Lược sử hệ điều hành: Từ DOS tới Android

Bạn có biết rằng tất cả các hệ điều hành hiện đại đều bắt nguồn từ 2 loại kiến trúc: Unix và Windows NT?

Thị trường điện toán cá nhân hiện tại có rất nhiều hệ điều hành: từ iOS, Mac hay Android, Chrome OS cho đến Windows 8.1 và Windows Phone 8. Bạn có biết rằng tất cả các hệ điều hành hiện đại đều bắt nguồn từ 2 loại kiến trúc: Unix và Windows NT?

2 “gia đình” hệ điều hành phổ biến nhất hiện nay

Gần như tất cả các hệ điều hành hiện nay đều thuộc về 2 “gia đình”. Windows Phone 8 và các phiên bản Windows dành cho máy vi tính từ sau Windows XP đều sử dụng công nghệ Windows NT. Thực tế, cả Windows XP lẫn Windows Server 2003 đều sử dụng lõi Windows NT 5.2, trong khi Windows Vista, Windows 7, Windows 8 và 8.1 đều được đánh mã hiệu NT 6.x.

Nửa còn lại của thế giới hệ điều hành là Unix: từ iOS, Android, Chrome OS cho tới Mac OS X và các phiên bản Linux đều là các nhánh của Unix.

Lược sử Unix

Ban đầu, Unix là một hệ điều hành do phòng nghiên cứu Bell Labs (do Ken Thompson và Dennis Ritchie lãnh đạo) của AT&T phát triển vào khoảng cuối thập niên 1960. Phiên bản Unix đầu tiên mang trong mình một số đặc điểm vẫn còn được lưu giữ tới tận ngày hôm nay bởi cả Linux, Mac OS và Android.

Ken Thompson (trái) và Dennis Ritchie (phải) được tổng thống Clinton trao tặng Huân chương Công nghệ vào năm 1999.

Đầu tiên là “triết lý Unix”: Hãy tạo ra nhiều tiện ích thành phần (module) có khả năng làm một tác vụ duy nhất – và hãy thực hiện tác vụ này tốt hết mức có thể. Nếu bạn sử dụng terminal trên Linux, bạn sẽ hiểu được triết lý này: Tính năng pipe của hệ thống Linux có thể kết hợp nhiều tiện ích nhỏ để thực hiện các tác vụ phức tạp thông qua dấu | (xược dọc). Các ứng dụng có giao diện đồ họa trên Linux cũng chỉ thường gọi tới các gọi tiện ích nhỏ dưới nền để làm các tác vụ phức tạp. Bạn có thể lập trình shell (lập trình câu lệnh Linux) nhằm kết hợp nhiều công cụ của hệ thống để làm các tác vụ cao cấp hơn.

Unix cũng chỉ sử dụng một hệ thống tập tin duy nhất. Đây là lý do vì sao “tất cả mọi thứ đều là một file trên Linux”, từ những thiết bị phần cứng cho tới các file đặc biệt vốn được dùng để lưu trữ thông tin về toàn bộ hệ thống. Đây cũng là lý do vì sao chỉ riêng mình Windows dùng các chữ cái (C, D, E…) để phân biệt các ổ cứng: Hệ điều hành đồ họa của Microsoft không bắt nguồn từ Unix mà được xây dựng trên nền DOS. Trên các hệ điều hành Unix, ổ cứng cũng là một file và tất cả các file đều là một phần của một hệ thống tập tin duy nhất.

Biển hiệu của Bell Labs: “Sống tự do hay là chết”.

Triết lý Unix đã tồn tại trong vòng 40 năm, và bởi vậy hệ điều hành này đã có rất nhiều con cháu. Các hệ điều hành kế thừa từ Unix hiện nay có thể chia làm 2 nhánh chính.

BSD: Từ Unix tới iOS

Nhánh thứ nhất của Unix là BSD. BSD (Berkeley Software Distribution) là một hệ điều hành mã nguồn mở được Đại học California (Berkeley, Mỹ), phát triển vào cuối thập niên 1970. BSD vẫn còn tiếp tục tồn tại cho tới tận ngày nay với các phiên bản FreeBSD, NetBSD và OpenBSD.

NeXTStep: Bạn có tin đây là “ông nội” của iOS?

