Đểhiểu rõ các nguyên lý sáng tạo cơ bản TRIZ từ đó chúng ta có thể áp dụng trong thực tế, chúng ta hãy cùng tìm hiểu quá trình phát triển một số phiên bản tiêu biểu của hệđiều hành Windo
Trang 1MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN 2
LỜI NÓI ĐẦU 3
I Hệ điều hành là gì? 4
1 Định nghĩa 4
2 Chức năng chính yếu của hệ điều hành 5
a Quản lý chia sẻ tài nguyên 5
b Giả lập một máy tính mở rộng 5
II Quá trình phát triển hệ điều hành của Microsoft và các nguyên lý sáng tạo TRIZ 6
1 MS DOS và các nguyên lý sáng tạo 6
2 Windows 1.0 và các nguyên lý sáng tạo 7
3 Windows 2.0, 3.0 và các nguyên lý sáng tạo 10
4 Windows 95, 98 và các nguyên lý sáng tạo 13
5 Windows XP và các nguyên lý sáng tạo 15
6 Windows 7 và các nguyên lý sáng tạo 19
III Kết luận 26
IV Tài liệu tham khảo 27
Trang 2NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN
Trang 3
LỜI NÓI ĐẦU
Sáng tạo có một khuôn mẫu nhất định không? Có những quy tắc nào dành chosáng tạo không Câu trả lời là “có” Quả thật ai trong chúng ta đều có thể sáng tạo Đểhiểu rõ các nguyên lý sáng tạo cơ bản TRIZ từ đó chúng ta có thể áp dụng trong thực
tế, chúng ta hãy cùng tìm hiểu quá trình phát triển một số phiên bản tiêu biểu của hệđiều hành Windows là hệ điều hành phổ biến nhất hiện nay trên thế giới
Trong phạm vi đề tài này, ta sẽ không nhắc lại các khái niệm của từng nguyên
lý cụ thể mà sẽ thông qua việc phân tích sự khác biệt, cải thiện từng phiên bản so vớinhững phiên bản trước nó để giúp ta hiểu rõ và có một cái nhìn sâu hơn về nhữngnguyên lý sáng tạo cơ bản này
Qua đây em xin gởi lời cám ơn tới GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm đã tận tâmtruyền đạt những kiến thức nền tảng về khoa học, về các phương pháp nghiên cứukhoa học trong tin học và những kinh nghiệm quý giá từ thực tế Từ đó giúp em cóđược cở sở vững chắc để phục vụ cho việc nghiên cứu sau này
Trang 4I Hệ điều hành là gì?
1 Định nghĩa
Các máy tính ban đầu không có hệ điều hành Người điều hành sẽ tải và chạychương trình một cách thủ công Khi chương trình được thiết kế để tải và chạy chươngtrình khác, nó đã thay thế công việc của con người
Thuật ngữ "hệ điều hành" được dùng chỉ tới một phần mềm cần thiết để ngườidùng quản lý hệ thống và chạy các phần mềm ứng dụng khác trên hệ thống Nó khôngchỉ có nghĩa là "phần lõi" tương tác trực tiếp với phần cứng mà còn cả các thư viện cầnthiết để các chương trình quản lý và điều chỉnh hệ thống
Sự tương tác của một hệ điều hành với các thành phần khác của máy tính
Hệ điều hành là một phần mềm chạy trên máy tính,
dùng để điều hành, quản lý các thiết bị phần cứng và các
tài nguyên phần mềm trên máy tính Hệ điều hành đóng
vai trò trung gian trong việc giao tiếp giữa người sử
dụng và phần cứng máy tính, cung cấp một môi trường
cho phép người sử dụng phát triển và thực hiện các ứng
dụng của họ một cách dễ dàng
Khái niệm hệ điều hành được tách thành ba thành
phần: giao diện người dùng (bao gồm giao diện đồ họa và/hoặc thông dịch dòng lệnh,
còn gọi là "shell"), tiện ích hệ thống cấp thấp, và phần lõi - trái tim của hệ điều hành.
