Unix là gì? Ưu điểm và nhược điểm của hệ điều hành Unix

Bizfly Cloud

2755

09-06-2024

Unix cũng đang là hệ điều hành được sử dụng khá rộng rãi nhưng không phải ai cũng hiểu rõ. Vậy thực chất Unix là gì và sử dụng đem đến lợi ích gì? Hãy cùng Bizfly Cloud tìm hiểu ở bài viết sau.

Unix là gì?

Unix – hay còn được viết là UNIX, (tên thương hiệu chính thức) - là một hệ điều hành đa người dùng có tính linh hoạt và khả năng thích ứng cao. Được phát triển lần đầu tiên vào những năm 1970, Unix là một trong những hệ điều hành mã nguồn mở đầu tiên được viết trên ngôn ngữ lập trình C.

Unix hoạt động như thế nào và tại sao Unix lại quan trọng?

Unix sở hữu một hệ khái niệm khiến cho hệ điều hành này trở nên độc đáo. Ví dụ, Unix sử dụng văn bản dạng đơn giản để lưu trữ dữ liệu. Unix cũng sử dụng các hệ thống tệp phân cấp, tương tác với các thiết bị và một số kiểu giao tiếp liên quá trình (IPC) nhất định.

Unix sở hữu một hệ khái niệm khiến cho hệ điều hành này trở nên độc đáo

Người dùng Unix có thể liên kết các tool phần mềm và chương trình nhỏ lẻ với nhau thông qua trình thông dịch command-line và bằng cách sử dụng các pipe. Trình thông dịch command-line là một chương trình ở cấp độ người dùng, các lệnh bổ sung là các chương trình riêng biệt. 

Người dùng có thể lựa chọn shell hoặc viết shell của riêng mình và thêm các lệnh mới mà không cần thay đổi shell vì shell sử dụng cùng loại ngôn ngữ cho các lệnh tương tác khi tạo script. Hệ điều hành Unix gồm có kernel - trình điều khiển chính cung cấp các service để khởi động và kết thúc chương trình. Kernel cũng xử lý các tác vụ cấp thấp, chẳng hạn như xử lý hệ thống tệp/file system và ngăn xung đột khi các chương trình cố gắng truy cập cùng một tài nguyên.

Các khái niệm trong Unix có sức ảnh hưởng bởi nhiều lý do. Unix là có tác động thúc đẩy tích cực sự phát triển của Internet, cũng như biến đổi điện toán thành trung tâm mạng internet. Unix coi tất cả các kiểu tệp là các byte array đơn giản, đưa ra một mô hình tệp đơn giản hơn so với các hệ điều hành khác.

Unix cũng nổi tiếng nhờ hệ thống tệp phân cấp với các thư mục con được lồng tùy ý; trước đây, các hệ điều hành chỉ có thể chia một thiết bị lưu trữ theo khu vực ở một số mức cố định. Các nhà phát triển Unix là những người có công trong việc đưa module hóa và tính năng tái sử dụng vào công nghệ phần mềm trong thực tế sử dụng và thúc đẩy các cải tiến tool phần mềm. Họ cũng tạo ra các quy tắc "ứng xử" trong phát triển phần mềm, đặt ra triết lý Unix - tác động đến cộng đồng CNTT.

Ưu điểm của hệ điều hành Unix

Hệ điều hành Unix được biết đến với nhiều ưu điểm nổi bật sau đây:

Đa nhiệm và đa người dùng

Unix có khả năng thực hiện nhiều tác vụ cùng một lúc. Nó cho phép nhiều chương trình chạy đồng thời, tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống. Bên cạnh đó, hệ điều hành này cũng hỗ trợ nhiều người dùng sử dụng hệ thống cùng lúc mà không ảnh hưởng lẫn nhau. Mỗi người dùng có tài khoản riêng, dữ liệu và môi trường làm việc độc lập.

Khả năng bảo mật cao

Hệ điều hành thường sử dụng một hệ thống quyền hạn truy cập chi tiết cho các tập tin và thư mục, cho phép chỉ định quyền đọc, ghi và thực thi cho từng người dùng hoặc nhóm người dùng nhất định. Ngoài ra, Unix cũng dùng GID hoặc UID để dễ dàng kiểm soát quyền của người dùng và những tệp mà người dùng đã truy cập.

