1. Khái niệm
1.1. Hệ điều hành (tiếng Anh: Operating System - OS) 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.
2. Chức năng
2.1. Tổ chức giao tiếp giữa người dùng và hệ thống
2.1.1. Thông qua hệ thống lệnh command
2.1.2. Thông qua các đề xuất của hệ thống
2.2. Cung cấp tài nguyên cho các chương trình và tô chức thực hiện các chương trình đó
2.3. Tổ chức và lưu trũ thông tin trên bộ nhớ ngoài, cung cấp các công cụ để tìm và truy cập thông tin.
2.4. Kiểm tra và hỗ trợ bằng phần mềm cho các thiết bị ngoại vi để có thể khai thác chúng thuận tiện và hiệu quả.
2.5. Cung cấp các dịch vụ tiện ích hệ thống. Phần lớn các hệ điều hành đang sử dụng rộng rãi ngày nay đều có một số tiện ích liên quan đến mạng máy tính như dịch vụ kết nối mạng và Internet, trao đổi thư điện tử...
3. Giao tiếp với hệ điều hành
3.1. Nạp hệ điều hành
3.1.1. Đẻ làm việc được với máy tính, hệ điều hành phải được nạp vào bộ nhớ trong. Muốn nạp hệ điều hành ta cần:
3.1.1.1. Có đĩa khởi động-đĩa chứa các chương trình phục vụ việc nạp hệ điều hành.
3.1.1.2. Thực hiện 1 trong các thao tác sau:
3.1.1.2.1. Bật nguồn( Khi máy đang ở trạng thái tắt)
3.1.1.2.2. Nhấn nút RESET( nếu máy đang ở trạng thái hoạt động và trên máy có nút này)
3.2. Cách làm việc với hệ điều hành
3.2.1. Hệ điều hành và người dùng thường xuyên phải giao tiếp để trao đổi thông tin trong quá trình làm việc. Hệ thống yêu cầu cung cấp thông tin, thông báo cho người dùng biết kết quả thực hiện chương trình hoặc các bước thực hiện, các lỗi khi thực hiện chương trình, hướng dẫn các thao tác cần hoặc nên thực hiện trong từng trường hợp cụ thể. Người dùng có thể đưa yêu cầu hoặc thông tin vào hệ thống bằng 2 cách sau:
3.2.1.1. Cách 1: Sử dụng các lệnh(Command)
3.2.1.2. Cách 2: Sử dụng các đề xuất do hệ thống đưa ra thường dưới dạng bảng chọn( Menu), nút lệnh( Button), cửa sổ( WIndow), chứa hộp thoại( Diialog box).
3.3. Ra khỏi hệ tống
3.3.1. Kết thúc làm việc người dùng phải xác lập chế độ ra khỏi hệ thống để điều hành dọn dẹp các tệp trung gian, lưu các tham số cần thiết, ngắt kết nối mạng,... Những công việc đó hết sức cần thiết để tránh mất mát tài nguyên và chuẩn bị cho phiên làm việc tiếp được hết sức thuận tiện hơn. Một số hệ điều hành ngày nay có 3 chế độ chính để thoát ra hệ thống.
3.3.1.1. Shut down
3.3.1.1.1. Ta thường chọn chế độ này trong trường hợp kết thúc phiên làm việc. Khi đó hệ điều hành sẽ dọn dẹp hệ thống và tắt nguồn. Mọi thay đổi trong thiết đặt hệ thống sẽ được lưu vào hệ thống trước khi tắt.
3.3.1.2. Stand by
3.3.1.2.1. Ta chọn chế độ này trường hợp cần tạm nghỉ một thời gian ngắn, hệ thống sẽ lưu các trạng thái cần thiết, tắt các thiết bị tốn năng lượng. Khi cần trở lại ta chỉ cần di chuyển chuột hoặc ấn một phím bất kỳ trên bàn phím.
3.3.1.3. Hibernate
3.3.1.3.1. Khi chọn chế độ này máy sẽ lưu toàn bộ trạng thái đang hoạt động vào đĩa cứng. Khi khởi động lại, máy tính nhanh chóng thiết lập lại toàn bộ trạng thái đang hoạt động trước đó.
4. Phân loại
4.1. Đơn nhiệm một người dùng
4.1.1. Trong hệ điều hành này, các chương trình phải được thực hiện lần lượt. Mỗi lần làm việc chỉ có một người được đăng nhập vào hệ thống.
4.2. Đa nhiệm một người dùng
4.2.1. Hệ điều hành loại này chỉ cho phép một người được đăng nhập vào hệ thống nhưng có thể kích hoạt cho hệ thống thực hiện đồng thời nhiều chương trình. Hệ điều hành khá phức tạp và hỏi máy phải có bộ xử lí đủ nhanh.
4.3. Đa nhiệm nhiều người dùng
4.3.1. Hệ điều hành loại này cho phép nhiều người được đồng thời đăng nhập vào hệ thống. Hệ thống có thể thực hiện đồng thời nhiều chương trình. Hệ điều hành loại này rất phức tạp, đòi hỏi máy phải có bộ xử lí mạnh, bộ nhớ trong lớn.
