Hệ điều hành (OS) là phần mềm hệ thống quản lý phần cứng máy tính, tài nguyên phần mềm và cung cấp các dịch vụ chung cho các chương trình máy tính.
Hệ điều hành chia sẻ thời gian lập lịch các tác vụ để sử dụng hiệu quả hệ thống và cũng có thể bao gồm phần mềm kế toán để phân bổ chi phí thời gian của bộ xử lý, lưu trữ hàng loạt, in ấn và các tài nguyên khác.
Đối với các chức năng phần cứng như đầu vào, đầu ra và cấp phát bộ nhớ, hệ điều hành đóng vai trò trung gian giữa các chương trình và phần cứng máy tính, mặc dù mã ứng dụng thường được thực thi trực tiếp bởi phần cứng và thường thực hiện các lệnh gọi của hệ thống đến một chức năng của hệ điều hành hoặc bị gián đoạn bởi nó. Hệ điều hành được tìm thấy trên nhiều thiết bị có chứa máy tính – từ điện thoại di động và bảng điều khiển trò chơi điện tử đến máy chủ web và siêu máy tính.
Hệ điều hành máy tính cá nhân đa năng chiếm ưu thế là Microsoft Windows với thị phần khoảng 76,45%. macOS của Apple Inc. đứng ở vị trí thứ hai (17,72%), và các loại Linux được xếp chung ở vị trí thứ ba (1,73%). Trong lĩnh vực di động (bao gồm cả điện thoại thông minh và máy tính bảng), thị phần của Android lên đến 72% vào năm 2020. Theo dữ liệu quý 3 năm 2016, thị phần của Android trên điện thoại thông minh đang chiếm ưu thế với 87,5% với tốc độ tăng trưởng 10,3% mỗi năm, tiếp theo là iOS của Apple với 12,1% với thị phần giảm 5,2% mỗi năm, trong khi các hệ điều hành khác chỉ chiếm 0,3%. Các bản phân phối Linux đang chiếm ưu thế trong lĩnh vực máy chủ và siêu máy tính. Các lớp hệ điều hành chuyên biệt khác (hệ điều hành có mục đích đặc biệt), chẳng hạn như hệ thống nhúng và thời gian thực, tồn tại cho nhiều ứng dụng. Hệ điều hành tập trung vào bảo mật cũng tồn tại. Một số hệ điều hành có yêu cầu hệ thống thấp (ví dụ: bản phân phối Linux nhẹ). Những người khác có thể có yêu cầu hệ thống cao hơn.
Một số hệ điều hành yêu cầu cài đặt hoặc có thể được cài đặt sẵn với máy tính đã mua (cài đặt OEM), trong khi những hệ điều hành khác có thể chạy trực tiếp từ phương tiện (tức là đĩa CD trực tiếp) hoặc bộ nhớ flash (tức là thẻ USB).
Hệ thống đơn tác vụ chỉ có thể chạy một chương trình tại một thời điểm, trong khi hệ điều hành đa tác vụ cho phép nhiều chương trình chạy đồng thời. Điều này đạt được bằng cách chia sẻ thời gian, trong đó thời gian của bộ xử lý khả dụng được chia cho nhiều quá trình. Mỗi quá trình này bị gián đoạn lặp đi lặp lại trong các lát thời gian bởi một hệ thống con lập lịch tác vụ của hệ điều hành. Đa nhiệm có thể được đặc trưng trong các loại hợp tác và phủ đầu. Trong đa nhiệm phủ đầu, hệ điều hành cắt thời gian CPU và dành một vị trí cho mỗi chương trình. Hệ điều hành giống Unix, chẳng hạn như Linux – cũng như không giống Unix, chẳng hạn như AmigaOS – hỗ trợ đa nhiệm phủ đầu. Đa nhiệm hợp tác đạt được bằng cách dựa vào từng quy trình để cung cấp thời gian cho các quy trình khác theo cách thức xác định. Phiên bản 16-bit của Microsoft Windows sử dụng đa tác vụ hợp tác; Phiên bản 32-bit của cả Windows NT và Win9x đều sử dụng tính năng đa tác vụ ưu tiên.
Hệ điều hành một người dùng không có cơ sở để phân biệt người dùng, nhưng có thể cho phép nhiều chương trình chạy song song. Hệ điều hành nhiều người dùng mở rộng khái niệm cơ bản về đa tác vụ với các cơ sở xác định các quy trình và tài nguyên, chẳng hạn như không gian đĩa, thuộc về nhiều người dùng và hệ thống cho phép nhiều người dùng tương tác với hệ thống cùng một lúc. Hệ điều hành chia sẻ thời gian lên lịch các tác vụ để sử dụng hiệu quả hệ thống và cũng có thể bao gồm phần mềm kế toán để phân bổ chi phí thời gian của bộ xử lý, lưu trữ hàng loạt, in ấn và các tài nguyên khác cho nhiều người dùng.
Hệ điều hành phân tán quản lý một nhóm các máy tính nối mạng riêng biệt và làm cho chúng dường như là một máy tính duy nhất, vì tất cả các tính toán đều được phân phối (chia cho các máy tính cấu thành).
Các hệ điều hành |
---|
|
Các tính năng chung |
|