Quản lý người dùng và nhóm

Người dùng phải có tên đăng nhập, mật khẩu để dùng hệ điều hành. Vì thế các file đều sẽ được bảo vệ an toàn khỏi việc bị sử dụng trái phép.  Unix cho phép quản lý người dùng và nhóm một cách hiệu quả, tạo điều kiện bảo mật và phân quyền rõ ràng.

Ổn định và đáng tin cậy

Unix được thiết kế để hoạt động liên tục và ổn định trong thời gian dài mà không cần khởi động lại. Nó rất quan trọng trong môi trường máy chủ và các ứng dụng quan trọng.

Khả năng mở rộng, tương thích cao

Hệ điều hành có thể chạy trên nhiều loại phần cứng, từ các máy tính cá nhân nhỏ đến các hệ thống máy chủ lớn. Từ đó giúp nó phù hợp với nhiều loại ứng dụng và môi trường làm việc.

Unix cũng được đánh giá là hệ điều hành đang tuân thủ theo các tiêu chuẩn mở, giúp đảm bảo rằng phần mềm và ứng dụng có thể chạy trên nhiều phiên bản khác nhau của Unix. Hệ điều hành sẽ tạo ra môi trường phát triển nhất quán và dễ duy trì.

Hệ thống tập tin linh hoạt

Unix sử dụng hệ thống tập tin hiệu quả và linh hoạt, hỗ trợ các tính năng như liên kết cứng (hard links), liên kết mềm (soft links), và cấu trúc thư mục phân cấp rõ ràng. Người dùng từ đó có thể quản lý và truy cập dữ liệu dễ dàng.

Cộng đồng lớn

Unix sở hữu cho mình một cộng đồng người dùng và nhà phát triển đông đảo, cung cấp nhiều tài liệu, hỗ trợ kỹ thuật,và tài nguyên phong phú. Nếu bạn là người dùng mới cũng sẽ dễ dàng tiếp cận và học hỏi hơn.

Mặt khác, hệ điều hành còn sở hữu nhiều tiêu chuẩn phổ biến như HP-UX, AIX, POSIX và nhà cung cấp rộng rãi. Ngoài ra, Unix cũng có lịch sử phát triển hơn 50 năm nên sẽ có rất nhiều chuyên gia có kiến thức chuyên sâu giúp người dùng có thể giải quyết các vấn đề xảy ra liên quan đến hệ điều hành.

Các nhược điểm của Unix

Mặc dù Unix đang là hệ điều hành được đánh giá cao trên thị trường, nhưng nó cũng tồn tại một số nhược điểm sau đây:

Không thực sự thân thiện với người dùng

Đối với những người mới khi vừa tiếp cận Unix sẽ gặp khá nhiều khó khăn. Phần lớn những công việc trên đây đều sẽ được dùng lệnh trong CLI nên với người mới sẽ cần thời gian để nắm bắt và sử dụng các lệnh. Hệ điều hành này chỉ tạo ra phù hợp với những lập trình viên chứ không phải người không có kiến thức cơ bản. Rất nhiều người có kinh nghiệm, kiến thức về lập trình đôi khi cũng gặp khó khăn trong việc dùng các câu lệnh.

Không nhiều tài liệu

Để tìm kiếm tài liệu thích hợp liên quan đến Unix là rất ít. Khi gặp vấn đề phát sinh đòi hỏi người dùng cần tìm kiếm sự hỗ trợ và tham khảo ý kiến từ phía chuyên gia. Các tài liệu trực tiếp liên quan đến các vấn đề cần giải pháp về Unix hầu như không có nhiều. Đối với macOS hoặc Windows thì người dùng sẽ dễ dàng tìm kiếm các tài liệu liên quan hơn.

Nhiều câu lệnh khó hiểu

Lệnh sử dụng trong Unix thường là từ khó hiểu. Với người sử dụng đơn thuần sẽ khó hiểu cách thức hoạt động của chúng. Mặc khác, nhiều lệnh thường dùng ký tự đặc biệt và với người mới chưa có kinh nghiệm thì nó sẽ rất khó khăn. Trường hợp bạn sử dụng ký tự sai nào đó trong lệnh thì dữ liệu máy tính có thể bị thay đổi hoặc phải xóa bỏ toàn bộ, thực hiện lại từ đầu.