5. Tệp và quản lí tệp
5.1. Tệp và thư mục
5.1.1. Tệp và tên tệp
5.1.1.1. Tệp, hay còn được gọi là tập tin, là một tập hợp các thông tin trên bộ nhớ ngoài, tạo thành đơn vị lưu trữ do hệ điều hành quản lí. Mỗi tệp đều có một tên truy cập.
5.1.1.2. Tên tệp được đặt theo quy định riêng của từng hệ điều hành.
5.1.2. Thư mục
5.1.2.1. Để quản lí các tệp được dễ dàng, hệ điều hành tổ chức lưu trữ tệp trong các thư mục. Mỗi đĩa có một thư mục được tạo tự động, gọi là thư mục gốc. Trong mỗi thư mục, có thể tạo các thư mục khác, chúng được gọi là mục con. Thư mục chứa thư mục con được gọi là thư mục mẹ. Như vậy, mỗi thư mục có thể chứa tệp và thư mục con. Mọi thư mục đều phải được đặt tên.
5.2. Hệ thống quản lí tệp
5.2.1. Hệ thống quản lí tệp là một thành phần của hệ điều hành, có nhiệm vụ tổ chức thông tin trên bộ nhớ ngoài, cung cấp các dịch vụ để người dùng có thể dễ dàng thực hiện việc đọc/ghi thông tin trên bộ nhớ ngoài và đảm bảo cho các chương trình đang hoạt động trong hệ thống có thể đồng thời truy cập tới các tệp.
5.2.2. Một số đặc trưng của hệ quản lí tệp
5.2.2.1. Đảm bảo tốc độ truy cập thông tin cao, làm cho hiệu suất chung của hệ thống không bị phụ thuộc nhiều vào tốc độ của thiết bị ngoại vi.
5.2.2.2. Độc lập giữa thông tin và phương tiện mang thông tin.
5.2.2.3. Độc lập giữa phương pháp lưu trữ và phương pháp xử lí.
5.2.2.4. Sử dụng bộ nhớ ngoài một cách hiệu quả
5.2.2.5. Tổ chức bảo vệ thông tin giúp hạn chế ảnh hưởng của các lỗi kĩ thuật hoặc chương trình.
5.2.3. Hệ quản lí tệp cho phép thực hiện 1 số chức năng như; Tạo thư mục, đổi tên, xóa, sao chép, di chuyển tệp/thư mục, xem nội dung thư mục, tìm kiếm tệp/thư mục...
6. Một số hệ điều hành thông dụng
6.1. Hệ điều hành MS-DOS
6.1.1. Hệ điều hành này của Microsoft trang bị cho máy tính cá nhân IBM PC. Đây là hệ điều hành đơn giản nhưng hiệu quả, phù hợp với tình trạng thiết bị của máy tính cá nhân trong thập kỉ 80 của thế kỉ XX. Việc giao tiếp của hệ thống này được thực hiện qua hệ thống lệnh. Ban đầu hệ điều hành này là hệ điều hành đơn nhiệm một người dùng nhưng kể từ bản nanab cáp 4.01 trở đi, có các môđun cho phép người dùng có thể đồng thời thực hiện nhiều chương trình.
6.2. Hệ điều hành WIndows
6.2.1. Hiện nay, nhiều máy tính sử dụng hệ điều hành Windows của hàng Microsoft với các phiên bản cải tiến khác nhau.
6.2.2. Một số đặc trưng của hệ điều hành WIndows:
6.2.2.1. Chế độ đa nhiệm.
6.2.2.2. Có một hệ thống giao diện dựa trên cơ sở bàng chọn với các biểu tượng kết hợp giữa đồ họa và văn bản giải thích.
6.2.2.3. Cung cấp nhiều công cụ xử lí đồ họa và đa phương tiện( Multimedia) đảm bảo khai thác có hiệu quả nhiều loại dữ liệu khác nhau như âm thanh, hình ảnh,...
6.2.2.4. Đảm bảo các khả năng làm việc trong môi trường mạng.
6.3. Hệ điều hành UNIX và Linux
6.3.1. Do Ken Thompson và Dennis Ritchie thuộc phòng thí nghiệm Bell của hãng AT&T xây dựng từ những năm 1970.
6.3.1.1. Một số nét đặc trưng của UNIX:
6.3.1.1.1. Là hệ điều hành đa nhiệm nhiều người dùng.
6.3.1.1.2. Có hệ thống quản lí tệp đơn giản và hiệu quả.
6.3.1.1.3. Có một hệ thống phong phú các môđun và chương trình tiện ích hệ thống.
6.3.1.2. Một số nét đặc trưng của Linux
6.3.1.2.1. Cung cấp cả chương trình nguồn của toàn bộ hệ thống, làm cho nó có tính mở rất cao, tức là mọi người có thể đọc, hiểu các chương trình hệ thống, sửa đổi, bổ sung, nâng cấp và sử dụng mà không bị vi phạm bản quyền tác giả.