Trang 5Ba thành phần chính của một hệ điều hành
2 Chức năng chính yếu của hệ điều hành
a Quản lý chia sẻ tài nguyên
Tài nguyên của hệ thống (CPU, bộ nhớ, thiết bị ngoại vi, ) vốn rất giới hạn,nhưng trong các hệ thống đa nhiệm, nhiều người sử dụng có thể đồng thời yêu cầunhiều tài nguyên Để thỏa mãn yêu cầu sử dụng chỉ với tài nguyên hữu hạn và nângcao hiệu quả sử dụng tài nguyên, hệ điều hành cần phải có cơ chế và chiến lược thíchhợp để quản lý việc phân phối tài nguyên
Ngoài yêu cầu dùng chung tài nguyên để tiết kiệm chi phí, người sử dụng còn cầnphải chia sẻ thông tin (tài nguyên phần mềm) lẫn nhau, khi đó hệ điều hành cần đảmbảo việc truy xuất đến các tài nguyên này là hợp lệ, không xảy ra tranh chấp, mất đồngnhất
a Giả lập một máy tính mở rộng
Hệ điều hành làm ẩn đi các chi tiết phần cứng, người sử dụng được cung cấp mộtgiao diện đơn giản, dễ hiểu, dễ sử dụng và không phụ thuộc vào thiết bị phần cứng cụthể
Thực tế, ta có thể xem hệ điều hành như là một hệ thống bao gồm nhiều máy tínhtrừu tượng xếp thành nhiều lớp chồng lên nhau, máy tính mức dưới phục vụ cho máytính mức trên Lớp trên cùng là giao diện trực quan nhất để điều khiển
Trang 6II Quá trình phát triển hệ điều hành của Microsoft và các nguyên
lý sáng tạo (TRIZ)
1 MS DOS và các nguyên lý sáng tạo
Windows được phát triển từ hệ điều hành DOS ban
đầu của Microsoft, đây là hệ điều hành được phát hành
năm 1981 Hệ điều hành mới này đã được Bill Gates và
Paul Allen phát triển để chạy trên máy tính cá nhân IBM,
với giao diện hoàn toàn bằng văn bản và các lệnh người
dùng giản đơn Đây là một hệ điều hành có giao diện dòng
lệnh (command-line interface).
Gói MS-DOS đầu tiên được tung ra bởi Microsoft
MS-DOS là hệ điều hành đơn nhiệm Tại mỗi thời điểm chỉ thực hiện một thaotác duy nhất Nói một cách khác, MS-DOS chỉ cho phép chạy một ứng dụng duy nhấttại mỗi thời điểm
Hệ điều hành đầu tiên của Microsoft - PC-DOS 1.0
Trang 7Hầu hết người dùng PC thế hệ đầu tiên đều phải học để điều hành máy tính của
họ bằng DOS Nhưng hệ điều hành này không thân thiện một chút nào; nó yêu cầungười dùng phải nhớ tất cả các lệnh và sử dụng các lệnh đó để thực hiện hầu hết cáchoạt động hàng ngày, chẳng hạn như việc copy các file, thay đổi thư mục,… Ưu điểmchính của DOS là tốc độ và tiêu tốn ít bộ nhớ, đây là hai vấn đề quan trọng khi hầu hếtcác máy tính chỉ có 640K bộ nhớ
Vậy hệ điều hành đầu tiên này của Microsoft đã sử dụng nguyên lý sáng tạo gì?
Đó là nguyên lý đảo ngược Các máy tính ban đầu không có hệ điều hành Người điều
hành(operator) sẽ tải và chạy chương trình một cách thủ công Khi chương trình đượcthiết kế để tải và chạy chương trình khác, nó đã thay thế công việc của con người Tathấy ở đây thay vì operator sẽ điều kiển toàn bộ tác vụ và quản lý chương trình,Microsoft đã tạo ra hệ điều hành MS DOS – một chương trình sẽ điều khiển cácchương trình khác qua đó đã giải quyết bài toán bằng cách đảo ngược lối suy nghĩthông thường
2 Windows 1.0 và các nguyên lý sáng tạo
Microsoft tin rằng các máy tính các nhân sẽ trở thành xu thế chủ đạo, chúng phải
dễ dàng hơn trong sử dụng, bảo vệ cho sự tin tưởng đó chính là giao diện đồ họa ngườidùng (GUI) thay cho giao diện dòng lệnh của DOS Với quan điểm đó, Microsoft đãbắt tay vào thực hiện phiên bản mở đầu của Windows vào năm 1983, và sản phẩm cuốicùng được phát hành ra thị trường vào tháng 11 năm 1985
