Unix là gì?
Unix, không chỉ là một hệ điều hành, mà còn là một triết lý trong lịch sử phát triển ngành kỹ thuật máy tính. Từ những ngày đầu, Unix đã định hình lại toàn cảnh công nghệ thông tin, đem đến sự ổn định, bảo mật và hiệu suất tuyệt vời. Hãy cùng nhau khám phá về hệ điều hành nàyqua bài viết “Unix là gì? Tổng hợp kiến thức [A-Z] về hệ điều hành Unix” của VinaHost nhé!
1. Unix là gì?
3.1. Kernel
Shell là một chương trình giao diện giữa người dùng và kernel trong hệ điều hành Unix. Nó chịu trách nhiệm cho việc nhận lệnh từ người dùng, thực thi chúng và trả kết quả về cho người dùng. Shell cung cấp một môi trường để người dùng tương tác với hệ thống thông qua dòng lệnh hoặc kịch bản.
Chức năng cơ bản:
Nhận Lệnh: Shell đọc lệnh được nhập từ bàn phím hoặc từ các tệp lệnh và chuyển chúng đến kernel để thực thi.
Thực Thi Lệnh: Shell sử dụng kernel để thực thi lệnh và các tiến trình liên quan
Quản Lý Tiến Trình: Tạo và quản lý các tiến trình; Theo dõi việc thực thi của các tiến trình và thông báo kết quả cho người dùng.
Quản Lý Biến Môi Trường: Shell quản lý các biến môi trường, cung cấp thông tin về môi trường làm việc cho các tiến trình.
Điều Hướng File và Pipes: Shell cho phép điều hướng input và output của các lệnh, cũng như tạo và quản lý đường ống (pipes) để kết nối các lệnh với nhau.
Tính Năng Giao Diện: Cung cấp giao diện dòng lệnh để tương tác với kernel; Hỗ trợ cú pháp và các tính năng như lịch sử lệnh, biên dịch lệnh trước khi thực thi, và hoàn thành tự động.
Scripting: Shell là một môi trường lập trình cho việc viết các kịch bản (scripts) để tự động hóa công việc.
Giao Tiếp Với Kernel: Shell sử dụng các System Call của kernel để thực hiện các chức năng như quản lý tệp và thư mục.
Trong Unix, mọi thứ đều được coi là một tệp (file), bao gồm cả tệp văn bản, thư mục, socket, thiết bị và thậm chí là tiến trình.
Unix xử lý tất cả thông tin như là một chuỗi byte, và các tệp được tổ chức thành các khối byte.
Có nhiều loại file, bao gồm regular files (tệp văn bản, ảnh), directories (thư mục), special files (thiết bị như ổ đĩa) và symbolic links.
Các lệnh như ls, cp, mv, rm được sử dụng để quản lý tệp và thư mục.
Process trong Hệ Điều Hành Unix:
Một process là một chương trình đang thực thi, và nó có thể có nhiều process chạy đồng thời trong hệ thống Unix.
Một process có thể được tạo ra thông qua việc gọi một hàm như fork().
Các lệnh như ps, kill, và top được sử dụng để quản lý các process.
Khi một process tạo ra một process mới, nó sẽ trở thành tiến trình cha và process mới sẽ là tiến trình con.
Mỗi process có một ID duy nhất, và chúng được tổ chức thành các nhóm để quản lý quyền và tương tác.
Các process có thể tương tác với nhau thông qua cơ chế như pipes, sockets và message queues.
Hệ điều hành này cung cấp các hàm hệ thống (system calls) để quản lý process như fork(), exec(), và wait().
Được ứng dụng trên các sàn TMĐT: Hệ điều hành này là một lựa chọn phổ biến cho các dịch vụ trực tuyến và máy chủ web, đặc biệt trong môi trường kinh doanh và thương mại điện tử.
Portable: Hệ điều hành Unix có khả năng di động và có khả năng chạy trên nhiều kiến trúc phần cứng khác nhau, từ máy tính cá nhân đến máy chủ công nghiệp.
Tốn ít bộ nhớ: Linux sử dụng hiệu quả bộ nhớ hơn so với các hệ điều hành khác, giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
Ít mã để thực thi tác vụ: Hệ điều hành này được thiết kế với mã nguồn ngắn gọn, giảm độ phức tạp và tăng hiệu suất
File lưu trữ được sử dụng mọi nơi: Hệ thống file có cấu trúc gọn gàng, dễ dàng sao chép và chia sẻ dữ liệu giữa các hệ thống.
