một diện mạo mới Windows 1.0. Tuy windows 1.0 chỉ có lớp vỏ giao diện nhưng nó là một sự sang tạo hết sức hữu ích và đã đặt nền móng cho các phiên bản windows kế thừa sau này. Nguyên lý thứ hai là nguyên lý đổi màu, từ giao diện đơn điệu, nhàm chán chỉ có một số ít ỏi màu sắc trên giao diện DOS, Microsoft đã thổi một sức sống mới phiên bản hệ điều hành qua việc tạo ra lớp đồ họa với nhiều màu sắc hơn. Việc thay đổi màu trên giao diện còn giúp cho người dùng chú ý đến những thông báo hoặc cảnh báo của một chương trình ứng dụng hay của bản than hệ điều hành. GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 8 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 Một giao diện notepad với một hộp thoại thông tin Kế đến Windows 1.0 đã dùng nguyên lý sao chép. Đó là sự sao chép về phần lõi của hệ điều hành phiên bản trước đó là MS DOS. Windows 1.0 tuy có cải tiến về giao diện và them các chức năng mới, ứng dụng mới nhưng phần nhân bên trong điều khiển quá trình xử lý vẫn là bản sao chép của DOS. Windows 1.0 còn sử dụng nguyên lý vạn năng qua việc thêm vào những ứng dụng mới so với người anh em MS DOS như Windows Paint, Windows Write, bộ lịch biểu, notepad và một đồng hồ. Mặt khác nguyên lý tách riêng cũng được áp dụng thông qua việc tách phần command line “phiền phức”, khó nhớ, cứng nhắt gắn chặt với bàn phím ra khỏi hệ điều hành và để thay thế bằng giao diện người dùng đồ họa và hổ trợ kích thả chuột. Những lệnh DOS đã được thay thế bởi giao diện đồ họa và thao tác trên chuột GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 9 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 Ngoài ra nguyên lý đồng nhất cũng được sử dụng để tạo ra sự thống nhất về hình dạng, kiểu dáng, màu sắc của cả backgroup nói chung và của từng button, textbox, lable, form… nói riêng. Điều này nhằm đảm bảo sự tương hợp, đồng nhất cho giao diện và quá trình xử lý, một vấn đề không thể thiếu để gây ấn tượng với người dùng lần đầu tiên sử dụng hệ điều hành không dùng lệnh DOS. 3 Windows 2.0, 3.0 và các nguyên lý sáng tạo Phiên bản thứ hai của Windows được phát hành vào năm 1987, đây là phiên bản được cải tiến dựa trên phiên bản Windows 1.0. Phiên bản mới này đã bổ sung thêm các cửa sổ có khả năng xếp chồng nhau và cho phép tối thiểu hóa các cửa sổ để chuyển qua lại trong desktop bằng chuột. Các cửa sổ xếp chồng của Windows 2.0 Trong phiên bản này, Windows 2.0 đã có trong nó các ứng dụng Word và Excel của Microsoft, các ứng dụng của Microsoft cần một giao diện đồ họa để có thể chạy hợp thức, do đó Microsoft đã tích hợp chúng vào với Windows. Giao diện một trò chơi, một đồng hồ và một trình soạn thảo văn bản Microsoft word GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 10 [...]... phần lõi điều hành đa nhiệm đều xuất hiện lại trong bản Windows 95, 98 Microsoft đã sử dụng nguyên lý sao chép Ngoài ra nguyên lý phản hồi, nguyên lý đổi màu, nguyên lý chứa trong, nguyên lý đồng nhất cũng được sử dụng như chúng ta đã phân tích ở trên 5 Windows XP và các nguyên lý sáng tạo Windows XP là một dòng hệ điều hành do Microsoft sản xuất dành cho các máy tính cá nhân chạy trên các bộ xử lý x86... rộng trên nhiều màn hình GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 26 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 III Kết luận Qua quá trình phát triển các hệ điều hành Windows là hệ điều hành phổ biến nhất hiện nay trên thế giới và việc phân tích sự đổi mới sáng tạo của một số phiên bản Windows tiêu biểu, ta đã hiểu rõ cách vận dụng các nguyên lý này thông qua ví dụ sinh động cụ thể Việc ứng dụng các nguyên lý sáng tạo cơ... ra nguyên lý đổi màu, nguyên lý đồng nhất, nguyên lý vạn năng cũng được sử dụng như chúng ta đã phân tích trong phần trên - Windows 1.0 4 Windows 95, 98 và các nguyên lý sáng tạo Phiên bản Windows 95 này có lẽ là phát hành lớn nhất trong số các phát hành Windows Có thể khá khó khăn để hình dung lại sau 15 năm, nhưng phát hành Windows 95 là một sự kiện mang tính lịch sử, với việc đưa tin rộng rãi trên. .. 