Phiên bản đầu tiên của Windows - Windows 1.0
Trang 8Windows ban đầu được gọi là Interface Manager, và không có gì ngoài một lớp
vỏ đồ họa đặt trên hệ điều hành DOS đang tồn tại Trong khi DOS chỉ là một hệ điềuhành sử dụng các lệnh bằng văn bản và gắn chặt với bàn phím thì Windows 1.0 đã hỗtrợ hoạt động kích vào thả của chuột Tuy nhiên các cửa sổ trong giao diện hoàn toàncứng nhắc và không mang tính xếp chồng
Không giống các hệ điều hành sau này,
phiên bản đầu tiên của Windows này chỉ có một
vài tiện ích sơ đẳng như Windows Paint, bộ
soạn thảo văn bản Windows Write, bộ lịch
biểu, notepad và một đồng hồ Tuy nhiên thời
đó Windows 1.0 cũng có Control Panel, đây là
thành phần được sử dụng để cấu hình các tính
năng khác cho môi trường, và MS-DOS
Executive - kẻ tiền nhiệm cho bộ quản lý file
Windows Explorer ngày nay
Từ MS DOS đến Windows 1.0, Microsoft đã vận dụng khá nhiều những nguyên
lý sáng tạo cho việc cải tiến và phát triển Windows Đầu tiên phải kể đến nguyên lý
chuyển sang chiều khác.Thay vì sử dụng những câu lệnh DOS, nhờ một lớp vỏ giao
diện đồ họa cùng khả năng hổ trợ của chuột máy tính, windows 1.0 đã mang một diệnmạo mới Windows 1.0 Tuy windows 1.0 chỉ có lớp vỏ giao diện nhưng nó là một sựsang tạo hết sức hữu ích và đã đặt nền móng cho các phiên bản windows kế thừa saunày
Nguyên lý thứ hai là nguyên lý đổi màu, từ giao diện đơn điệu, nhàm chán chỉ có
một số ít ỏi màu sắc trên giao diện DOS, Microsoft đã thổi một sức sống mới phiênbản hệ điều hành qua việc tạo ra lớp đồ họa với nhiều màu sắc hơn Việc thay đổi màutrên giao diện còn giúp cho người dùng chú ý đến những thông báo hoặc cảnh báo củamột chương trình ứng dụng hay của bản than hệ điều hành
Trang 9Một giao diện notepad với một hộp thoại thông tin
Kế đến Windows 1.0 đã dùng nguyên lý sao chép Đó là sự sao chép về phần lõi
của hệ điều hành phiên bản trước đó là MS DOS Windows 1.0 tuy có cải tiến về giaodiện và them các chức năng mới, ứng dụng mới nhưng phần nhân bên trong điều khiểnquá trình xử lý vẫn là bản sao chép của DOS
Windows 1.0 còn sử dụng nguyên lý vạn năng qua việc thêm vào những ứng
dụng mới so với người anh em MS DOS như Windows Paint, Windows Write, bộ lịch
biểu, notepad và một đồng hồ Mặt khác nguyên lý tách riêng cũng được áp dụng
thông qua việc tách phần command line “phiền phức”, khó nhớ, cứng nhắt gắn chặtvới bàn phím ra khỏi hệ điều hành và để thay thế bằng giao diện người dùng đồ họa và
hổ trợ kích thả chuột
Những lệnh DOS đã được thay thế bởi giao diện đồ họa và thao tác trên chuột
Trang 10Ngoài ra nguyên lý đồng nhất cũng được sử dụng để tạo ra sự thống nhất về hình
dạng, kiểu dáng, màu sắc của cả backgroup nói chung và của từng button, textbox,lable, form… nói riêng Điều này nhằm đảm bảo sự tương hợp, đồng nhất cho giaodiện và quá trình xử lý, một vấn đề không thể thiếu để gây ấn tượng với người dùnglần đầu tiên sử dụng hệ điều hành không dùng lệnh DOS
3 Windows 2.0, 3.0 và các nguyên lý sáng tạo
