17
บทที1 บทนา (Introduction) ปัจจุบันเครื่องคอมพิวเตอร์ถูกพัฒนาขึ้นจากหลายผู้ผลิตให้ใช้งานบนสภาพแวดล้อมทีแตกต่างกัน ผู้ใช้งานสามารถที่จะเลือกใช้ให้เหมาะสมกับประเภทของงานที่แตกต่างกันออกไป เช่น งานด้านธุรกิจ งานด้านบันเทิง งานด้านสถาปัตยกรรม งานด้านวิศวกรรม งานด้านอุตสาหกรรมและ งานด้านการพยากรณ์ เป็นต้น ดังนั้นการผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพและเหมาะสมกับ งาน จาเป็นต้องคานึงถึงความเร็วของหน่วยประมวลผลกลาง ความถูกต้องแม่นยาในการคานวณ รวมถึงสภาพแวดล้อมพื้นฐานต่างๆ ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการ (Operating System) จึงเป็นส่วนสาคัญที่จะช่วยจัดการในส่วนของเครื่องหรืออุปกรณ์ ( Hardware) และส่วนชุดคาสั่ง (Software) ให้การทางานเกิดประสิทธิภาพสูงสุด (ศัพท์บัญญัติ ราชบัณฑิตยสถาน, 2544 ) ในบทนี้จะขอกล่าวถึงลักษณะ เนื้อหา ความหมายและความแตกต่างระหว่างระบบ คอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการเพื่อให้เกิดความเข้าใจชัดเจนขึ้น 1.1 การจาแนกเครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถจาแนกออกเป็น 4 ประเภทดังนี1. เครื่องซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer ) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่มี ประสิทธิภาพในการประมวลผลสูงสุด มีสถาปัตยกรรมการทางานที่ซับซ้อนไม่ว่าจะเป็น ด้านการทางาน การประมวลผลด้วความเร็วสูง การจัดการข้อมูลจานวนมากๆ ที่เกี่ยวข้องกับความถูกต้องแม่นยาของ ผลลัพธ์ เช่น การพยากรณ์ ( Prediction) การจาลองสถานการณ์ ( Simulation) การวิจัยเชิงลึก ( Depth research) คอมพิวเตอร์ประเภทนี้มักมีราคาแพงมากส่วนใหญ่จะถูกนามาใช้ในหน่วยงาน ภาครัฐ อาทิเช่น หน่วยงานทางด้านทหาร กรมอุตุนิยมวิทยา เป็นต้น 2. เครื่องเมนเฟรม (Mainframe Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กรองจาก ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ ประสิทธิภาพในการประมวลผลรองลงมาแต่ก็สามารถประมวลผลความเร็วสูง ได้ คอมพิวเตอร์ประเภทนี้มักมีราคาแพง ถูกนามาใช้ในหน่วยงานภาครัฐและเอกชน อาทิเช่น ธนาคาร บริษัทประกันภัย บริษัทหลักทรัพย์ขนาดใหญ่ เป็นต้น 3. เครื่องมินิคอมพิวเตอร์ (Mini Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดกลาง มีขนาด เล็กกว่าเครื่องเมนเฟรม ประสิทธิภาพดีพอสมควร คอมพิวเตอร์ประเภทนี้มักมีราคาไม่แพงมาก ถูก นามาใช้ในหน่วยงานเอกชนเป็นส่วนใหญ่ 4. เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ( Micro Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กทีนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในสถาบันการศึกษา ภายในหน่วยงายภาครัฐและเอกชน ตามครัวเรือน เพราะมีประสิทธิภาพ สามารถทางานได้หลายอย่างและราคาไม่แพง บางครั้งมักถูกเรียกว่าเป็นเครื่อง คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทั้งแบบตั้งโต๊ะ (Desktop Computer ) และแบบหอคอย ( Tower Computer ) ไมโครคอมพิวเตอร์แยกออกเป็นหลายชนิดแล้วแต่ประเภทและความเหมาะสมกับการนาไปใช้งาน เช่น คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) คอมพิวเตอร์แบบพกพา (Notebook) คอมพิวเตอร์แบบ พกพาขนาดเล็ก (Pocket PC) คอมพิวเตอร์แบบสัมผัส (Lap tab) เป็นต้น

บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

บทท 1 บทน า (Introduction)

ปจจบนเครองคอมพวเตอรถกพฒนาขนจากหลายผผลตใหใชงานบนสภาพแวดลอมทแตกตางกน ผใชงานสามารถทจะเลอกใชใหเหมาะสมกบประเภทของงานทแตกตางกนออกไป เชน งานดานธรกจ งานดานบนเทง งานดานสถาปตยกรรม งานดานวศวกรรม งานดานอตสาหกรรมและ งานดานการพยากรณ เปนตน ดงนนการผลตเครองคอมพวเตอรทมประสทธภาพและเหมาะสมกบงาน จ าเปนตองค านงถงความเรวของหนวยประมวลผลกลาง ความถกตองแมนย าในการค านวณรวมถงสภาพแวดลอมพนฐานตางๆ ภายในเครองคอมพวเตอร ระบบปฏบตการ (Operating System) จงเปนสวนส าคญทจะชวยจดการในสวนของเครองหรออปกรณ (Hardware) และสวนชดค าสง (Software) ใหการท างานเกดประสทธภาพสงสด (ศพทบญญต ราชบณฑตยสถาน, 2544 ) ในบทนจะขอกลาวถงลกษณะ เนอหา ความหมายและความแตกตางระหวางระบบคอมพวเตอรและระบบปฏบตการเพอใหเกดความเขาใจชดเจนขน