Không cần chương trình chống Virus: Người dùng Unix ít phải lo lắng về virus so với một số hệ điều hành khác, do có kiến trúc an toàn và chặn việc thực thi các file nguyên mã
Tương tác với người dùng: Giao diện dòng lệnh và đồ họa Unix cung cấp trải nghiệm tương tác mạnh mẽ cho người dùng.
Hỗ trợ người dùng: Hệ điều hành này có cộng đồng người dùng rộng lớn và tài liệu phong phú, giúp người dùng giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng.
Các lệnh chuỗi và tiện ích: Hệ điều hành này cung cấp một loạt các lệnh và tiện ích mạnh mẽ cho việc thao tác và quản lý hệ thống
Giống với MS-DOS: Một số điểm tương đồng của Unix sẽ giúp người dùng quen thuộc với hệ thống khi chuyển từ MS-DOS sang Unix.
Tính đa nhiệm: Hệ điều hành này có khả năng chạy nhiều tiến trình và ứng dụng cùng một lúc.
Hợp nhất các modules: Hệ điều hành này có khả năng kết hợp các module và ứng dụng một cách linh hoạt.
Mã nguồn mở: Unix là HĐH mã nguồn mở cho phép người dùng tùy chỉnh và nâng cấp hệ thống theo nhu cầu cụ thể.
Nhiều nhà cung cấp và chuyên gia: Sự phổ biến của Unix đã tạo ra nhiều phiên bản và sự hỗ trợ từ cộng đồng chuyên gia.
Nhiều biến thể có sẵn: Có nhiều biến thể như Linux, FreeBSD, Solaris, giúp lựa chọn theo nhu cầu sử dụng
Unix, không chỉ là một hệ điều hành, mà còn là một triết lý trong lịch sử phát triển ngành kỹ thuật máy tính. Từ những ngày đầu, Unix đã định hình lại toàn cảnh công nghệ thông tin, đem đến sự ổn định, bảo mật và hiệu suất tuyệt vời. Hãy cùng nhau khám phá về hệ điều hành nàyqua bài viết “Unix là gì? Tổng hợp kiến thức [A-Z] về hệ điều hành Unix” của VinaHost nhé!
1. Unix là gì?
- Unix là một hệ điều hành máy tính chủ yếu dùng cho các máy tính lớn, máy trạm, và các máy chủ. Được phát triển từ giai đoạn đầu của thập kỷ 1970, Unix đã trở thành một trong những hệ điều hành quan trọng và ảnh hưởng nhất trong ngành công nghiệp công nghệ thông tin.
- Unix được thiết kế với triết lý “tools, not policy” (công cụ, không phải chính sách), nghĩa là hệ điều hành cung cấp một bộ công cụ mạnh mẽ mà người dùng và lập trình viên có thể kết hợp để thực hiện nhiều công việc khác nhau.
- Có nhiều biến thể của Unix, bao gồm các hệ điều hành như Linux, FreeBSD, và macOS, mỗi cái đều có sự điều chỉnh và mở rộng để đáp ứng nhu cầu cụ thể của người sử dụng và ứng dụng.
- Lịch sử của Unix bắt đầu vào đầu những năm 1960 tại Bell Labs, một phòng nghiên cứu của tập đoàn AT&T ở Mỹ. Dự án được bắt đầu bởi Ken Thompson, Dennis Ritchie, và nhóm nghiên cứu khác nhau.
- Trong quá trình này, Thompson và Ritchie đã quyết định phát triển một hệ điều hành mới, được gọi là Unics (Uniplexed Information and Computing Service), nhưng sau đó được đổi thành Unix. Hệ điều hành này đã nhanh chóng trở nên phổ biến và được sử dụng trong nhiều dự án nghiên cứu và ứng dụng thương mại.
- Dennis Ritchie phát triển ngôn ngữ lập trình C vào giữa những năm 1970, và ngôn ngữ này đã trở thành một phần quan trọng của Unix. Sự kết hợp giữa hệ điều hành Unix và ngôn ngữ lập trình C đã tạo ra một môi trường phát triển mạnh mẽ và di động.