Phiên bản thứ hai của Windows được phát hành vào năm 1987, đây là phiên bảnđược cải tiến dựa trên phiên bản Windows 1.0 Phiên bản mới này đã bổ sung thêm cáccửa sổ có khả năng xếp chồng nhau và cho phép tối thiểu hóa các cửa sổ để chuyểnqua lại trong desktop bằng chuột
Các cửa sổ xếp chồng của Windows 2.0
Trong phiên bản này, Windows 2.0 đã có trong nó các ứng dụng Word và Excelcủa Microsoft, các ứng dụng của Microsoft cần một giao diện đồ họa để có thể chạyhợp thức, do đó Microsoft đã tích hợp chúng vào với Windows
Giao diện một trò chơi, một đồng hồ và một trình soạn thảo văn bản Microsoft word
Trang 11Lần thứ ba có tiến bộ hơn các phiên bản trước rất nhiều và đánh dấu một mốcquan trọng trong thương mại Windows 3.0, phát hành năm 1990, là phiên bản thươngmại thành công đầu tiên của hệ điều hành, Microsoft đã bán được khoảng 10 triệucopy trong hai năm trước khi nâng cấp lên 3.1 Đây là phiên bản hệ điều hành đanhiệm đích thực đầu tiên, thế giới máy tính cá nhân đã sẵn sàng cho một hệ điều hành
đa nhiệm cùng với giao diện đồ họa người dùng
Phiên bản Windows 3.0
Windows 3.0 là một cải thiện lớn so với các phiên bản trước đây Giao diện của
nó đẹp hơn nhiều với các nút 3D và người dùng có thể thay đổi màu của desktop (tuynhiên thời điểm này chưa có các ảnh nền - wallpaper) Các chương trình được khởichạy thông qua chương trình Program Manager mới, và chương trình File Managermới đã thay thế cho chương trình MS-DOS Executive cũ trong vấn đề quản lý file.Đây cũng là phiên bản đầu tiên của Windows có trò chơi Solitaire trong đó Một điềuquan trọng nữa là Windows 3.0 có một chế độ Protected/Enhanced cho phép các ứngdụng Windows nguyên bản có thể sử dụng bộ nhớ nhiều hơn hệ điều hành DOS củanó
Qua hai phiên bản windows này, ta thấy Microsoft vẫn kế thừa và phát triển thêm
về giao diện và chức năng nhưng vẫn không tách rời mà đã sử dụng nền tảng windows1.0 trước đó Khả năng xếp chồng nhau và cho phép tối thiểu hóa các cửa sổ, các nút
bấm 3D đều là sự phát triển một mức cao hơn từ người anh em 1.0 Nguyên lý sao
chép đã được sử dụng ở đây, có thể thấy phiển bản windows về sau sẽ sử dụng lại nền
Trang 12tảng của những bản trước đó và có sửa chữa, bổ sung hoặc hoàn thiện thêm một số tínhnăng mới.
Sự sao chép giao diện giữ windows 1.0 (trái), 2.0 (phải) và 3.0 (giữa)
Nguyên lý kế tiếp là nguyên lý chứa trong, windows là tập hợp nhiều ứng dụng
trong nó như game, lịch biểu, trình soạn thảo văn bản… nhằm thỏa mản yêu cầu củangười dùng Windows dóng vai trò là chương trình chạy nền cho các trương trình ứngdụng khác
Một nguyên lý khác phải kể đến là nguyên lý phản hồi, ta có thể thấy cùng với
sự phát triển của giao diện người dùng,
hệ điều hành ngày càng có khả năng giao
tiếp với người dùng và phản hồi lại các
yêu cầu của họ Dựa vào các input sao
khi phản hồi, windows sẽ dựa vào đó để
thực hiện các xử lý tiếp theo Ví dụ đơn
giản khi người dùng thực hiện tác vụ xóa
một file trong hệ thống, windows sẽ xác nhận người dùng có thật sự muốn thực hiệnhoạt động xóa này hay không với một hộp thoại (dialog box) có hai button
Trang 13Yes/Cancel Việc này nhằm nhận phản hồi từ người dùng và quá trình sử lý sẽ tiếp tụcsau khi nhận được phản hồi từ người dùng Tương tự đối với tác vụ Save file với mộthộp thoại xác nhận đường dẫn, tên file save, button OK và Cancel.