3.0 (giữa) Nguyên lý kế tiếp là nguyên lý chứa trong, windows là tập hợp nhiều ứng dụng trong nó như game, lịch biểu, trình soạn thảo văn bản… nhằm thỏa mản yêu cầu của người dùng Windows dóng vai trò là chương trình chạy nền cho các trương trình ứng dụng khác Một nguyên lý khác phải kể đến là nguyên lý phản hồi, ta có thể thấy cùng với sự phát triển của giao diện người dùng, hệ điều hành ngày càng có... quá trình phát triển của Windows 95 và 98, Microsoft đã vận dụng nguyên lý vạn năng trong việc thêm vào Windows nhiều chức năng như Taskbar, Start button, đáng chú ý nhất là trình duyệt IE1.0 cho phép người dùng là đầu tiên kết nối Internet Nguyên tác vạn năng được sử dụng xuyên suốt quá trình phát triển của Windows, nó phản ánh khuynh hướng phát triển và tăng số chức năng mà hệ điều hành có thể thực... và IA-64 Tên "XP" là cách viết ngắn gọn của "experience” Windows XP là hệ điều hành kế tục của cả Windows 95, 98, 2000 Professional và Windows Me, và là hệ điều hành đầu tiên của Microsoft hướng đến người tiêu dùng được xây dựng trên nhân và kiến trúc của Windows NT bỏ qua cơ sở mã DOS đã xuất hiện trong các phiên bản khách hàng trước của Windows XP có sự pha trộng tốt nhất giữa các phiên bản Windows... có tiến bộ hơn các phiên bản trước rất nhiều và đánh dấu một mốc quan trọng trong thương mại Windows 3.0, phát hành năm 1990, là phiên bản thương mại thành công đầu tiên của hệ điều hành, Microsoft đã bán được khoảng 10 triệu copy trong hai năm trước khi nâng cấp lên 3.1 Đây là phiên bản hệ điều hành đa nhiệm đích thực đầu tiên, thế giới máy tính cá nhân đã sẵn sàng cho một hệ điều hành đa nhiệm cùng... không còn cần thiết của DOS ra khỏi hệ điều hành Một điểm đáng chú ý khác là Microsoft bắt đầu quan tâm đến khả năng dự phòng của hệ thống khi gặp sự cố trong quá trình xử lý Áp dụng nguyên lý dự phòng qua chức năng System Restore, hay còn gọi là tính năng khôi phục hệ thống, là một tính năng rất hữu dụng mà Windows cung cấp cho người sử dụng Sử dụng chức năng này, bạn có thể dễ dàng đưa hệ thống trở về... hợp lỗi hệ thống xảy ra Bằng cách sử dụng tính năng này hàng ngày, bạn có thể khôi phục một cách hiệu quả Windows về trạng thái trước đó Kiểu backup này sẽ lưu các thiết lập hệ thống của bạn trên một đĩa mềm hoặc đĩa Compact Disc (CD), sau đó tạo một back up đơn giản chứa các file mà bạn đã chỉ định trên máy tính của mình Sau đó bạn có thể sử dụng ASR disk/CD này để khôi phục các thiết lập hệ thống... với các ứng dụng được sắp xếp như trên smartphone GS.TSKH.Hoàng Kiếm Trang 24 Sinh viên: Nguyễn Hồ MSSV: CH1201104 Ngoài ra cũng đáng chú ý là Microsoft sẽ ra mắt gian hàng Windows Store dành cho Windows 8 Tại đây, nhà phát triển giới thiệu và bán các ứng dụng được xây dựng cho giao diện Metro trên Windows 8 Một nguyên lý đáng chú ý mà Windows 8 áp dụng là nguyên lý tách riêng Microsoft đã tách thành . Quá trình phát triển hệ điều hành của Microsoft và các nguyên lý sáng tạo (TRIZ) 1 MS DOS và các nguyên lý sáng tạo Windows được phát triển từ hệ điều hành DOS ban đầu của Microsoft, đây là hệ. tác của một hệ điều hành với các thành phần khác của máy tính Hệ điều hành là một phần mềm chạy trên máy tính, dùng để điều hành, quản lý các thiết bị phần cứng và các tài nguyên phần mềm trên. 640K bộ nhớ. Vậy hệ điều hành đầu tiên này của Microsoft đã sử dụng nguyên lý sáng tạo gì? Đó là nguyên lý đảo ngược. Các máy tính ban đầu không có hệ điều hành. Người điều hành( operator) sẽ