1.1 การจ าแนกเครองคอมพวเตอร สามารถจ าแนกออกเปน 4 ประเภทดงน 1. เครองซปเปอรคอมพวเตอร (Super Computer) เปนเครองคอมพวเตอรขนาดใหญม ประสทธภาพในการประมวลผลสงสด มสถาปตยกรรมการท างานทซบซอนไมวาจะเปน ดานการท างาน การประมวลผลดวความเรวสง การจดการขอมลจ านวนมากๆ ทเกยวของกบความถกตองแมนย าของผลลพธ เชน การพยากรณ (Prediction) การจ าลองสถานการณ (Simulation) การวจยเชงลก (Depth research) คอมพวเตอรประเภทนมกมราคาแพงมากสวนใหญจะถกน ามาใชในหนวยงานภาครฐ อาทเชน หนวยงานทางดานทหาร กรมอตนยมวทยา เปนตน 2. เครองเมนเฟรม (Mainframe Computer) เปนเครองคอมพวเตอรขนาดเลกรองจากซปเปอรคอมพวเตอร ประสทธภาพในการประมวลผลรองลงมาแตกสามารถประมวลผลความเรวสงได คอมพวเตอรประเภทนมกมราคาแพง ถกน ามาใชในหนวยงานภาครฐและเอกชน อาท เชน ธนาคาร บรษทประกนภย บรษทหลกทรพยขนาดใหญ เปนตน 3. เครองมนคอมพวเตอร (Mini Computer) เปนเครองคอมพวเตอรขนาดกลาง มขนาดเลกกวาเครองเมนเฟรม ประสทธภาพดพอสมควร คอมพวเตอรประเภทนมกมราคาไมแพงมาก ถกน ามาใชในหนวยงานเอกชนเปนสวนใหญ 4. เครองไมโครคอมพวเตอร (Micro Computer) เปนเครองคอมพวเตอรขนาดเลกทนยมใชกนอยางแพรหลายทงในสถาบนการศกษา ภายในหนวยงายภาครฐและเอกชน ตามครวเรอนเพราะมประสทธภาพ สามารถท างานไดหลายอยางและราคาไมแพง บางครงมกถกเรยกวาเปนเครองคอมพวเตอรสวนบคคลท งแบบตงโตะ (Desktop Computer) และแบบหอคอย (Tower Computer) ไมโครคอมพวเตอรแยกออกเปนหลายชนดแลวแตประเภทและความเหมาะสมกบการน าไปใชงาน เชน คอมพวเตอรสวนบคคล (Personal Computer) คอมพวเตอรแบบพกพา (Notebook) คอมพวเตอรแบบพกพาขนาดเลก (Pocket PC) คอมพวเตอรแบบสมผส (Lap tab) เปนตน

Page 2: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

รปท 1.1 แสดงโครงสรางของระบบคอมพวเตอร (Structure of Computer System)

จากรปท 1.1 แสดงโครงสรางของระบบคอมพวเตอรประกอบไปดวยหลายสวนทมความสมพนธกน ไมวาจะเปนในสวนของผใชงาน (User) ตวระบบและชดค าสงใชงาน (System and Application Programs) ซงภายในจะประกอบไปดวยสวนส าคญตางทเกยวของ เชน ตวแปรชดค าสง (Compiler) ตวแปลภาษาแอสเซมบล (Assembler) บรรณาธกรณขอความ (Text Editor) ระบบฐานขอมล (Database System) โดยมระบบปฏบตการ (Operating System) เปนระบบชดค าสงทควบคมการท างานของฮารดแวรและชดค าสงประยกตตางๆ ใหด าเนนไปอยางราบรน ถกตองตามวตถประสงคของผใช (พระพนธ โสพศสถตย, 2552) 1.2 รปแบบและกระบวนการท างานของระบบคอมพวเตอร ระบบคอมพวเตอรมรปแบบและกระบวนการท างานทถกพฒนาอยตลอดเวลาเพอใหเหมาะสมกบรปแบบและวธการท างานใหเขากบเทคโนโลยคอมพวเตอรทเปลยนแปลงอยตลอดเวลา โดยเรมตนรปแบบ การพฒนาระบบคอมพวเตอรถกออกแบบใหใชกบเครองคอมพวเตอรระบบเมนเฟรม (Mainframe Computer Systems) กอนและพฒนาตอมาเรอยๆซงแสดงใหเหนววฒนาการของระบบคอมพวเตอรตงแตเรมตนไดดงน ระบบการท างานแบบกลม (Batch Systems) เปนรปแบบการท างานของระบบคอมพวเตอรในยคแรกทคอมพวเตอรมขนาดคอนขางใหญและใชอปกรณทเกยวของหลายชนด เชน เครองอานบตร (Card Reader) หนวยขบแถบบนทก (Tape drive) บตรเจาะร (Card Punches) โดยตองตดตอประสาน การท างานผานตวด าเนนการ (Operator) เปนตวเรยงล าดบในการรบสงขอมลและชดค าสงทมความคลายกนเปนกลมเดยวกน (Batches) มการประมวลผลทละกลม แลวสงผลลพธคนกลบไปยงผใช ในรปแบบตาง ๆ ของงานหรอตามประเภทของอปกรณทแสดงผล บางครงระบบปฏบตการจะจดท าตารางงาน (Job scheduling) ขนมาเพอสงผลลพธออกไปประมวลผลอกท ระบบการท างานแบบกลมมขอจ ากดในเรองความเรวใน การประมวลผลและการรบสงขอมลระหวางซพยและอปกรณ