Một hệ điều hành khác có tên NeXTStep của NeXT (công ty do Steve Jobs thành lập sau khi bị “đá’ khỏi Apple vào năm 1985) cũng được xây dựng dựa trên BSD. Hệ điều hành PC của Apple hiện nay, Mac OS X, được xây dựng dựa trên NeXTStep sau khi Apple mua lại NeXT để mời Steve Jobs trở lại. Sau này, iOS cũng được xây dựng dựa trên Mac OS X, và do đó cả Mac OS X lẫn iOS đều là “con cháu” của BSD.

Linux: Từ Unix tới Android

Nhánh thứ 2 của Unix là Linux. Thực tế, hệ điều hành mà chúng ta vẫn gọi là “Linux” ngày nay có tên gọi chính xác là GNU/Linux, bởi hệ điều hành này được kết hợp từ 2 “phần” khác nhau: Linux và GNU.

Năm 1983, do các áp đặt của AT&T đối với bản quyền Unix trở nên ngặt nghèo hơn, dự án GNU được nhà lãnh đạo công nghệ tiên phong Richard Stallman khởi động. Dự án GNU ban đầu có mục tiêu là tạo ra một hệ điều hành hoàn chỉnh, mang triết lý Unix, tương thích với UNIX và sử dụng các phần mềm miễn phí.

Richard Stallman, người khởi động dự án GNU.

Cho đến năm 1991, dự án GNU đã tạo ra rất nhiều thành phần của một hệ thống hoàn chỉnh: từ shell (bảng) chạy dòng lệnh, các tiện ích nhỏ cho tới cả giao diện đồ họa. Tuy vậy, thành phần cốt yếu nhất của hệ thống lại chưa có mặt: GNU vẫn còn thiếu bộ lõi kernel (quản lý tác vụ, bộ nhớ…) của hệ điều hành. Ban đầu, GNU dự định sử dụng bộ kernel Hurd, song cho tới thời điểm này, sau 23 năm phát triển, bộ kernel Hurd vẫn chưa được hoàn thiện.

Nhưng đúng vào năm 1991, Linus Torvalds phát hành bộ kernel Linux đầu tiên. Kernel Linux là mảnh ghép cuối cùng còn thiếu của bức tranh GNU. Kết hợp giữa bộ kernel Linux và các phần khác của hệ thống (giao diện desktop đồ họa, các ứng dụng như Firefox, shell chạy dòng lệnh…) tạo ra một hệ điều hành hoàn chỉnh có tên gọi chính xác là GNU/Linux, vốn thường chỉ được gọi là “Linux”.

Linus Torvalds, người phát triển nhân Linux.

Các đơn vị phát hành Linux (Linux Distribution) khác nhau sẽ tung ra các phiên bản GNU/Linux khác nhau: Mỗi một phiên bản Linux sẽ có một kho ứng dụng riêng, có các ứng dụng mặc định riêng và cũng sẽ có một số tính năng riêng. Ví dụ, Ubuntu và Mint có giao diện đồ họa khá hoàn chỉnh để nhắm vào người tiêu dùng, trong khi các doanh nghiệp sẽ sử dụng các phiên bản Linux ổn định, an toàn hơn như Red Hat Enterprise hoặc Debian. Một số phiên bản Linux như Fedora lại mang trong mình triết lý riêng: Không sử dụng phần mềm mã nguồn đóng.

Chắc hẳn, các fan của Google đã “nằm lòng” rằng Android cũng được phát triển dựa trên Linux. Chrome OS cũng được xây dựng dựa trên Linux. Valve, nhà phát hành game trực tuyến số 1 thế giới, cũng đang xây dựng Steam OS để làm một hệ điều hành PC dành riêng cho game dựa trên Linux.

Ngoài ra, các tập đoàn lớn cũng tự phát triển các phiên bản Unix của riêng mình: AT&T UNIX, SCO UnixWare, Sun Microsystems Solaris, HP-UX, IBM AIX, SGI IRIX… song cho tới giờ các phiên bản Unix này gần như không còn được sử dụng nữa.

Windows: DOS và Windows NT

Lúc đầu, Unix được hi vọng sẽ trở thành hệ điều hành số 1 trên máy vi tính. Song, với sự ra đời của máy vi tính cá nhân IBM vào năm 1981, các hệ điều hành DOS bắt đầu bùng nổ về số lượng. Nhờ kết hợp với IBM, phiên bản DOS của Microsoft (MS-DOS) là phiên bản thành công hơn cả, góp phần trực tiếp tạo ra cơn bão máy vi tính cá nhân trong suốt 3 thập niên 80, 90 và 2000.

