OS là gì? Tìm hiểu về hệ điều hành Operating System

12/10/2023

OS là thành phần quan trọng trong một thiết bị máy tính, giúp quản lý và cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng, chương trình máy tính có thể hoạt động bình thường. Vậy, OS là gì? Chúng bao gồm các thành phần nào? Có những loại hệ điều hành OS nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết bên dưới.

OS là gì?

OS (Operating System) là gì

OS là một chương trình được thiết kế nhằm mục đích quản lý tất cả các phần mềm và phần cứng bên trong máy tính, cụ thể:

Phần mềm: Gồm các ứng dụng, chương trình trong máy tính (bao gồm cả các trình duyệt truy cập Internet).
Phần cứng: Gồm bộ nhớ ROM, bộ nhớ RAM, các thiết bị đầu vào như chuột, bàn phím,... và các thiết bị đầu ra như màn hình, máy in, loa,…

Vậy, thành phần chính của hệ điều hành OS là gì? Cùng tìm hiểu qua thông tin bên dưới.

Thành phần chính của hệ điều hành OS

OS gồm rất nhiều tính năng và thành phần khác nhau, tùy vào mục đích sử dụng của chúng. Tuy nhiên, nhìn chung thì hệ điều hành OS gồm 3 thành phần chính sau:

Kernel: Cho phép điều khiển các thiết bị phần cứng ở mức cơ bản, bao gồm đọc/ghi dữ liệu trong bộ nhớ, xử lý các lệnh, xác định cách thức gửi và nhận dữ liệu.
Giao diện lập trình ứng dụng API: Cho phép các nhà phát triển viết code cho các module mình cần.
Giao diện người dùng: Cho phép hệ thống tương tác, phản hồi lại cho người dùng qua một giao diện trực quan gồm các graphical icons hoặc command line.

Các loại hệ điều hành và ví dụ

Hiện nay, có khá nhiều loại hệ điều hành khác nhau, có cấu tạo phần cứng và tính năng khác nhau:

1. Hệ điều hành đa năng (General-purpose operating system)

Hệ điều hành đa năng này đại diện cho nhiều loại hệ điều hành khác nhau, cho phép chúng ta chạy nhiều tác vụ hoặc nhiều ứng dụng khác nhau đồng thời.

Hệ điều hành đa năng có thể được cài trên nhiều laptop hoặc máy tính để bàn khác nhau, phục vụ cho các hoạt động của doanh nghiệp như chạy ứng dụng kế toán, trình duyệt truy cập Internet, trò chơi hoặc cơ sở dữ liệu.

Hệ điều hành này tập trung vào quản lý các phần cứng và luồng, nhằm đảm bảo rằng các ứng dụng có thể được chia sẻ liên tục giữa nhiều máy tính khác nhau.

Các hệ điều hành máy tính phổ biến bao gồm:

Windows: Hệ điều hành phổ biến đến từ Microsoft, thường dùng cho các máy tính trong hệ thống doanh nghiệp. Được ra đời từ năm 1985, đến nay Windows đã có nhiều phiên bản khác nhau. Trong đó, hệ điều hành Windows 95 với tính thân thiện cao đã góp phần quan trọng vào sự phát triển của máy tính cá nhân.
Mac OS: Hệ điều hành dùng cho các máy trạm và máy tính do Apple sản xuất.
Unix: Hệ điều hành đa người dùng, có tính linh hoạt cao được ra đời vào năm 1970. Đây là hệ điều hành được lập trình bằng ngôn ngữ C.
Linux: Hệ điều hành miễn phí hoặc chi phí thấp cho người dùng PC, với điểm nổi bật là có hiệu năng và tốc độ cao.

2. Hệ điều hành di động (Mobile Operating System)

Hệ điều hành này được ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu về điện toán di động (Mobile Computing) và các thiết bị như máy tính bảng hoặc Smartphone. Các thiết bị này có lượng tài nguyên hạn chế hơn nhiều so với PC, nên hệ điều hành di động cũng cần kích thước gọn nhẹ cũng như cấu trúc đơn giản hơn, giảm tối đa việc sử dụng tài nguyên nhưng vẫn phải đảm bảo thiết bị có thể chạy một hoặc nhiều ứng dụng khác nhau.