ผใชท 1 ผใชท 2 ผใชท 3 ผใชท n

ตวแปลโปรแกรม ตวแปลภาษาแอสเซมบล บรรณาธกรณขอความ ระบบฐานขอมล (Compiler) (Assembler) (Text Editor) (Database System) ตวระบบและโปรแกรมประยกตตางๆ (System and Application Programs)

ระบบปฏบตการ (Operating System)

ระบบคอมพวเตอร (Computer Hardware)

Page | 2

Page 3: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

รบและสงขอมล เนองจากซพยจดเปนอปกรณระบบอเลกทรอนกสทงหมดจงมความเรวในการประมวลผลมากกวาอปกรณรบและสงขอมล ซงเปนเปนอปกรณทไมเปนระบบอเลกทรอนกสทงหมด ท าใหการท างานทงสองอปกรณไมสอดคลองกน ดงรปท 1.2 (ศพทบญญต ราชบณฑตยสถาน, 2544)

รปท 1.2 แสดงพนทของหนวยความจ าส าหรบระบบการท างานแบบกลม

จากรปท 1.2 แสดงพนทของหนวยความจ าส าหรบระบบการท างานแบบกลม โดยมพนชดค าสงส าหรบผใชงาน ท างานผานตวด าเนนการ (Operator) ซงมหนาทเรยงล าดบอกทงยงคอยรบสงขอมลและชดค าสงทมความคลายกนหรอเปนกลมเดยวกน (Batches) แลวสงขอมลใหระบบปฏบตการท าการประมวลผลทละกลม

ระบบการท างานหลายชดค าสง (Multiprograms Systems) เปนรปแบบการท างานทใชแกปญหา การท างานทละงาน (Single Job) ท าใหหนวยประมวลผลกลาง (CPU) ตองหยดรอการสงผานขอมลหรองานอน ระหวางจานบนทก (disk) (disk) กบหนวยประมวลผลกลาง (CPU) จงท าใหใชงานหนวยประมวลผลกลาง (CPU) ไมเตมประสทธภาพ โดยระบบการท างานแบบหลายชดค าสง (Multiprograms Systems) ถกพฒนาขนมาเพอใหผใชระบบปฏบตการสมยใหมทมความตองการใชงานมากกวาหนงงานในชวงเวลาเดยวกนโดยอาศย การท างานบนหนวยความจ า ซงท าให หนวยประมวลผลกลางถกใชงานอยางอยางเตมประสทธภาพ โดยไมตองหยดรอ (wait) การใชงานจากผใชหรออปกรณรบและแสดงผลขอมล อกทงยงสามารถบรรจ (load) งานอนมาด าเนนการประมวลผลไดพรอมกบงานทด าเนนการอยกอนหนาทไดทนท เพอใหเหนขนตอนการท างานของหนวยความจ าในรปแบบบการท างานหลายชดค าสงอยางเปนระบบ (Multiprograms Systems) ตามล าดบชนการท างานอยางตอเนองและสมพนธกน แสดงไดดงรปท 1.3

ระบบปฏบตการ (Operating System)

พนทโปรแกรมส าหรบผใชงาน

(User program area)

Page | 3

Page 4: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

รปท 1.3 แสดงพนทของหนวยความจ าส าหรบระบบการท างานแบบหลายชดค าสง

จากรปท 1.3 แสดงพนทของหนวยความจ าส าหรบระบบการท างานแบบหลายชดค าสง ยกตวอยาง เชน งาน 1 (Job 1) เปนการท างานในสวนของชดค าสงประมวลผลค า (Word Processing) งาน 2 (Job 2) เปนการท างานในสวนของชดค าสงตารางการท างาน (Spread Sheet) สวนงาน 3 (Job 3) เปนการท างานของชดค าสงน าเสนอขอมล (Micorsoft PowerPoint) ระบบปฏบตการ (Operating System) ท าหนาทในการจดสรรพนทของหนวยความจ าใหแตละงานสามารถท างานไปพรอมกนไดอยางมประสทธภาพ