Khó học hỏi

Do với các lệnh trong macOS hoặc Window thì Unix được đánh giá là khó hơn rất nhiều. Nó khiến cho việc nhớ câu lệnh khó khăn hơn. Nếu gặp phải vấn đề hoặc dùng lệnh phức tạp, người dùng sẽ phải xem tài liệu kỹ lưỡng hơn.

Cấu trúc hệ điều hành Unix

Trong hệ điều hành Unix sẽ được cấu trúc với các phần cơ bản sau đây:

Kernel

Kernel là phần lõi của hệ điều hành Unix, chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên phần cứng. Ngoài ra, nó còn thực hiện các tác vụ cơ bản như quản lý bộ nhớ, quản lý tiến trình, quản lý hệ thống tập tin và quản lý thiết bị. Kernel sẽ tương tác trực tiếp với phần cứng và cung cấp các dịch vụ hệ thống cho các tầng cao hơn thông qua các lời gọi hệ thống.

Shell

Shell được biết đến là môi trường giao tiếp giữa người dùng và Kernel. Nó cho phép người dùng nhập các lệnh để tương tác với hệ điều hành. Shell sẽ có nhiệm vụ trong việc dịch các lệnh từ người dùng thành các lời gọi hệ thống để kernel thực thi. Các loại shell phổ biến trong Unix bao gồm Bourne Shell, C Shell, Korn Shell và Bourne Again Shell.

System Utilities

Đây là các chương trình tiện ích cung cấp các chức năng cơ bản và cần thiết cho hệ thống, như sao chép tệp, di chuyển tệp, nén tệp, biên tập văn bản, quản lý người dùng, v.v. Các tiện ích này thường được gọi từ shell và cung cấp các công cụ để người dùng và quản trị hệ thống quản lý hệ thống Unix.

Application Programs

Các chương trình ứng dụng sẽ được chạy trên hệ điều hành Unix và sử dụng các dịch vụ do Kernel và các tiện ích hệ thống cung cấp. Application Programs có thể là các phần mềm do người dùng cài đặt để thực hiện các tác vụ cụ thể như xử lý văn bản, quản lý cơ sở dữ liệu, lập trình, v.v.

Unix có tác động gì đến lĩnh vực công nghệ?

Cho đến hiện tại, Unix vẫn có những tác động to lớn trong lĩnh vực công nghệ với các mảng sau đây:

• Hệ thống mạng, server: Đây là hệ điều hành đang được sử dụng phổ biến trong mạng Linux và hệ thống máy chủ, nhất là với những chủ máy web, thiết bị mạng và máy chủ ứng dụng.
• Dịch vụ web và đám mây: Unix đang là yếu tố quan trọng trong các dịch vụ web và dự án đám mây. Hệ điều hành Linux đang được dùng rộng rãi trên môi trường đám mây và là nền tảng của nhiều dịch vụ web như Nginx, Apache…
• Công nghệ điện toán di động: MacOS trên máy tính và iOS trên di động đều dựa vào Unix. Từ đó giúp định hình ngành công nghệ điện toán di động phát triển hơn.
• Duy trì hệ thống lớn, phát triển tích hợp: Trong nhiều ngành duy trì, phát triển hệ thống lớn và có tính phức tạp Unix vấn được coi là sự lựa chọn hàng đầu chẳng hạn như tài chính, ngân hàng, tàu vũ trụ, tàu bay…

Sự khác biệt giữa Unix và Linux

Unix và Linux đều là hệ điều hành được sử dụng rộng rãi trong môi trường máy chủ. Tuy nhiên, 2 hệ điều hành này lại có những điểm khác biệt sau đây:

Bản quyền và giấy phép

Unix: Unix ban đầu là phần mềm sở hữu trí tuệ, được cấp phép bởi AT&T và các công ty khác. Hiện nay, Unix có nhiều biến thể thương mại khác nhau như AIX, HP-UX và Solaris.

