Bài 1. Hệ điều hành

Tổng quan về Hệ điều hành: Hệ điều hành là thành phần cốt lõi của máy tính, đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và điều phối các hoạt động, giúp máy tính hoạt động hiệu quả và khai thác tài nguyên đúng cách. Hiểu biết về HĐH giúp người dùng khai thác thiết bị hiệu quả hơn.

1. Lịch sử phát triển của Hệ điều hành máy tính cá nhân

HĐH của các loại máy tính nói chung có năm nhóm chức năng chính

• Quản lý thiết bị: Bao gồm CPU, bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi.

• Quản lý việc lưu trữ dữ liệu: Như quản lý tệp và thư mục.

• Tổ chức thực hiện các chương trình: Điều phối tài nguyên cho các tiến trình xử lý trên máy tính.

• Cung cấp môi trường giao tiếp với người sử dụng: Giúp người dùng tương tác với máy tính.

• Cung cấp một số tiện ích: Nâng cao hiệu quả sử dụng máy tính như định dạng đĩa, nén tệp, kiểm tra lỗi đĩa cứng, và cấu hình kết nối mạng.

Đối với máy tính cá nhân, HĐH còn có những đặc trưng chuyên biệt, nổi bật là:

• Giao diện đồ họa (GUI): Ban đầu, máy tính cá nhân sử dụng giao diện dòng lệnh. Sau đó, giao diện đồ họa phát triển giúp người dùng tương tác trực quan và dễ dàng hơn với các biểu tượng, cửa sổ và con trỏ chuột.

• Cơ chế "plug & play": HĐH có khả năng tự động nhận biết và cấu hình các thiết bị ngoại vi khi chúng được kết nối, giảm bớt sự can thiệp thủ công từ người dùng.

Các Hệ điều hành máy tính cá nhân phổ biến và lịch sử phát triển:

• Hệ điều hành Windows: Ra mắt phiên bản đầu tiên vào năm 1985. Các phiên bản quan trọng bao gồm Windows 95 (tích hợp DOS, plug & play, giao diện thân thiện), Windows XP (nhiều cải tiến, hỗ trợ 64 bit), và các phiên bản gần đây như Windows 7, 8, 10, 11 với nhiều cải tiến về bảo mật và hiệu quả. Windows là HĐH phổ biến nhất trên máy tính cá nhân.

• Hệ điều hành Linux và các phiên bản: Là HĐH mã nguồn mở, phát triển từ UNIX vào những năm 1980, với phiên bản đầu tiên của Linus Torvalds vào năm 1991. Mã nguồn mở của Linux được công bố rộng rãi từ năm 1994. Các bản phân phối phổ biến gồm Ubuntu, Fedora, Suse, và Android (cho thiết bị di động). Linux được người dùng am hiểu công nghệ ưa chuộng nhờ tính ổn định, bảo mật và chi phí thấp.

• Hệ điều hành macOS: Được phát triển bởi Apple, cùng với Windows, là một trong những HĐH đồ họa đầu tiên và phổ biến cho máy tính cá nhân.

Ưu điểm chung của HĐH máy tính cá nhân phát triển theo hướng dễ sử dụng:

• Giao diện thân thiện: Chuyển đổi từ giao diện dòng lệnh sang giao diện đồ họa và tích hợp hỗ trợ đa ngôn ngữ.

• Khả năng nhận biết thiết bị ngoại vi với cơ chế plug & play: Giúp người dùng dễ dàng kết nối và sử dụng các thiết bị mới mà không cần cài đặt phức tạp.

2. Hệ điều hành cho thiết bị di động

Điện thoại thông minh và máy tính bảng là các dạng máy tính cá nhân, nhưng HĐH của chúng có những đặc điểm khác biệt so với HĐH PC:

• Kết nối mạng không dây đa dạng: Hỗ trợ các công nghệ kết nối như WiFi, 3G, 4G, 5G, Bluetooth và NFC.

• Tương tác thân thiện: Chủ yếu thông qua màn hình cảm ứng, bàn phím ảo và các cử chỉ điều khiển độc đáo, mang lại trải nghiệm người dùng trực quan.

• Hệ điều hành phổ biến: iOS của Apple và Android của Google là hai HĐH di động phổ biến nhất hiện nay.

So sánh HĐH di động với HĐH máy tính cá nhân:

• Giao diện người dùng: HĐH di động thường có giao diện đặc biệt thân thiện, tối ưu hóa cho tương tác cảm ứng và cử chỉ.

• Kết nối mạng: HĐH di động được thiết kế để dễ dàng kết nối mạng.

• Tiện ích hỗ trợ cá nhân: Cung cấp nhiều tiện ích và chức năng hỗ trợ cá nhân hóa hơn.

• Nền tảng phát triển: Các HĐH di động như iOS và Android được thiết kế riêng biệt để phù hợp với đặc thù của các thiết bị di động.

3. Quan hệ giữa HĐH, phần cứng và phần mềm ứng dụng

HĐH đóng vai trò là cầu nối quan trọng, trung gian giữa người dùng, phần cứng và phần mềm ứng dụng, giúp cả hệ thống hoạt động nhịp nhàng. Mối quan hệ này được minh họa qua sơ đồ tương tác giữa người dùng, phần mềm ứng dụng, HĐH và phần cứng.