Sự xuất hiện, sử dụng và phát triển của hệ điều hành (gọi tắt là Hệ điều hành, OS) là một tiến bộ lớn của phần mềm máy tính trong bốn mươi năm qua. Mặc dù hệ điều hành chưa có định nghĩa chặt chẽ, nhưng người ta thường tin rằng hệ điều hành được sử dụng để quản lý tài nguyên hệ thống, kiểm soát việc thực thi chương trình, cải thiện giao diện người-máy, cung cấp các dịch vụ khác nhau, tổ chức hợp lý các quy trình làm việc của máy tính và cung cấp môi trường hoạt động tốt để người dùng sử dụng máy tính hiệu quả. Một phần mềm hệ thống.
Với sự phát triển của máy tính ngày nay, từ máy tính cá nhân đến siêu máy tính, không ngoại lệ, chúng đều được trang bị một hoặc nhiều hệ điều hành. Hệ điều hành đã trở thành một bộ phận quan trọng không thể tách rời của hệ thống máy tính hiện đại. Nó thiết lập các môi trường ứng dụng khác nhau cho mọi người. Đặt một nền tảng quan trọng. Các mục tiêu chính của việc cấu hình hệ điều hành có thể được tóm tắt như sau: 1. Tạo điều kiện cho người dùng sử dụng. Hệ điều hành tạo điều kiện cho người dùng sử dụng bằng cách cung cấp giao diện thân thiện giữa người dùng và máy tính. 2. Mở rộng các chức năng của máy. Hệ điều hành mở rộng các chức năng của máy bằng cách mở rộng và chuyển đổi các cơ sở phần cứng và cung cấp các dịch vụ mới. 3. Quản lý tài nguyên hệ thống. OS quản lý hiệu quả tất cả các tài nguyên phần cứng và phần mềm trong hệ thống để làm cho chúng được sử dụng đầy đủ. 4. Nâng cao hiệu quả hệ thống. OS tổ chức hợp lý quá trình làm việc của máy tính để nâng cao hiệu suất hệ thống và hiệu quả của hệ thống. 5. Xây dựng môi trường cởi mở. Hệ điều hành được thiết kế và xây dựng phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan để tạo ra một môi trường mở. Ý nghĩa của nó chủ yếu đề cập đến: tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan (chẳng hạn như tiêu chuẩn giao tiếp mở, tiêu chuẩn giao diện người dùng mở, tiêu chuẩn thư viện luồng mở, v.v.); hỗ trợ khả năng mở rộng và khả năng mở rộng của kiến trúc; hỗ trợ các ứng dụng trên các nền tảng khác nhau Tính di động và khả năng tương tác.
Hệ thống máy tính bao gồm hai thành phần: phần cứng và phần mềm. Phần cứng là cơ sở vật chất cho mọi hoạt động của phần mềm. Phần mềm có thể phát huy hết tiềm năng của phần cứng và mở rộng các chức năng phần cứng để hoàn thành các tác vụ hệ thống và ứng dụng khác nhau. Cả hai thúc đẩy nhau, bổ sung cho nhau và không thể thiếu nhau. Mỗi lớp có một tập hợp các chức năng và cung cấp các giao diện tương ứng. Giao diện ẩn các chi tiết triển khai bên trong lớp và cung cấp các quy ước sử dụng bên ngoài lớp. Lớp phần cứng cung cấp các tài nguyên máy tính cơ bản, bao gồm bộ xử lý, thanh ghi, bộ nhớ và các phương tiện và thiết bị I / O khác nhau. Các phương tiện và thiết bị này cấu thành phần cứng của hệ thống máy tính, có thể tiếp nhận và lưu trữ thông tin theo nhu cầu của người sử dụng, Xử lý dữ liệu và đưa ra kết quả tính toán là cơ sở của hệ điều hành và phần mềm. Lớp hệ điều hành thường là lớp phần mềm gần với phần cứng nhất. Nó mở rộng và biến đổi phần cứng máy tính lần đầu tiên. Nó chủ yếu hoàn thành việc lập lịch và phân bổ nguồn lực, truy cập và bảo vệ thông tin, điều phối và kiểm soát các hoạt động đồng thời. Hệ điều hành là cơ sở cho hoạt động của các phần mềm khác ở cấp cao hơn và hỗ trợ mạnh mẽ cho người thiết kế các chương trình hệ thống như trình biên dịch và hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Nền tảng làm việc của lớp chương trình hệ thống được thiết lập trên máy được hệ điều hành sửa đổi và mở rộng. Bằng cách sử dụng tập lệnh mở rộng do hệ điều hành cung cấp, các chương trình xử lý ngôn ngữ khác nhau, hệ quản trị cơ sở dữ liệu và các chương trình hệ thống khác có thể dễ dàng thực hiện. Ngoài ra, cung cấp rất nhiều chương trình tiện ích như chương trình lắp ráp liên kết, chương trình quản lý thư viện, chương trình xử lý sự cố chẩn đoán, chương trình phân loại / kết hợp,… cho người dùng sử dụng. Lớp ứng dụng giải quyết các nhu cầu ứng dụng cụ thể hoặc khác nhau của người dùng. Các nhà phát triển ứng dụng sử dụng ngôn ngữ lập trình để diễn đạt các vấn đề ứng dụng và phát triển các ứng dụng khác nhau, nhanh chóng và thuận tiện. Người dùng cuối tương tác với hệ thống máy tính thông qua ứng dụng để giải quyết các vấn đề ứng dụng của mình.