ระบบการแบงชวงเวลา (Time-Sharing Systems) เปนรปแบบการท างานโดยทผใชมากกวาหนงคนสามารถใชงานเครองคอมพวเตอรเครองเดยวกนไดในเวลาเดยวกน โดยมอปกรณทชวยในการรบสงขอมล เชน แปนพมพ (Keyboard) หรอเมาส (Mouse) ใชควบคมสงงานผานหนาจอของเครองคอมพวเตอรปลายทาง (Terminal) โดยระบบปฏบตการจะท าหนาทในการแบงชวงเวลาการท างานของหนวยประมวล (CPU) ใหสามารถจดสรรเวลาและตอบสนองตอความตองการใหกบผใชไดอยางเหมาะสมและมประสทธภาพสงสด

ระบบคอมพวเตอรสวนบคคล (Desktop Systems) เปนระบบทถกพฒนาขนมาในชวง ป ค.ศ. 1970s เพอใหผงานคอมพวเตอรไดใชเครองและอปกรณทเกยวของตางๆ ทงดานการรบขอมลเขา การแสดงผล การประมวลผลทมราคาถกและขนาดเลกลงได และใหชอเครองคอมพวเตอรประเภทนวา เครองคอมพวเตอรสวนบคคล (Personal Computer) และมการพฒนาระบบปฏบตการเขาไปชวยจดการดานตาง ๆ ใหกบเครองคอมพวเตอรสวนบคคล ตงแตระบบปฏบตการ DOS ของบรษทไมโครซอฟตและพฒนาตอมาเปนระบบปฏบตการ Windows เวอรชนตาง ๆ ระบบปฏบตการ OS/2 ของบรษท IBM ระบบปฏบตการ MacOS x ของบรษท Apples หรอแมกระทงระบบระบบปฏบตการ Linux เวอรชน (Distros) ตางๆ ในกลมของโอเพนซอสท (Open Source) เพอตอบสนองตอความตองการ ความสะดวก ประสทธภาพและความงายตอการน าไปใชงานใหกบผใชงานในกลมตางๆ ได

ระบบปฏบตการ (Operating System)

งาน 1 (Job 1)

0

512K

งาน 2 (Job 2)

งาน 3 (Job 3)

Page | 4

Page 5: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

ระบบการประมวลผลหลายตว (Multiprocessor Systems) เปนระบบการใชตวประมวลผล (Processor) หรอหนวยประมวลผลกลางมากกวาหนงตวในการประมวลผล บางครงอาจจะเรยกวา ระบบการประมวลผลแบบนวา ระบบคขนาน (Parallel System) หรอ ระบบการประมวลผลแบบแนบแนน (Tightly Couple System) โดยการท างานจะมการใชสายสงสญญาณขอมล สญญาณนาฬกา (Clock) หนวยความจ า (Memory) หรออปกรณรอบขาง (Peripheral Devices) รวมกนไดอยางของระบบ

ประโยชนของการใชระบบการประมวลผลหลายตว (Multiprocessor Systems) 1. เพมประสทธภาพเวลาในการเขาถงขอมล (Increased throughput) เนองจากมการใชการประมวลผลหลายตวท าใหลดเวลาในการท างาน มากกวาหนงงานลง 2. ประหยดคาใชจาย (Economy scale) เนองจากมการแบงการท างานกน เชน การแบงบนอปกรณรอบขาง (Share peripherals) หนวยความจ ากลมใหญ (Mass storage) อปกรณแปลงไฟ (Power supplies) เปนตน 3. เพมความนาเชอถอ (Increased reliability) เนองจากมการใชการประมวลผลหลายตว หากตวหนงตวใดเกดท างานลมเหลว (Failure) กยงมตวประมวลผลอกหลายตวท างานตอไปได ท าใหระบบไมหยดชะงก (Halt) ซงเปนการแกปญหาทเรยกวา ความทนทานของระบบเมอเกดขอผดปกตขน (Fault tolerant) โดยทวไปแลวระบบการใชตวประมวลผล (Processor) หรอ CPU มากกวาหนงตวในการประมวลผล จะม 2 รปแบบการท างานดวยกน คอ 1.รปแบบการท างานแบบสมมาตร (Symmetric multiprocessing: SMP) คอระบบทตวประมวลผล (Processor) ทกตวแบงการท างานเทาๆกน แสดงไดดงรปท 1.4 2.รปแบบการท างานแบบไมสมมาตร (Asymmetric multiprocessing) คอระบบทตวประมวลผล (Processor) ทกตวแบงการท างานไมเทากน โดยมการแบงการท างานเปนแบบตวประมวลผลหลก (Master Processor) และตวประมวลผลภายใตการควบคม (Slave Processors) อกทหนง

