OS (Operating System) là gì? Tổng quan về hệ điều hành (OS)

Máy vi tính, máy tính bảng, điện thoại thông minh, hay thậm chí là những dòng TV hiện đại đều có hệ điều hành (OS) bên trong. Tuy nhiên, có nhiều người dù vẫn sử dụng hàng ngày nhưng chưa hề biết hệ điều hành là gì. Bài viết sau đây sẽ giới thiệu tổng quan về hệ điều hành để giúp các bạn hiểu rõ hơn.

Hệ điều hành là gì?

Hệ điều hành (Operating System, viết tắt là OS) là phần mềm chính quản lý tất cả phần cứng và phần mềm khác trên máy tính. Nó tương tác với phần cứng máy tính và cung cấp các dịch vụ mà ứng dụng có thể sử dụng.

Mặc dù ứng dụng phần mềm có thể giao tiếp trực tiếp với phần cứng, nhưng phần lớn các ứng dụng được viết cho hệ điều hành, cho phép chúng tận dụng các thư viện thông thường và không phải lo lắng về các chi tiết phần cứng cụ thể.

Hệ điều hành dùng để làm gì?

Một hệ điều hành là bộ phần mềm cốt lõi trên một thiết bị có tác dụng kết nối mọi thứ lại với nhau. Hệ điều hành giao tiếp với phần cứng của thiết bị. Chúng xử lý mọi thứ từ bàn phím, chuột cho đến ổ cứng và màn hình. Hệ điều hành sử dụng trình điều khiển thiết bị (driver) được viết bởi người tạo phần cứng để giao tiếp với những phần cứng đó.

Các hệ điều hành cũng bao gồm rất nhiều phần mềm, chẳng hạn như các dịch vụ hệ thống, thư viện và giao diện lập trình ứng dụng (API) thông thường mà các nhà phát triển có thể sử dụng để viết các chương trình chạy trên hệ điều hành.

Hệ điều hành là cầu nối giữa các ứng dụng bạn chạy với phần cứng, sử dụng driver phần cứng làm giao diện giữa cả hai. Ví dụ, khi một ứng dụng muốn in một cái gì đó, nó sẽ giao nhiệm vụ ấy cho hệ điều hành. Hệ điều hành gửi hướng dẫn đến máy in, sử dụng driver máy in để gửi tín hiệu chính xác. Ứng dụng đang in ấn không cần phải quan tâm về việc bạn có máy in loại nào hay hiểu cách thức hoạt động của máy in đó. Hệ điều hành đảm nhiệm những chi tiết này.

Ngoài ra hệ điều hành còn xử lý đa tác vụ, phân bổ tài nguyên phần cứng giữa nhiều chương trình đang chạy. Hệ điều hành kiểm soát các tiến trình nào đang chạy và phân bổ chúng cho các CPU khác nhau (nếu máy tính của bạn có nhiều CPU hoặc lõi), cho phép nhiều tiến trình chạy song song. Nó cũng quản lý bộ nhớ trong của hệ thống, phân bổ bộ nhớ cho các ứng dụng đang chạy.

Hầu hết các ứng dụng phần mềm được viết cho các hệ điều hành, giao cho hệ điều hành thực hiện những công việc nặng nhọc. Ví dụ: khi bạn chạy Minecraft, bạn sẽ chạy nó trên một hệ điều hành. Minecraft không cần phải biết chính xác cách thức hoạt động của từng thành phần phần cứng khác nhau. Minecraft sử dụng nhiều hàm của hệ điều hành và hệ điều hành dịch chúng thành các lệnh phần cứng cấp thấp. Điều này giúp các nhà phát triển của Minecraft – và mọi chương trình khác chạy trên hệ điều hành – bỏ qua được rất nhiều rắc rối.

Các thành phần chính của hệ điều hành

Hệ điều hành bao gồm nhiều thành phần và tính năng. Những tính năng nào được định nghĩa là một phần của hệ điều hành sẽ thay đổi tuỳ theo từng hệ điều hành. Dù vậy, có ba thành phần dễ xác định nhất là:

- Kernel: Cung cấp khả năng kiểm soát ở mức cơ bản đối với tất cả các thiết bị phần cứng máy tính. Vai trò chính bao gồm đọc dữ liệu từ bộ nhớ và ghi dữ liệu vào bộ nhớ, xử lý các lệnh thực thi, xác định cách nhận và gửi dữ liệu của các thiết bị như màn hình, bàn phím và chuột, đồng thời xác định cách diễn giải dữ liệu nhận được từ mạng.

- Giao diện người dùng: Thành phần này cho phép tương tác với người dùng, thông qua các biểu tượng đồ họa hoặc dòng lệnh.

- Giao diện lập trình ứng dụng (API): Thành phần này cho phép các nhà phát triển ứng dụng viết mã module.

Hệ điều hành không chỉ dành cho máy tính cá nhân

Khi nói đến từ "máy tính" trong khái niệm về hệ điều hành ở trên, chúng ta không chỉ đề cập tới máy tính để bàn và máy tính xách tay truyền thống. Điện thoại thông minh của bạn là một máy tính, cũng như máy tính bảng, TV thông minh, máy chơi game, đồng hồ thông minh và bộ định tuyến Wi-Fi. Amazon Echo hoặc Google Home cũng là một thiết bị điện toán chạy hệ điều hành.

Các hệ điều hành quen thuộc dành cho máy tính để bàn bao gồm Windows, macOS, Chrome OS và Linux. Các hệ điều hành trên điện thoại thông minh đang thống trị hiện nay là iOS và Android.

Các thiết bị khác, chẳng hạn như bộ định tuyến Wi-Fi của bạn, có thể chạy các "hệ điều hành nhúng". Đây là những hệ điều hành chuyên dụng có ít chức năng hơn một hệ điều hành thông thường, được thiết kế dành riêng cho một nhiệm vụ đơn giản như chạy bộ định tuyến Wi-Fi, cung cấp điều hướng GPS, hoặc vận hành máy ATM.

Qua bài viết trên bạn đã nắm được hệ điều hành là gì cũng như một số kiến thức cơ bản liên quan đến hệ điều hành rồi phải không? Hiểu biết về hệ điều hành sẽ giúp bạn sử dụng thiết bị của mình tốt hơn. Hi vọng rằng những thông tin vừa chia sẻ ở trên sẽ giúp ích cho bạn!