00.What is Operating System

Định nghĩa¶

Hệ điều hành (Operating System - OS) là một loại phần mềm hệ thống đóng vai trò như cầu nối giữa phần cứng máy tính và người dùng. Nó quản lý tài nguyên phần cứng và cung cấp các dịch vụ cần thiết cho các ứng dụng phần mềm, cho phép người dùng vận hành thiết bị của họ một cách mượt mà và hiệu quả.

Chức năng chính của Hệ điều hành¶

1. Quản lý tài nguyên phần cứng¶

Quản lý CPU: Phân bổ thời gian xử lý cho các chương trình
Quản lý bộ nhớ: Điều phối việc sử dụng RAM và bộ nhớ ảo
Quản lý thiết bị lưu trữ: Kiểm soát ổ cứng, SSD và các thiết bị lưu trữ khác
Quản lý thiết bị ngoại vi: Điều khiển máy in, chuột, bàn phím, v.v.

2. Giao diện người dùng¶

Cung cấp GUI (Graphical User Interface) hoặc CLI (Command Line Interface)
Cho phép người dùng tương tác với máy tính dễ dàng
Quản lý desktop, windows, icons, và menus

3. Quản lý file và thư mục¶

Tổ chức và quản lý hệ thống file
Cung cấp quyền truy cập và bảo mật file
Hỗ trợ các thao tác copy, move, delete, rename

4. Quản lý tiến trình (Process Management)¶

Khởi tạo, thực thi và kết thúc các chương trình
Multitasking: Cho phép nhiều chương trình chạy đồng thời
Scheduling: Lên lịch thực thi các tiến trình

5. Bảo mật và kiểm soát truy cập¶

Xác thực người dùng (login/password)
Phân quyền truy cập tài nguyên
Bảo vệ dữ liệu khỏi truy cập trái phép

Các thành phần chính¶

1. Kernel (Nhân)¶

Thành phần cốt lõi của hệ điều hành
Quản lý trực tiếp phần cứng
Cung cấp các dịch vụ cơ bản cho các ứng dụng

2. Device Drivers¶

Phần mềm điều khiển thiết bị phần cứng cụ thể
Cho phép OS giao tiếp với các thiết bị khác nhau

3. Shell¶

Giao diện dòng lệnh
Cho phép người dùng tương tác với hệ điều hành

4. File System¶

Quản lý cách dữ liệu được lưu trữ và truy xuất
Ví dụ: NTFS, FAT32, ext4

Các loại Hệ điều hành¶

1. Theo cách sử dụng¶

Desktop OS: Windows, macOS, Linux distributions
Mobile OS: Android, iOS
Server OS: Windows Server, Linux Server
Embedded OS: Cho các thiết bị nhúng

2. Theo kiến trúc¶

Single-user: Chỉ một người dùng tại một thời điểm
Multi-user: Nhiều người dùng đồng thời
Single-tasking: Chỉ chạy một chương trình
Multi-tasking: Chạy nhiều chương trình đồng thời

3. Theo cách xử lý¶

Batch Processing: Xử lý theo lô
Real-time: Xử lý thời gian thực
Time-sharing: Chia sẻ thời gian

Ví dụ các Hệ điều hành phổ biến¶

1. Microsoft Windows¶

Hệ điều hành phổ biến nhất cho PC
Giao diện đồ họa thân thiện
Hỗ trợ nhiều phần mềm ứng dụng

2. macOS (Apple)¶

Dành cho máy tính Mac
Thiết kế tinh tế, bảo mật cao
Tích hợp tốt với hệ sinh thái Apple

3. Linux¶

Mã nguồn mở, miễn phí
Nhiều bản phân phối (Ubuntu, CentOS, Debian)
Phổ biến cho servers và developers

4. Android & iOS¶

Hệ điều hành di động
Android (Google) - mã nguồn mở
iOS (Apple) - đóng, bảo mật cao

Tầm quan trọng¶

Hệ điều hành là thành phần không thể thiếu của bất kỳ hệ thống máy tính nào vì:

Quản lý tài nguyên hiệu quả: Đảm bảo phần cứng được sử dụng tối ưu
Cung cấp nền tảng: Cho các ứng dụng chạy trên đó
Bảo mật: Bảo vệ dữ liệu và hệ thống
Giao diện người dùng: Giúp người dùng tương tác dễ dàng
Ổn định hệ thống: Đảm bảo máy tính hoạt động ổn định

Tóm lại, hệ điều hành là "bộ não" của máy tính, điều phối mọi hoạt động và làm cho việc sử dụng máy tính trở nên đơn giản và hiệu quả.