รปท 1.4 แสดงรปแบบการท างานแบบสมมาตร (Symmetric multiprocessing: SMP)

จากรปท 1.4 แสดงใหเหนรปแบบการท างานแบบสมมาตร (Symmetric multiprocessing: SMP) คอ ระบบทตวประมวลผล (Processor) ทกตวสามารถใชทรพยากรของระบบเชน บส (bus) หนวยความจ า (Memory) หรออปกรณรบและแสดงผลขอมล (I/O) รวมกนได เปนตน

หนวยความจ า (Memory)

หนวยประมวลผลกลาง (CPU)

หนวยประมวลผลกลาง (CPU)

หนวยประมวลผลกลาง (CPU)

Page | 5

Page 6: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

ระบบการท างานแบบกระจาย (Distributed Systems) เปนระบบการใชในการเชอมโยงและสอสารระหวางสองหรอหลายระบบเขาดวยกน ระบบการท างานแบบกระจายมกเลอกใชกบระบบเครอขาย (Network) โดยแตละเครอขายจะมโปรโตคอล (Protocol) ทเลอกใช การแบงระยะทางระหวางเครอขาย การแบงปนทรพยากรระหวางเครอขายรวมกน ระหวางผใชทอยในเครอขาย ตลอดจนการแลกเปลยนขอมลขายสารระหวางกนบนเครอขาย ท าใหระบบการท างานแบบกระจายมความยดหยน นาเชอถอ และมประสทธภาพ ซงระบบเครอขายมอยหลายแบบมกแบงตามระยะทาง

ในการตดตอเชอมโยงระหวางโหนด (Node) เชน - ระบบเครอขายทองถน (Local area Network: LAN) เปนเครอขายระยะใกล เชน ในหองหรอในอาคาร - ระบบเครอขายระดบเมอง (Metropolitan area Network: MAN) เปนเครอขายระยะไกลภายในเมอง เชน เครอขายทใชเชองโยงระหวางอาคาร อาจใชอปกรณบลทธ (Bluetooth devices) ในการตดตอสอสารระหวางกนหรอสรางเปนระบบเครอขายขนาดเลก (small-area network) ทมระยะการเชอมตอไมไกลมาก

ขนมาใชเฉพาะพนทกได - ระบบเครอขายระดบประเทศ (Wide area Network: WAN) เปนเครอขายระยะไกลในระดบประเทศ เชน เครอขายทใชเชองโยงระหวางเมองหรอประเทศ ระบบเครอขายแบบนสามารถประมวลผลบนโปรโตคอลเพยง

ตวเดยวหรอหลายโปรโตคอลได (วกพเดย สารานกรมเสร, 2556)

ระบบเครอขายแม/เครอขายลก (Client/Server Systems) ระบบนถกออกแบบโดยการใชสถาปตยกรรมระบบการใหบรการแบบศนยกลาง (centralized system architecture) หรอบางครงอาจเรยกการใหบรการจากระบบเครอขายแม (Server systems) กบเครอขายลก (Client) ผตดตอขอใชบรการดงรปท 1.5 โดยระบบเครอขายแม ยงแบงออกเปน - ระบบทใชเครอขายแมในการประมวลผล (Compute-server system) เปนระบบเครอขายทยอมใหลกขายตดตอเขามาและขอใชบรการการค านวณ โดยสงค าขอเพอกระท าการดงกลาว มายงระบบเครอขายแมเพอชวยค านวณและสงผลลพธกลบคนไปยงเครองลก - ระบบทใชเครอขายแมในการจดการเกยวกบไฟล (File-server system) เปนระบบเครอขายแมเพอใชควบคมหรอจ ากดสทธในการ สราง (Create) อาน (Read) ปรบปรง (Update) หรอลบ (Delete) ไฟลขอมลจากเครอขายลก

เครองแม (Server)

ลก (Client)

เครอขาย (Network)

รปท 1.5 แสดงโครงสรางทวไปของระบบเครอขายแม/เครอขายลก (Client/Server Systems)

เครองลก (Client)

เครองลก (Client) (Client)

เครองลก (Client)

Page | 6

Page 7: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

จากรปท 1.5 แสดงใหเหนแสดงโครงสรางทวไปของระบบเครอขายแม/เครอขายลก (Client/Server Systems) โดยเครองแม (Server) สามารถเชอมตอผานไปยงเครองลก (Client) ผานระบบเครอขาย (Network) คอมพวเตอรไดหลายตวในเวลาเดยวกน

ระบบการท างานแบบกลม (Clustered Systems) ระบบนเปนการน าเอาตวประมวลผลหลาย ๆ ตว (multiple CPUs) มารวมกนเปนกลม (Clustered) ใหสามารถทจะใชทรพยากรรวมกนได โดยเฉพาะหนวยความจ า ระบบการท างานแบบกลมสามารถทจะใชการเชอมโยงผานระบบเครอขายแบบทองถน (LAN) ท าใหการท างานมประสทธภาพสง (High availability) ในดานการประมวลผลไดอยางรวดเรว และเสยคาใชจายไมสงมากเกนไปเมอเทยบกบระบบเมนเฟรม (Main frame) ในดานความเรวในการประมวลผลขอมลขนาดเทากน