- Hệ điều hành này đã trải qua nhiều phiên bản và biến thể qua thời gian, với cáac hệ điều hành như Linux, FreeBSD, và macOS hiện đang sử dụng nền tảng Unix.
- Lịch sử của Unix bắt đầu vào đầu những năm 1960 tại Mỹ
- Có một số cột mốc quan trọng trong lịch sử phát triển của Unix đánh dấu những thay đổi chính và sự mở rộng của hệ điều hành này qua thời gian:
- 1969: Ken Thompson, Dennis Ritchie, và nhóm nghiên cứu khác bắt đầu phát triển hệ điều hành Unics (Unix ban đầu).
- 1971: Dennis Ritchie phát triển ngôn ngữ lập trình C.
- 1973: Hệ điều hành này được viết lại bằng ngôn ngữ C, tạo điều kiện cho sự di động và tái sử dụng mã nguồn.
- 1974: Unix được phổ biến khi University of California, Berkeley, bắt đầu phát triển phiên bản Berkeley Software Distribution (BSD).
- 1983: Richard Stallman khởi động dự án GNU (GNU’s Not Unix) với mục tiêu tạo ra một hệ điều hành hoàn chỉnh dựa trên các phần tử không chứa mã nguồn đóng.
- 1991: Linus Torvalds phát triển hạt nhân Linux, một phần quan trọng của hệ điều hành Linux.
- 2000s: Phần lớn các phiên bản Unix OS hiện đại, bao gồm Linux, FreeBSD, và macOS, tiếp tục được phát triển và cải tiến.
3.1. Kernel
- Kernel là trái tim của hệ điều hành Unix, thường được biểu diễn dưới dạng một file nhị phân nằm trong thư mục /boot. Nó là phần mềm chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên phần cứng và cung cấp giao diện để các ứng dụng và dịch vụ tương tác với phần cứng.
- Chức năng cơ bản:
- Quản Lý Bộ Nhớ: Kernel quản lý bộ nhớ để đảm bảo sự hiệu quả trong việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu; Theo dõi bộ nhớ được cấp phát và giải phóng khi không còn sử dụng.
- Quản Lý Bộ Xử Lý: Phân công thời gian xử lý giữa các tiến trình; Đảm bảo sự công bằng và hiệu quả trong việc sử dụng bộ xử lý.
- Quản Lý Thiết Bị: Kernel giữ vai trò chủ động trong việc điều khiển và tương tác với các thiết bị phần cứng như ổ cứng, bàn phím, và mạng.
- Quản Lý Tiến Trình: Theo dõi và kiểm soát tiến trình, đảm bảo tính ổn định của hệ thống; Tạo, tạm dừng, và kết thúc các tiến trình.
- Giao Tiếp Hệ Thống: Cung cấp giao diện để các ứng dụng và dịch vụ có thể tương tác với hệ thống.
Shell là một chương trình giao diện giữa người dùng và kernel trong hệ điều hành Unix. Nó chịu trách nhiệm cho việc nhận lệnh từ người dùng, thực thi chúng và trả kết quả về cho người dùng. Shell cung cấp một môi trường để người dùng tương tác với hệ thống thông qua dòng lệnh hoặc kịch bản.
Chức năng cơ bản:
Nhận Lệnh: Shell đọc lệnh được nhập từ bàn phím hoặc từ các tệp lệnh và chuyển chúng đến kernel để thực thi.
Thực Thi Lệnh: Shell sử dụng kernel để thực thi lệnh và các tiến trình liên quan
Quản Lý Tiến Trình: Tạo và quản lý các tiến trình; Theo dõi việc thực thi của các tiến trình và thông báo kết quả cho người dùng.
Quản Lý Biến Môi Trường: Shell quản lý các biến môi trường, cung cấp thông tin về môi trường làm việc cho các tiến trình.
Điều Hướng File và Pipes: Shell cho phép điều hướng input và output của các lệnh, cũng như tạo và quản lý đường ống (pipes) để kết nối các lệnh với nhau.
Tính Năng Giao Diện: Cung cấp giao diện dòng lệnh để tương tác với kernel; Hỗ trợ cú pháp và các tính năng như lịch sử lệnh, biên dịch lệnh trước khi thực thi, và hoàn thành tự động.