Linux: Linux là phần mềm mã nguồn mở, phát hành dưới giấy phép GNU General Public License. Bất kỳ ai cũng có thể tải xuống, sửa đổi và phân phối lại mã nguồn của Linux, miễn là họ tuân theo các điều khoản quy định.

Cấu trúc hệ điều hành

Unix: Unix thường có một kiến trúc nguyên khối nhưng các phiên bản thương mại có thể có các tính năng khác nhau tùy thuộc vào nhà cung cấp.

Linux: Linux có kiến trúc nguyên khối nhưng có thể được cấu hình để hoạt động như một microkernel thông qua các module kernel. Do đó, khi sử dụng Linux có thể linh hoạt hơn trong việc thêm hoặc loại bỏ các thành phần hệ thống mà không cần khởi động lại.

Hệ sinh thái

Unix: Unix chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống máy chủ của các doanh nghiệp lớn, các trung tâm dữ liệu và các hệ thống nhúng chuyên dụng.

Linux: Linux được sử dụng rộng rãi từ máy tính cá nhân, máy chủ, thiết bị di động đến các hệ thống nhúng và siêu máy tính.

Hỗ trợ phần cứng

Unix: Hỗ trợ phần cứng của Unix có thể bị giới hạn hơn và phụ thuộc vào nhà cung cấp cụ thể của biến thể Unix.

Linux: Linux hỗ trợ rất rộng rãi các loại phần cứng nhờ vào sự đóng góp của cộng đồng và các nhà sản xuất phần cứng.

Các hệ thống Unix-like nguồn mở và miễn phí

Unix đã phát triển dưới dạng một sản phẩm phần mềm miễn phí, với nhiều phần mở rộng và các ý tưởng mới được bổ sung qua nhiều phiên bản Unix từ các công ty, trường đại học và cá nhân khác nhau.

Unix trở thành HĐH mở hay HĐH tiêu chuẩn đầu tiên có thể được cải thiện hoặc cải tiến bởi bất kỳ người nào. Một phần vì đây không phải là hệ điều hành độc quyền thuộc sở hữu của bất kỳ công ty máy tính hàng đầu nào, một phần vì nó được viết bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn và một phần khác nữa là HĐH này cũng sở hữu rất nhiều ý tưởng nổi tiếng.

Một giao diện kết hợp từ ngôn ngữ C và shell – user command - từ các phiên bản khác nhau của Unix đã được chuẩn hóa dưới sự bảo trợ của IEEE là Giao diện hệ điều hành di động - Portable Operating System Interface (POSIX). Đổi lại, các giao diện POSIX đã được thiết lập trong X/Open Programming Guide 4.2. Các giao diện này còn được gọi là Single UNIX Specification và, trong phiên bản gần đây nhất, là UNIX 03.

Các hệ thống tương tự Unix/Unix-like

Không có một định nghĩa thật sự chính xác về Unix-like, nhưng thuật ngữ này sử dụng để chỉ hệ điều hành hoạt động tương tự như Unix. Đó có thể là các thành phần nguồn mở và miễn phí của Unix.

Một số nhà phát triển phần mềm cho rằng có ba loại hệ thống Unix-like. Các hệ thống Unix-like có mối liên hệ với Bell Labs - sau này là AT & T - codebase, như các hệ thống BSD – được các nhà nghiên cứu của Đại học California, Berkeley nghiên cứu vào cuối những năm 70 và đầu thập niên 80. Các hệ thống Unix-like cũng được phép sử dụng tên Unix.

Các hệ thống tương tự với chức năng của Unix, như Linux và Minix, hoạt động tương tự như các tính năng kỹ thuật của Unix. Ví dụ, họ phải có một chương trình quản lý các phiên đăng nhập và command-line.

Các câu lệnh Unix thông dụng

• Is: List các file trong thư mục
• rm: xóa file trong thư mục
• mv: chuyển file đến 1 vị trí khác
• cat: trình bày nội dung 1 file
• rmdir: xóa 1 thư mục hoặc thư mục con
• mkdir: tạo 1 thư mục hoặc thư mục con
• pwd: hiện tên của thư mục hiện tại
• telnet: kết nối tới máy tính từ xa
• who: hiển thị người dùng đã đăng nhập vào hệ thống

Theo Bizfly Cloud tổng hợp