ระบบการประมวลผลแบบทนท (Real Time Systems) ระบบทพฒนาใหเหมาะกบงานหรอขอมลทสามารถตอบสนองตอความตองการของผใชไดอยางรวดเรวและเปนปจจบน จนผใชมความรสกวาไมเหนความแตกตางของเวลาในการรบสงขอมลเพอน าไปประมวลผล ซงระบบการประมวลผลแบบทนท (Real-time systems) ทนยมใชในปจจบนมอย 2 ระบบคอ 1. ระบบประมวลผลทนทแบบเขมงวด (Hard real-time systems) เปนระบบทตองรบประกนและยนยนไดเสมอวางานทอยในชวงวกฤต (Critical tasks) จะไดรบการแกไขใหสมบรณ ตรงตามระยะเวลาทก าหนด สวนใหญมกจะเกยวของกบงานทตองมรบประกนความเสยง (Risk) เชน งานควบคมอปกรณตางๆ ในโรงงานอตสาหกรรม (Industrial control) และหนยนต (Robotics) กภย เปนตน 2. ระบบประมวลผลทนทแบบไมเขมงวด (Soft real-time systems) กรณทงานอยในชวงวกฤต (Critical tasks) ระบบประมวลผลทนทแบบไมเขมงวดโดยจะท าการจดล าดบกอนและหลง (Priority) ใหกบงานนนๆ เพอใหไดรบการแกไขจนเสรจสนสมบรณ เชน งานมลตมเดย (Multimedia) ระบบเสมอนจรง (Reality) งานดานวทยาศาสตรทเกยวของกบการคนควาเชงลก เชน งานส ารวจใตทองทะเลลก งานดานดาราศาสตรและดวงดาว เปนตน

ระบบคอมพวเตอรแบบพกพา (Handheld Systems) ระบบทพฒนาใหเหมาะกบกบเทคโนโลยสมยใหม เหมาะสมในการพกพาตดตว เชน เครองพดเอ (Personal digital assistants: PDAs) เครองปาลม (Palm) โทรศพทมอถอ (Cellular Mobile) สมารทโฟน (Smart Phone) ไอโฟน (Iphone) ไอแพด (IPad) ทมการเชอมตอเขากบระบบเครอขาย เชน อนเตอรเนต ( Internet) ไวไฟ (Wi-Fi) เครอขาย 3G อปกรณประเภทดงกลาวจะมการตดตงอปกรณหรอชนสวนอเลกทรอนกสและระบบปฏบตการไวส าหรบใชงานรวมกนในรปแบบฝงตว (Embedded System) ซงในปจจบนระบบคอมพวเตอรแบบพกพามขดความสามารถและประสทธภาพในการใชงานมากกวาระบบในยคแรกๆ ทงในดานความจ ขนาดของหนวยความจ า ความเรวของหนวยประมวลผล ความงายตอการใชงาน ความหลากหลายของแอปพลเคชนทเลอกใชใหเหมาะสมกบงานทท า ขนาดและรปรางททนสมยในการพกพา ตลอดจนความเรวขนของระบบเครอขายทเชอมตอ เปนตน ระบบคอมคอมพวเตอรแบบพกพาจงไดรบความนยม ในการน ามาใชมากทสดของคนในยคปจจบน

Page | 7

Page 8: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

1.3 ระบบปฏบตการ (Operating System)

เปนระบบชดค าสงทผพฒนามจดประสงคสรางขนมาเพอใชควบคมการท างานของอปกรณฮารดแวร (Hardware) และซอฟตแวร (Software) ประเภทตาง ๆ ใหสามารถท างานรวมกนกบบคลากร (Peopleware) ทมสวนเกยวของกบระบบคอมพวเตอรทงทางตรงและทางออมไดอยางราบรนและเกดประสทธภาพสงสด แสดงไดดงรปท 1.6 นอกจากนระบบปฏบตการทดยงมหนาทควบคมการท างานใหผใชใหสามารถท างานหลายงาน (Multitasking) หรอท างานหลายคน (Multi-user) ไดในเวลาเดยวกนโดยไมสงกระทบกบการท างานของบคคลอน รวมไปถงการควบคม (Control) การใชงาน การใหสทธการเขาถงไฟลขอมล (Access File) การรกษาความปลอดภย (Security) การปองกนการรกราน (Protection) จากผไมหวงดเขามาใชงานระบบได