Các hệ điều hành di động thường tập trung vào hiệu suất xử lý, khả năng tương tác với người dùng và các tác vụ liên quan đến xử lý tập tin dữ liệu (chẳng hạn như mở video). Các hệ điều hành di động phổ biến hiện nay là Google Android và Apple iOS.

3. Hệ điều hành nhúng

Nhiều thiết bị máy tính được thiết kế với các mục đích riêng biệt, nên chúng không thể chạy bằng hệ điều hành chung với các thiết bị khác. Ví dụ, máy rút tiền ATM, bảng điều khiển máy bay, các thiết bị trong hệ thống IoT, trợ lý ảo trong gia đình,... là những thiết bị chuyên dụng yêu cầu một hệ điều hành riêng.

Điểm khác biệt chính ở đây là các thiết bị này chỉ thực hiện một nhiệm vụ chính, nên cấu trúc hệ điều hành rất tối giản, tập trung vào khả năng phục hồi và hiệu năng của hệ thống. Chúng phải đảm bảo có tốc độ nhanh chóng, không xảy ra lỗi hoặc phải có khả năng xử lý lỗi trong mọi trường hợp.

Các hệ điều hành của thiết bị này thường được cấy trực tiếp vào chip bên trong thiết bị, nên chúng ta gọi đây là hệ điều hành nhúng. Một ví dụ về hệ điều hành nhúng là Linux.

4. Hệ điều hành mạng (Network Operating System)

Đây là một hệ điều hành chuyên dụng, giúp kết nối các thiết bị hoạt động trong cùng một mạng LAN với nhau. NOS tạo ra các ngăn xếp giao tiếp để thuận lợi cho việc tạo, trao đổi và chia tách các gói mạng với nhau.

Ngày nay, NOS chuyên dụng đa phần đều đã ít phổ biến vì các hệ điều hành khác đã kiêm nhiệm sẵn tính năng xử lý mạng. Ví dụ: Windows Server 2019 và Windows 10 hỗ trợ việc kết nối mạng toàn diện.

Tuy nhiên, NOS vẫn được sử dụng trong một số thiết bị mạng nhất định, bao gồm bộ định tuyến (router), tường lửa, bộ chuyển mạch. Các nhà sản xuất cũng có thể sử dụng hệ điều hành NOS độc quyền như IOS của Cisco, ZyNOS và RouterOS.

Các loại hệ điều hành OS phổ biến

5. Hệ điều hành thời gian thực (Real-time Operating System - RTOS)

Hệ điều hành này là lựa chọn hữu ích khi máy tính phải tương tác với môi trường xung quanh liên tục và phải lặp lại theo thời gian. Ví dụ: Hệ thống công nghiệp điều khiển hoạt động của các máy móc trong nhà máy. Hệ thống này gồm vô số cảm biến, động cơ, bộ truyền động,... Do đó, hệ điều hành cần có tốc độ xử lý nhanh chóng và dự đoán được sự thay đổi của môi trường trong thực tế, để đảm bảo mọi hoạt động diễn ra liên tục và ổn định. Hệ điều hành thời gian thực phổ biến là VxWorks và FreeRTOS.

Tuy nhiên, nhìn chung thì điểm khác biệt giữa các hệ điều hành không phải là tuyệt đối. Có nhiều hệ điều hành khác nhau vẫn có một số đặc điểm giống nhau. Ví dụ, hệ điều hành nhúng sẽ có một số đặc điểm của RTOS, trong khi đó các hệ điều hành di động vẫn có thể chạy các ứng dụng tương tự như hệ điều hành đa năng trên PC.

Hy vọng bài viết trên đã cung cấp các kiến thức cần thiết cho doanh nghiệp về khái niệm OS là gì, các thành phần chính cũng như một số loại hệ điều hành chính. Hãy theo dõi blog tại CMC Cloud để cập nhật thêm nhiều kiến thức công nghệ khác.

CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