Vết tích của DOS còn lại trên Windows 7: hệ điều hành này sử dụng dấu xuyệt ngược để phân chia thư mục.

Cho đến tận Windows ME (Me Edition), Windows vẫn được xây dựng trên nền MS-DOS: các phiên bản đầu tiên như Windows 3.1 thậm chí còn bắt người dùng phải có bản quyền MS-DOS và chạy trên nền MS-DOS. Nếu sử dụng máy vi tính tại Việt Nam từ những ngày đầu, bạn chắc hẳn sẽ còn nhớ phải chạy lệnh “win.exe” để khởi động Windows 3.1.

Đến năm 1995, Windows 95 với giao diện người dùng khá hoàn chỉnh ra đời, bắt đầu cho quá trình thoái trào của DOS. Windows 95 vẫn chạy trên kernel của MS-DOS, song không đòi hỏi người dùng phải có bản quyền DOS. Cả Windows 95, 98 và Windows ME đều tiếp tục sử dụng kernel DOS, nhưng bắt đầu từ Windows XP, Microsoft đã chuyển sang sử dụng một bộ lõi mới.

Windows 2000: một trong số các phiên bản đầu tiên của Windows NT.

Ngay từ khi vẫn tiếp tục tung ra các phiên bản Windows 9x (nền DOS) như 98 và ME cho người tiêu dùng, Microsoft đã phát hành một hệ điều hành Windows hiện đại và ổn định hơn tới khách hàng doanh nghiệp: Windows NT. Windows NT là viết tắt của “Windows New Technology” (Windows Công nghệ mới). Sau khi tung ra Windows 2000 và một hệ điều hành cùng tên với công nghệ mới, Microsoft đã mang nền tảng NT tới tay người tiêu dùng với Windows XP.

Tất cả các hệ điều hành mới của Microsoft đều sử dụng lõi Windows NT: Cụ thể là từ Windows 7, Windows 8, Windows RT, Windows Phone 8, Windows Server cho tới hệ điều hành của Xbox One. Windows Phone 7 sử dụng lõi hoàn toàn khác biệt (Windows CE), và do đó không tương thích với Windows Phone 8.

Ứng dụng Windows XP, Vista và 7 tương thích khá tốt với Windows 8.

Windows NT vẫn tiếp tục giữ lại một số đặc tính của nền DOS, ví dụ như sử dụng chữ cái để ký hiệu ổ đĩa, sử dụng dấu để ký hiệu đường dẫn… Lý do là Microsoft cần tăng tính tương thích ngược (backward compability) với các phiên bản cũ. Tuy vậy, khi Windows XP ra mắt, vấn đề tương thích đã khiến nhiều người dùng quyết định chọn ở lại cùng Windows 98. Từ Windows XP tới Windows 8.1 hiện nay, vấn đề tương thích ứng dụng giữa các phiên bản Windows đã được cải thiện rất nhiều. Hiển nhiên, điều này là do các phiên bản Windows mới đều sử dụng lõi NT.

Thay lời kết

Nếu đã từng dùng Mac OS X và Linux, bạn sẽ nhận thấy hai hệ điều hành này có nét “na ná” giống nhau, và cả 2 đều rất khác so với Windows. Lý do là cả Linux và Mac OS X đều được xây dựng trên Unix, trong khi Windows có “cội nguồn” là DOS. Bài viết này chỉ tóm lược một phần rất nhỏ lịch sử các hệ điều hành máy vi tính, và hi vọng, qua đó bạn có thể hiểu được tại sao các hệ điều hành lại giống-và-khác nhau đến như vậy.

Các phiên bản Linux khác nhau.

Nếu thích thú với các hệ điều hành – phần quan trọng nhất trong trải nghiệm số của chúng ta, hãy thử nghiệm tất cả những gì bạn có thể: từ iOS cho tới Windows Phone 8, từ Ubuntu cho tới Mac OS X, từ Windows cho tới Chrome OS. Tất cả đều là thành quả hàng chục năm trời nghiên cứu, phát triển của các tập đoàn lớn cũng như các nhà lãnh đạo tiên phong của thế giới công nghệ với một mục đích duy nhất: hoàn thành ước nguyện của tất cả mọi người dùng, bất kể là họ cần giao diện đẹp, dễ sử dụng, cần một hệ thống siêu ổn định chỉ đơn giản là đặt tính “mở” và tự do lên trên hết.

Theo Vnreview/HowToGeek