Tiến trình (process) là trạng thái tức thời của một chương trình đang chạy trên máy tính. Nó bao gồm bộ nhớ cần thiết để chạy chương trình (không gian địa chỉ của Tiến trình) và khả năng kiểm soát hiện trạng của bộ xử lý trong Tiến trình thực thi chương trình (tiến trình điều khiển của Tiến trình). Luồng (thread) tương tự như Tiến trình nhưng chỉ bao gồm tiến trình điều khiển. Nhiều luồng sử dụng không gian địa chỉ của một Tiến trình. Tiến trình và luồng có chung một mục đích: buộc máy tính phải làm nhiều việc hơn tại một thời điểm. Để làm điều đó, bộ xử lý (hay các bộ xử lý) phải chuyển đổi một cách trơn tru giữa các tác vụ, điều này đòi hỏi chương trình ứng dụng phải được thiết kế để chia sẻ tài nguyên máy tính. Đó là lý do tại sao lập trình viên cần chia những gì chương trình phải làm thành Tiến trình và luồng. Mỗi chương trình chạy trên một máy tính cần ít nhất là một Tiến trình. Tiến trình đó bao gồm không gian địa chỉ (phần bộ nhớ máy tính mà ở đó chương trình chạy) và tiến trình điều khiển (cách thức để biết được phần nào của chương trình đang được bộ xử lý thực thi tại bất kỳ thời điểm nào). Nói cách khác, Tiến trình là một vùng làm việc và cách thức quản lý những gì chương trình đang thực hiện. Khi một số chương trình chạy cùng một thời điểm, mỗi chương trình sẽ có không gian địa chỉ và tiến trình điều khiển của riêng nó .Để phục vụ nhiều người dùng, một Tiến trình có thể cần phải phân nhánh, hay tạo bản sao của chính nó để tạo ra một Tiến trình con. Cũng giống như Tiến trình mẹ, Tiến trình con cũng có không gian địa chỉ và tiến trình điều khiển riêng. Tuy nhiên, thường thì khi Tiến trình mẹ chấm dứt, mọi Tiến trình con mà nó khởi động cũng sẽ tự động chấm dứt. Hệ điều hành đa nhiệm như Unix hay Windows thực hiện việc chuyển đổi qua lại giữa các Tiến trình, lần lượt phân thời gian sử dụng CPU cho từng Tiến trình. Nếu máy tính có nhiều CPU, mỗi Tiến trình có thể được gán riêng cho một trong các CPU. Điều này thích hợp với các chương trình đơn giản. Các ứng dụng phức tạp hiện nay như xử lý văn bản hay bảng tính có thể xem như là nhiều chương trình khác nhau với yêu cầu chuyển đổi qua lại và giao tiếp giữa các Tiến trình liên tục. Đây là một vấn đề vì phải mất thời gian để chuyển đổi giữa các Tiến trình. CPU hiện đại có bộ quản lý bộ nhớ (memory management unit – MMU) để ngăn bất kỳ Tiến trình nào vi phạm không gian bộ nhớ của Tiến trình khác. Chuyển từ một Tiến trình này sang Tiến trình khác – được gọi là chuyển ngữ cảnh – có nghĩa là lập trình lại MMU để chỉ đến không gian địa chỉ khác cùng với việc lưu và phục hồi thông tin của một Tiến trình. Hệ điều hành chịu trách nhiệm quản lý chi tiết của việc chuyển ngữ cảnh nhưng nó cũng tiêu tốn thời gian của CPU. Do mỗi Tiến trình đều được cách ly với những Tiến trình khác, giao tiếp giữa các Tiến trình đòi hỏi phải có những chức năng đặc biệt. Tương tự việc chuyển ngữ cảnh, truyền thông giữa các Tiến trình cũng chiếm thời gian của bộ xử lý. Tất cả thời gian trên sẽ cộng dồn lên khi nhiều chương trình chạy cùng lúc hay khi có nhiều người dùng mà mỗi người đều yêu cầu chạy nhiều Tiến trình cũng lúc. Càng nhiều Tiến trình chạy thì càng tốn nhiều thời gian của CPU và hệ điều hành để thực hiện công việc chuyển ngữ cảnh. Nếu số Tiến trình đủ nhiều, máy chủ có thể phải dành toàn bộ thời gian để thực hiện việc chuyển đổi giữa các Tiến trình mà không thể thực sự xử lý được công việc nào. Show Hệ điều hành (Operating System) là một phần mềm hệ thống quan trọng mà mỗi máy tính đều cần có. Nó cung cấp một giao diện giữa người dùng và phần cứng máy tính, cho phép người dùng tương tác với máy tính và chạy các chương trình. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về hệ điều hành: từ khái niệm hệ điều hành là gì? đến vai trò và chức năng của nó trong máy tính.  Hệ điều hành (Operating System) là một phần mềm hệ thống để quản lý tài nguyên máy tính và cho phép các chương trình ứng dụng hoạt động trên máy tính. Nó cung cấp một giao diện giữa người dùng và phần cứng máy tính, cho phép người dùng tương tác với máy tính và chạy các chương trình. Các ví dụ của hệ điều hành bao gồm Windows, MacOS, Linux, và Android. Chức năng của hệ điều hànhKiểm soát hiệu suất hệ thốngHệ điều hành giám sát thiết lập hệ thống tổng thể để giúp cải thiện hiệu suất và nó cũng ghi lại thời gian phản hồi giữa các yêu cầu và phản hồi của hệ thống để có một cái nhìn đầy đủ về hệ thống. Điều này có thể giúp cải thiện hiệu suất bằng cách cung cấp thông tin quan trọng cần thiết tại thời điểm khắc phục sự cố. Hỗ trợ phát hiện lỗiHệ điều hành liên tục giám sát hệ thống giúp chúng ta phát hiện lỗi và cũng tránh sự cố của hệ thống máy tính. Phối hợp giữa phần mềm khác và người dùngCác hệ điều hành giúp phối hợp và chỉ định các trình thông dịch, trình biên dịch, trình dịch hợp ngữ và phần mềm khác cho những người dùng khác nhau của hệ thống máy tính. Quản lý bộ nhớHệ điều hành kiểm soát bộ nhớ chính hoặc bộ nhớ chính. Bộ nhớ chính là một mảng lớn các byte hoặc từ trong đó mỗi byte hoặc từ được gán một địa chỉ nhất định. Nó là một bộ lưu trữ nhanh và nó có thể được truy cập trực tiếp bởi CPU hiện diện bên trong hệ thống. Nếu một chương trình muốn được thực thi, trước hết nó phải được nạp vào bộ nhớ chính. Các hoạt động sau đây được thực hiện bởi hệ điều hành để quản lý bộ nhớ –
Quản lý bộ xử lýHệ điều hành quản lý thứ tự các quy trình có quyền truy cập vào bộ xử lý và lượng thời gian xử lý mà mỗi quy trình phải duy trì trong môi trường đa chương trình. Điều này được gọi là lập lịch trình quá trình. Các hoạt động sau đây được thực hiện bởi hệ điều hành để quản lý bộ xử lý –
Quản lý thiết bịMột hệ điều hành quản lý giao tiếp thiết bị thông qua các trình điều khiển tương ứng. Các hoạt động sau đây được thực hiện bởi hệ điều hành để quản lý thiết bị.
Quản lý tập tinMột hệ thống tệp được sắp xếp thành các thư mục để điều hướng và sử dụng hiệu quả. Các thư mục này chứa các thư mục khác và các tệp khác. Các hoạt động sau đây được thực hiện bởi hệ điều hành cho các hoạt động quản lý tệp –
Một số hệ điều hành phổ biếnMột số hệ điều hành phổ biến bao gồm:
Tổng kết về hệ điều hànhDựa vào những thông tin trên, chắc bạn đã hiểu được hệ điều hành là gì. Đây là thành phần rất quan trọng và có thể coi như đây là bộ não của cả một hệ thống máy tính. Hãy lựa chọn cho mình một hệ điều hành thật phù hợp để tiện cho việc sử dụng nhé. Nếu bạn có thắc mắc về hệ điều hành hoặc muốn tìm kiếm thêm nhiều thông tin hữu ích khác về lĩnh vực công nghệ thông tin, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất. |