Ngoài ra nguyên lý đổi màu, nguyên lý đồng nhất, nguyên lý vạn năng cũng
được sử dụng như chúng ta đã phân tích trong phần trên - Windows 1.0
4 Windows 95, 98 và các nguyên lý sáng tạo
Phiên bản Windows 95 này có lẽ là phát hành lớn nhất trong số các phát hànhWindows Có thể khá khó khăn để hình dung lại sau 15 năm, nhưng phát hànhWindows 95 là một sự kiện mang tính lịch sử, với việc đưa tin rộng rãi trên phươngtiện thông tin đại chúng, các khách hàng đã xếp thành những hàng dài bên ngoài cáccửa hàng từ nửa đêm để mua được những bản copy đầu tiên của hệ điều hành này Tuy nhiên những gì mới thực sự gây choáng? Windows 95 có diện mạo đẹp hơn
và khả năng làm việc cũng tốt hơn, cả hai thứ đó đều đạt được mong mỏi của ngườidùng sau nhiều năm chờ đợi Đây là một hệ điều hành được viết lại phần lớn và đã cảithiện được giao diện người dùng và đưa Windows sang nền tảng 32-bit giả mạo.(Nhân kernel 16-bit vẫn được giữ lại để có thể tương thích với các ứng dụng cũ)
Hình ảnh giao diện màn hình của Windows 95
Windows 95 đã xuất hiện Taskbar, thanh tác vụ này có các nút cho các cửa sổ
mở Nó cũng là phiên bản đầu tiên của Windows có sử dụng nút Start và menu Start;các shortcut trên desktop, kích phải chuột và các tên file dài cũng lần đầu tiên xuấthiện trong phiên bản này
Trang 14Một điểm mới nữa trong Windows 95 – mặc dù không có trong phiên bản banđầu – đó là trình duyệt web Internet Explorer của Microsoft IE 1.0 lần đầu tiên xuấthiện là trong Windows 95 Plus! Với tư cách một add-on; phiên bản 2.0 có trongWin95 Service Pack 1, gói dịch vụ được phát hành vào tháng 12 năm 1995.
Trình duyệt web đầu tiên của Windows IE 1.0
Windows 98, cũng được lấy tên năm phát hành của nó (1998), là một thay đổimang tính cách mạng so với phiên bản trước đó Diện mạo bên ngoài của nó đẹp hơnWindows 95 khá nhiều, và thậm chí nó còn có nhiều cải thiện hữu dụng bên trong.Những cải thiện ở đây như sự hỗ trợ cho USB, chia sẻ kết nối mạng và hệ thống fileFAT32, tuy tất cả đều những cải thiện này rất đáng giá nhưng không làm cho cả thếgiới choáng ngợp như lần ra mắt của Windows 95
Windows 98
Qua quá trình phát triển của Windows 95 và 98, Microsoft đã vận dụng nguyên
lý vạn năng trong việc thêm vào Windows nhiều chức năng như Taskbar, Start button,
Trang 15đáng chú ý nhất là trình duyệt IE1.0 cho phép người dùng là đầu tiên kết nối Internet.Nguyên tác vạn năng được sử dụng xuyên suốt quá trình phát triển của Windows, nóphản ánh khuynh hướng phát triển và tăng số chức năng mà hệ điều hành có thể thựchiện được
Mặt khác, Windows 95, 98 yêu cầu phải chạy được trên các thiết bị phần cứngkhác nhau của các hãng máy tính khác nhau Điều này dẫn đến sự ra đời của driver.Nhờ có driver, windows có thể kết hợp hoàn hảo với các thiết bị ngoại vi như máy in,scanner, card đồ họa… mà không có sự phụ thuộc vào môi trường nào khác Đây là ví
dụ cho việc sử dụng nguyên lý kết hợp.
Các chức năng đã có trên phiên bản Windows trước đó như giao diện cửa sổ xếpchồng, các ứng dụng như notepad, MS word, MS Excel, control panel, và phần lõiđiều hành đa nhiệm đều xuất hiện lại trong bản Windows 95, 98 Microsoft đã sử dụng
nguyên lý sao chép.
Ngoài ra nguyên lý phản hồi, nguyên lý đổi màu, nguyên lý chứa trong,
nguyên lý đồng nhất cũng được sử dụng như chúng ta đã phân tích ở trên.
5 Windows XP và các nguyên lý sáng tạo
Windows XP là một dòng hệ điều hành do Microsoft sản xuất dành cho các máytính cá nhân chạy trên các bộ xử lý x86 và IA-64 Tên "XP" là cách viết ngắn gọn của
"experience” Windows XP là hệ điều hành kế tục của cả Windows 95, 98, 2000Professional và Windows Me, và là hệ điều hành đầu tiên của Microsoft hướng đếnngười tiêu dùng được xây dựng trên nhân và kiến trúc của Windows NT bỏ qua cơ sở
mã DOS đã xuất hiện trong các phiên bản khách hàng trước của Windows XP có sựpha trộng tốt nhất giữa các phiên bản Windows 95/98/Me với thao tác 32-bit củaWindows NT/2000 và giao diện người dùng được tân trang lại Windows XP được ramắt vào ngày 25 tháng 10 năm 2001, và trên 400 triệu bản đã được dùng trong tháng 1năm 2006