รปท 1.6 แสดงความสมพนธของสวนทเกยวของกบระบบปฏบตการ

จากรปท 1.6 แสดงใหเหนความสมพนธของสวนทเกยวของกบระบบปฏบตการระบบปฏบตการมหนาทหลก ๆ คอ การจดสรรทรพยากรในสวนเครอง(Hardware) เพอใหบรการในสวนชดค าสง (Software) ในเรองการรบสงและจดเกบขอมลกบสวนเครอง เชน การสงขอมลภาพไปแสดงผลทจอภาพ (Monitor) การสงขอมลไปเกบหรออานจากจานบนทกขอมลแบบแขง (Hard disk) การรบสงขอมลในระบบเครอขาย การสงสญญานเสยงไปออกล าโพง หรอจดสรรพนทในหนวยความจ า ตามทผใขงาน (People ware) ตกตอหรอรองขอ รวมทงท าหนาทจดสรรเวลาการใชหนวยประมวลผลกลาง (CPU) ในกรณทอนญาตใหชดค าสง (Software) หลาย ๆตวท างานพรอม ๆกน ในเวลาเดยวกน (วกพเดย สารานกรมเสร, 2556)

การแบงประเภทของระบบปฏบตการ

1. แบงตามวตถประสงคการใชงาน (Divided by Objective) 1.1 การใชงานโดยล าพง (Stand-alone) เปนระบบปฏบตการท ถกพฒนาขนโดยวตถประสงคเพอใชงานกบเครองคอมพวเตอรสวนบคคลทรจกกนในรปแบบของเครองคอมพวเตอรสวนบคคล (Personal Computer: PC) หรอเครองคอมพวเตอรแบบพกพา (Notebook) ทท างานโดยไมมการเชอมตอกบเครองคอมพวเตอรเครองอน เชน MS-DOS, Linux Desktop, Mac OS, และ Windows รนตางๆ

สวนเครอง Hardware

สวนชดค าสง Software

ผใขงาน People ware

ระบบปฏบตการ (Operating System)

Page | 8

Page 9: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

1.2 การใชงานโดยมการเชอมโยง (Network Connection) เปนระบบปฏบตการทถกพฒนาขนโดยวตถประสงคเพอใชงานกบเครองคอมพวเตอรทมการเชองโยงกนตงแตหนงเครองขนไป โดยมการใชทรพยากรรวมกบบนระบบเครอขายแมหรอผใหบรการ (Server) และเครอขายลกหรอผรบบรการ (Client) เชน Novell Netware, Linux Server, UNIX, Windows Server และ Solaris เปนตน 1.3 การใชงานแบบฝงตว (Embedded) เปนระบบปฏบตการทถกตดตงมาพรอมกบเครองคอมพวเตอร โดยถกจดเกบไวในหนวยความจ าแบบอานอยางเดยว (Read Only Memory: ROM) สวนใหญจะพบไดในเครองคอมพวเตอรชนดพกพา เชน Windows RT, Windows Mobile, Pocket PC’s OS, Android, Blackberry OS เปนตน

2. การแบงตามลกษณะการใชงาน (Divided by Used) 2.1 การใชงานโดยคนเดยว (Single User) เปนระบบปฏบตการทการใชงานในชวงเวลาใดชวงเวลาหนง จะมผใชงานเพยงหนงคนเทานน แตผใชงานสามารถทจะท างานหลายอยางไดในเวลาเดยวกนหรอเปดใชงานพรอมกนหลายชดค าสงได เชน Linux Desktop, Mac OS, และ Windows 95 ขนไป เปนตน 2.2 การใชงานไดหลายคน (Multi User) เปนระบบปฏบตการทการใชงานในชวงเวลาใดชวงเวลาหนง จะมผใชงานไดมากกวาหนงคนในเวลาเดยวกน เชน Novell Netware, Linux Server, UNIX, Windows Server และ Solaris เปนตน 2.3 การใชงานเดยว (Single Tasking) เปนระบบปฏบตการทก าหนดใหคอมพวเตอรประมวลผลการท างานของชดค าสงไดทละหนงงานเทานน โดยลกษณะการท างานจะเปนการสงใหคอมพวเตอรท างานภายใตเครองหมายค าสง (Command Line) ทละค าสงจนเสรจ ซงในปจจบนผใชไมนยมใชระบบปฏบตการประเภทนแลว เชน Disk Operating System: DOS เปนตน 2.4 การใชงานพรอมกนไดหลายงาน (Multi Tasking) เปนระบบปฏบตการทก าหนดใหคอมพวเตอรประมวลผลการท างานของชดค าสงไดทละหลายงานพรอมกน โดยลกษณะการท างานจะเปนการสงใหคอมพวเตอรท างานมากกวาหนงงานในเวลาเดยวกน ซงปจจบนระบบปฏบตสวนใหญจะเปนการท างานในลกษณะนแทบทกระบบปฏบตการ

นอกจากนระบบคอมพวเตอรทมใชอยในปจจบน สถาปตยกรรมของระบบปฏบตการถอเปนปจจยทชวยในก าหนดแนวทาง รปแบบ วธการพฒนาระบบปฏบตการ ดงนนจงจ าเปนตองมสถาปตยกรรมทแตกตางกน (Multi-Platform) และระบบปฏบตการเดยวกนยงสามารถใชงานไดหลายสถาปตยกรรม โดยการเลอกใชระบบปฏบตการใหเหมาะสมเปนสงทตองพจารณาอยางยง เชน