Scripting: Shell là một môi trường lập trình cho việc viết các kịch bản (scripts) để tự động hóa công việc.
Giao Tiếp Với Kernel: Shell sử dụng các System Call của kernel để thực hiện các chức năng như quản lý tệp và thư mục.
3.3. File và process
File trong Hệ Điều Hành Unix:Trong Unix, mọi thứ đều được coi là một tệp (file), bao gồm cả tệp văn bản, thư mục, socket, thiết bị và thậm chí là tiến trình.
Unix xử lý tất cả thông tin như là một chuỗi byte, và các tệp được tổ chức thành các khối byte.
Có nhiều loại file, bao gồm regular files (tệp văn bản, ảnh), directories (thư mục), special files (thiết bị như ổ đĩa) và symbolic links.
Các lệnh như ls, cp, mv, rm được sử dụng để quản lý tệp và thư mục.
Process trong Hệ Điều Hành Unix:
Một process là một chương trình đang thực thi, và nó có thể có nhiều process chạy đồng thời trong hệ thống Unix.
Một process có thể được tạo ra thông qua việc gọi một hàm như fork().
Các lệnh như ps, kill, và top được sử dụng để quản lý các process.
Khi một process tạo ra một process mới, nó sẽ trở thành tiến trình cha và process mới sẽ là tiến trình con.
Mỗi process có một ID duy nhất, và chúng được tổ chức thành các nhóm để quản lý quyền và tương tác.
Các process có thể tương tác với nhau thông qua cơ chế như pipes, sockets và message queues.
Hệ điều hành này cung cấp các hàm hệ thống (system calls) để quản lý process như fork(), exec(), và wait().
4. Ưu điểm của hệ điều hành Unix
Được ứng dụng trên các sàn TMĐT: Hệ điều hành này là một lựa chọn phổ biến cho các dịch vụ trực tuyến và máy chủ web, đặc biệt trong môi trường kinh doanh và thương mại điện tử.
Portable: Hệ điều hành Unix có khả năng di động và có khả năng chạy trên nhiều kiến trúc phần cứng khác nhau, từ máy tính cá nhân đến máy chủ công nghiệp.
Tốn ít bộ nhớ: Linux sử dụng hiệu quả bộ nhớ hơn so với các hệ điều hành khác, giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
Ít mã để thực thi tác vụ: Hệ điều hành này được thiết kế với mã nguồn ngắn gọn, giảm độ phức tạp và tăng hiệu suất
File lưu trữ được sử dụng mọi nơi: Hệ thống file có cấu trúc gọn gàng, dễ dàng sao chép và chia sẻ dữ liệu giữa các hệ thống.
Không cần chương trình chống Virus: Người dùng Unix ít phải lo lắng về virus so với một số hệ điều hành khác, do có kiến trúc an toàn và chặn việc thực thi các file nguyên mã
Tương tác với người dùng: Giao diện dòng lệnh và đồ họa Unix cung cấp trải nghiệm tương tác mạnh mẽ cho người dùng.
Hỗ trợ người dùng: Hệ điều hành này có cộng đồng người dùng rộng lớn và tài liệu phong phú, giúp người dùng giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng.
Các lệnh chuỗi và tiện ích: Hệ điều hành này cung cấp một loạt các lệnh và tiện ích mạnh mẽ cho việc thao tác và quản lý hệ thống
Giống với MS-DOS: Một số điểm tương đồng của Unix sẽ giúp người dùng quen thuộc với hệ thống khi chuyển từ MS-DOS sang Unix.
Tính đa nhiệm: Hệ điều hành này có khả năng chạy nhiều tiến trình và ứng dụng cùng một lúc.
Hợp nhất các modules: Hệ điều hành này có khả năng kết hợp các module và ứng dụng một cách linh hoạt.
Mã nguồn mở: Unix là HĐH mã nguồn mở cho phép người dùng tùy chỉnh và nâng cấp hệ thống theo nhu cầu cụ thể.
Nhiều nhà cung cấp và chuyên gia: Sự phổ biến của Unix đã tạo ra nhiều phiên bản và sự hỗ trợ từ cộng đồng chuyên gia.
Nhiều biến thể có sẵn: Có nhiều biến thể như Linux, FreeBSD, Solaris, giúp lựa chọn theo nhu cầu sử dụng
Bài viết liên quan
Bài viết mới