Vai trò và chức năng của hệ điều hành Vai trò của hệ điều hành trong hệ thống máy tính có thể hiểu theo ba khía cạnh: hệ điều hành là giao diện giữa người dùng và phần cứng máy tính. Hệ điều hành cung cấp cho người dùng một máy ảo (Virtual Machine). Hệ điều hành là trình quản lý tài nguyên của hệ thống máy tính.
Các đặc điểm chính của hệ điều hành: 1. Đồng nhất (concurrent) 2. Sharing (chia sẻ) 3. Asynchrony (không đồng bộ) 4. Virtual (ảo)
Sự phát triển của hệ điều hành
1. Hệ thống xử lý nối tiếp
Trong các máy tính đầu tiên, từ cuối những năm 1940 đến giữa những năm 1950, các lập trình viên tiếp xúc trực tiếp với phần cứng, và không có hệ điều hành nào cả. Máy tính chạy trên một bảng điều khiển tích hợp các chỉ báo, nhiều công tắc khác nhau, một số thiết bị đầu vào và một máy in. Chương trình viết bằng mã máy được nạp bởi thiết bị đầu vào và đầu đọc thẻ. Khi chương trình bị tạm dừng do lỗi, vị trí lỗi được hiển thị bằng đèn báo. Lập trình viên có thể tìm ra nguyên nhân của lỗi bằng cách kiểm tra các thanh ghi và bộ nhớ chính. Nếu chương trình được thực hiện bình thường, kết quả sẽ được xuất ra máy in.
2. Hệ thống xử lý hàng loạt đơn giản
Máy tính ban đầu rất đắt tiền, vì vậy điều quan trọng là phải tận dụng tối đa chúng. Nỗ lực thời gian gây ra bởi sự sắp xếp trên bo mạch của máy tính sớm và thời gian từ dưới lên là không thể chấp nhận được. Để cải thiện tình hình trên, khái niệm hệ thống xử lý hàng loạt được ra đời. Hệ thống xử lý hàng loạt đầu tiên được sản xuất vào giữa những năm 1950, do General Motors phát triển và được sử dụng trên máy tính IBM 701. Khái niệm này sau đó đã được cải tiến bởi các khách hàng của IBM và áp dụng trong IBM 704. Đến đầu những năm 1960, một số chủ sở hữu đã tự phát triển các hệ thống xử lý hàng loạt. IBSYS, hệ điều hành được IBM cấu hình cho các máy tính 7090/7094, đặc biệt nổi tiếng với ảnh hưởng sâu rộng đến các hệ thống khác. Ý tưởng chính của hệ thống xử lý hàng loạt đơn giản là bằng cách áp dụng một phần mềm được gọi là màn hình, người dùng không cần phải trực tiếp chạm vào máy mà trước tiên phải nộp công việc cho bộ điều khiển máy tính thông qua thẻ buồm và máy băng giấy, và màn hình sẽ Các công việc được tổ chức lại với nhau để tạo thành một loạt công việc, và sau đó toàn bộ lô công việc được đưa vào thiết bị đầu vào do màn hình quản lý. Bất cứ khi nào công việc được thực hiện và quay trở lại màn hình, màn hình sẽ tự động tải công việc tiếp theo.
3. Hệ thống xử lý hàng loạt đa chương trình
4. Hệ thống chia sẻ thời gian
Sử dụng công nghệ thiết kế đa chương trình, việc xử lý hàng loạt công việc có thể được thực hiện một cách hiệu quả. Tuy nhiên, đối với nhiều công việc, chẳng hạn như xử lý giao dịch, cần phải cung cấp một chế độ tương tác trực tiếp giữa người dùng và máy tính.
5. Hệ thống thời gian thực
Mặc dù hệ thống xử lý hàng loạt nhiều lần và hệ thống chia sẻ thời gian đã có thể sử dụng tài nguyên và thời gian đáp ứng thỏa đáng, chúng vẫn không thể đáp ứng nhu cầu kiểm soát thời gian thực và xử lý thông tin thời gian thực, chẳng hạn như hệ thống dẫn đường tên lửa, máy bay hệ thống bán vé, hệ thống truy xuất thông tin, v.v., đã phát sinh ra hệ thống thời gian thực.
sản phẩm khác của chúng tôi:
