Hệ điều hành UNIX là gì? Ưu điểm và nhược điểm của UNIX? Từ nguồn gốc xuất hiện của UNIX cho đến cấu trúc và các ưu nhược điểm mà hệ điều hành này mang lại sẽ cho bạn cái nhìn khái quát nhất về UNIX ngày trong bài viết này. Bạn đọc có thể tham khảo.
Mục lục bài viết
1. Hệ điều hành UNIX là gì?
1.1. Nguồn gốc của UNIX:
Vào cuối những năm 1960, Bell Labs, General Electric và MIT đã tạo ra một hệ thống có tên Multics nhưng không thành công. Các nhà khoa học máy tính của Bell, Ken Thompson và Dennis Ritchie tiếp tục làm việc trong dự án và phát triển hệ điều hành UNIX. UNIX được đặt tên dựa trên hệ thống trước đó và ban đầu nó là một hệ thống đơn tác vụ. Nó được viết bằng C, giúp nó có thể di chuyển được trên các nền tảng máy tính. UNIX đã nhận được sự ủng hộ đáng kể trong giới học thuật và dẫn tới việc thành lập Berkeley Software Distribution. Năm 1991, Linus Torvalds đã tạo ra Linux, một hệ điều hành dựa trên UNIX miễn phí. Ngày nay, nhiều thiết bị hiện đại sử dụng hệ điều hành dựa trên UNIX.
1.2. Định nghĩa về hệ điều hành UNIX:
UNIX là một hệ điều hành đa người dùng, đa nhiệm được thiết kế để có tính linh hoạt và khả năng thích ứng. Được phát triển lần đầu vào những năm 1970, UNIX là một trong những hệ điều hành đầu tiên được viết bằng ngôn ngữ lập trình C. Kể từ khi được giới thiệu, hệ điều hành UNIX và các nhánh của nó đã có ảnh hưởng sâu sắc đến ngành công nghiệp máy tính và điện tử, mang lại tính di động, ổn định và khả năng tương tác trên nhiều loại môi trường và thiết bị không đồng nhất.
UNIX là một hệ điều hành mô – đun được tạo thành từ một số thành phần thiết yếu, bao gồm nhân, hệ vỏ, hệ thống tệp và một bộ tiện ích hoặc chương trình cốt lõi.
Trung tâm của hệ điều hành UNIX là hạt nhân, một chương trình điều khiển tổng thể cung cấp các dịch vụ để bắt đầu và kết thúc chương trình. Nó cũng xử lý các hoạt động cấp thấp, chẳng hạn như phân bổ bộ nhớ, quản lý tệp, phản hồi các cuộc gọi hệ thống và lên lịch tác vụ. Lập lịch tác vụ là cần thiết để tránh xung đột khi nhiều chương trình cố gắng truy cập cùng một tài nguyên tại cùng một thời điểm.
Người dùng tương tác với môi trường UNIX thông qua shell, một CLI để nhập các lệnh được chuyển đến kernel để thực thi. Một lệnh được sử dụng để gọi một trong các tiện ích có sẵn. Mỗi tiện ích thực hiện một hoạt động cụ thể, chẳng hạn như tạo tệp, xóa thư mục, truy xuất thông tin hệ thống hoặc định cấu hình môi trường người dùng.
UNIX hỗ trợ nhiều shell, bao gồm sh, csh, ksh, tcsh và bash. Một bản phân phối UNIX thường chỉ định một shell mặc định, nhưng người dùng có thể chọn từ bất kỳ shell nào được hỗ trợ. Người dùng cũng có thể tùy chỉnh môi trường trình bao hoặc họ có thể viết các tệp lệnh trình của riêng mình .
Ngoài ra, UNIX shell hỗ trợ sử dụng như một công cụ mạnh mẽ để liên kết nhiều lệnh nhằm tạo ra các quy trình công việc phức tạp. Khi hai hoặc nhiều lệnh được kết hợp với nhau, đầu ra từ lệnh đầu tiên được sử dụng làm đầu vào cho lệnh thứ hai, đầu ra từ lệnh thứ hai được sử dụng làm đầu vào cho lệnh thứ ba, v.v.
Một tính năng quan trọng khác của UNIX là hệ thống tệp, cung cấp cấu trúc phân cấp để làm việc với các tệp. Hệ thống tệp tổ chức các thư mục thành một cây đảo ngược với thư mục gốc ở trên cùng. Sau đó, các tệp được gán cho các thư mục cụ thể và được truy cập thông qua cấu trúc thư mục. Các hệ điều hành trước đây chia thiết bị lưu trữ thành các phần theo một số cấp độ cố định.
Unix coi tất cả các loại tệp là các mảng byte đơn giản, dẫn đến một mô hình tệp đơn giản hơn nhiều so với mô hình trong các hệ điều hành khác. UNIX cũng xử lý các thiết bị và một số loại giao tiếp giữa các quá trình dưới dạng tệp.
2. Cấu trúc của hệ điều hành UNIX:
Hệ điều hành UNIX được chia thành 4 lớp nổi bật giúp xác định sự tương tác giữa phần cứng và người dùng. Khi chúng ta chuyển từ lớp 1 sang lớp 4 , chúng ta chuyển từ phần cứng sang phần mềm. Hệ điều hành UNIX bao gồm lớp phần cứng , lớp nhân , lớp vỏ và lớp ứng dụng . Các lớp này cùng nhau tạo ra một hệ điều hành đa nhiệm, đa người dùng. Sơ đồ sau đây thể hiện bằng hình ảnh các lớp trong hệ điều hành UNIX.
– Lớp phần cứng: Nó chứa thông tin liên quan đến phần cứng cần thiết cho hoạt động của môi trường UNIX .
– Lớp hạt nhân: Phần lõi (thường được gọi là trái tim) của hệ điều hành. Nó là một ứng dụng phần mềm đóng vai trò là giao diện giữa phần cứng và người dùng. Hạt nhân chịu trách nhiệm xử lý các chức năng chính của Hệ điều hành UNIX bao gồm tiến trình, bộ nhớ, tệp, mạng,…
– Các chức năng của Lớp hạt nhân: Đảm bảo rằng tất cả các tác vụ của hệ thống và người dùng được thực thi đồng thời hoạt động như một trình quản lý thiết bị giúp các quy trình có quyền truy cập vào các thiết bị ngoại vi được kết nối với máy tính với sự trợ giúp của trình điều khiển thiết bị quản lý bộ nhớ bằng cách sử dụng các kỹ thuật như phân trang, hoán đổi và lưu trữ ảo.
– Lớp Shell: Giao diện giữa người dùng và kernel. Nó là một chương trình diễn giải/dịch các lệnh được nhập vào thiết bị đầu cuối thành một chuỗi lệnh có thể được gửi tới shell. Tập lệnh chứa các lệnh này được gọi là tập lệnh shell. Shell là thứ lưu giữ lịch sử các lệnh được người dùng nhập vào. Để lặp lại một lệnh đã gõ trước đó, bạn chỉ cần nhấp vào phím cuộn lên và bạn sẽ có quyền truy cập vào các lệnh cũ hơn.
UNIX sử dụng nhiều shell bao gồm Bourne Shell (sh), C shell (csh), Korn shell (ksh), v.v. Shell ban đầu mà người dùng đăng nhập được xác định bởi quản trị viên hệ thống. Người dùng có thể thay đổi shell mặc định bằng cách sử dụng lệnh ‘chsh’.
– Lớp chương trình ứng dụng: Lớp ngoài cùng bao gồm các chương trình được truy cập bằng lệnh trên dòng lệnh. Nó thực thi các ứng dụng bên ngoài như bộ xử lý văn bản và chương trình đồ họa. Mặc dù dòng lệnh trước đây là cách duy nhất để truy cập chúng nhưng giờ đây GUI cũng có thể được sử dụng.
3. Ưu điểm và nhược điểm của UNIX?
3.1. Ưu điểm của hệ điều hành UNIX:
UNIX mang đến cho người dùng nhiều ưu điểm vượt trội như:
– Hỗ trợ nhiều người dùng và đa nhiệm: Nhiều người dùng có thể truy cập hệ điều hành UNIX. Các chương trình hoạt động song song, do đó hỗ trợ đa nhiệm.
– Miễn phí và có thể tùy chỉnh, UNIX là lựa chọn hàng đầu cho Hệ điều hành.
– Di động: Được tạo bằng ngôn ngữ, hệ điều hành UNIX có tính di động cao và dễ sử dụng.
– Sử dụng ít bộ nhớ hơn: Hệ điều hành UNIX xử lý bộ nhớ ảo hiệu quả hơn. Nó mở rộng khi có nhiều chương trình vào bộ nhớ chính. Lượng tài nguyên ít nhất được sử dụng cho công việc.
– Tính đồng nhất: Tất cả dữ liệu trong hệ điều hành UNIX được lưu trữ trong các tệp, thiết bị và thiết bị đầu cuối.
– Bảo mật: UNIX cung cấp nền tảng an toàn và bảo mật cho nhiều người dùng. Mỗi người dùng yêu cầu phải được xác thực để truy cập vào hệ điều hành. Các tập tin được bảo vệ khỏi việc sử dụng trái phép. Các cấp độ quyền khác nhau được đặt cho người dùng để ngăn chặn việc lạm dụng dữ liệu. Hệ điều hành được coi là an toàn trước viruss. Việc cài đặt một chương trình chống vi-rút là không cần thiết cho nó.
– Lý tưởng cho việc lưu trữ web: An toàn và miễn phí, hệ điều hành UNIX là một lựa chọn tuyệt vời cho các công ty lưu trữ web.
– Mô-đun: Các tiện ích trong UNIX có tính mô-đun, tức là chúng chia một vấn đề lớn hơn thành các vấn đề nhỏ hơn. Các mô-đun này sau đó được thống nhất để hoạt động nhất quán trong toàn hệ thống.
– Sự hiện diện của nhiều biến thể: Các biến thể bao gồm Ubuntu, RedHat,…
– Truy xuất tệp dễ dàng: Do hệ thống tệp phân cấp, việc truy cập và truy xuất tệp dường như dễ dàng hơn.
– Hiệu suất tốt hơn và truy cập cơ sở dữ liệu ổn định.
3.2. Nhược điểm của hệ điều hành UNIX:
Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, UNIX cũng mang những nhược điểm bao gồm:
– Không thân thiện với người dùng: Người mới sử dụng cảm thấy khó sử dụng UNIX. Bởi vì hầu hết công việc UNIX được thực hiện bằng các lệnh trong CLI nên người mới bắt đầu phải ghi nhớ nhiều loại lệnh khác nhau.
– Các lệnh khó hiểu gây ra quá trình học tập cao: Phần lớn các lệnh UNIX sử dụng thuật ngữ khó hiểu. Người dùng bình thường khó có thể hiểu được cách thức hoạt động của các lệnh. Một số hướng dẫn sử dụng các ký tự khác thường, khiến những lập trình viên thiếu kinh nghiệm khó nắm bắt được chúng. Nếu bạn nhập ký tự sai trong lệnh, hệ thống của bạn có thể bắt đầu thực hiện các tác vụ không mong muốn, có thể bao gồm việc xóa hoặc thay đổi một số tệp nhất định.
– Tài liệu kém: Không có tài liệu UNIX thích hợp. Nếu người dùng gặp sự cố, anh ta phải tìm kiếm lời khuyên của chuyên gia vì rất khó nhận được hỗ trợ trực tuyến từ tài liệu.
– Thiếu driver phần mềm: Một số driver phần mềm không truy cập được.
– Giao diện người dùng kém hấp dẫn.
– Không có trò chơi nào cho UNIX: Vì UNIX có ít người dùng hơn nên hầu hết các hãng game không tạo trò chơi cho nó. Có rất ít trò chơi có sẵn trên UNIX.
Trên đây là các thông tin về hệ điều hành UNIX cũng như các ưu và nhược điểm của hệ điều hành này bạn có thể tham khảo.