- เครองซปเปอรคอมพวเตอร (Super Computer) ใชระบบปฏบตการ IRIX และ UNICOS - เครองเมนเฟรม (Mainframe Computer) ใชระบบปฏบตการ OS/390, Linux และ UNIX - เครองมนคอมพวเตอร (Mini Computer) ใชระบบปฏบตการ OS400, Linux Server และ OpenVMS - เครองไมโครคอมพวเตอร (Micro Computer) ใชระบบปฏบตการ Windows, Linux Desktop และ UNIX - เครองเวรกสเตชน (Workstation) ใชระบบปฏบตการ Windows, Mac OS, Linux Desktop และ OS/2

Page | 9

Page 10: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

1.4 ววฒนาการของระบบปฏบตการ (Evolution of the Operating System) การกอก าเนดของระบบปฏบตการไดถกพฒนาและเปลยนแปลงมาอยางตอเนองตงแตยคเรมตนทเปนอปกรณและเครองค านวณทมค าสงการท างานแบบงายๆ ไมมความซบซอนเทาไรนก จนมาถงยคปจจบนทระบบปฏบตการถกพฒนาและน ากบใชกบงานหลายประเภทและมความซบซอนเพมมากขน เพอรองรบกบการเปลยนแปลงทางดานสถาปตยกรรมและเทคโนโลยคอมพวเตอรท าใหมผลตอการพฒนาและเปลยนแปลงระบบปฏบตการควบคไปดวย ดงนนเราจงสามารถจ าแนกววฒนาการของระบบปฏบตการตงแตยคเรมตนจนมาถงจนมาถงยคปจจบนไดดงน

ยคเรมตน (ชวงป ค.ศ. 1940- 1949) เปนชวงเรมตนในการใชอปกรณอเลกทรอนกสในการค านวณดวยค าสงภาษาเครอง (machine language) ในรปของไบนารชดค าสง (Binary code) ทเรยกเครองค านวณค าสงมอ (hand-code) และในป ค.ศ.1942 จอหน มอชล (John Mauchly) และเปรสเบอร แอคเครท (Presper Ackert) จากมหาวทยาลยแพนซลเวนเนย ไดรวมมอกนสรางคอมพวเตอร อเลคทรอนคสเครองแรกของโลกมชอวา ENIAC ยอมาจาก (Electronic Numerical Integrator and Calculator)

ยคทหนง (ชวงป ค.ศ. 1950) เปนชวงทเรมมนกเขยนชดค าสง (Programmer) เกดขนและพฒนาภาษาชดค าสงทใชจดการและสงงานการประมวลผลแบบกลมทละงาน (Batch processing) โดยหองวจยของบรษทเจนเนอรลมอเตอร (General Motors Research Laboratories) ไดพฒนาระบบปฏบตเพอใชงานและตดตงลงบนเครองคอมพวเตอรไอบเอมทชอวา IBM 701 การท างานของระบบปฏบตการนจะประมวลผลไดทละงาน ตลอดจนความเรวในการประมวลผลคอนขางชา เพราะขอจ ากดทางดานความเรวของหนวยความจ า และอปกรณทเกยวของ

ยคทสอง (ชวงป ค.ศ. 1960) เปนชวงทมการพฒนาประสทธภาพของชดค าสงใหสามารถจดการงานไดมากกวาหนงงาน (Multitasking)ในเวลาเดยวกน ซงเรยกวา ระบบการท างานแบบหลายชดค าสง (Multiprogramming) แตวธการท างานยงเปนแบบการการประมวลผลแบบกลม (Batch processing) และอปกรณสวนใหญยงใชเวลาในการประมวลผลคอนขางนาน และไมสมพนธกบความเรวของตวประมวลผล (Processor) ในยคนมการพฒนาใหระบบปฏบตการรองรบการท างานทซบซอนมากขน ในดานของผใชสามารถใชงานมากกวาหนงคนในเวลาเดยวกน โดยทผใชสามารถตดตอ (Interface) ผานหนาจอ (Dumb terminal) ในลกษณะการปอนค าสง และรอรบการแสดงผลทหนาจอ ซงไมมตวประมวลผลตดตงอยภายในตวเครอง สวนวธการจดการท างานเปนรปแบบแบงบนเวลา (Time-Sharing) ในการใชงานใหกบผใชมากกวาหนงคนในเวลาเดยวกน และเรมตนการออกแบบและพฒนาการท างานในรปแบบทตอบสนองกบผใชงานแบบทนท (Real-time)

ยคทสาม (ชวงป ค.ศ. 1970) เปนชวงทมการพฒนาตอยอดจากยคทสามไมวาจะเปน การท างานแบบกลม (Batch processing) การแบงเวลาใชงาน (Time-Sharing) การท างานในรปแบบทตอบสนองกบผ ใชงานแบบทนท (Real-time) เรมมการพฒนาตวประมวลผลขนาดเลก (Microprocessor) เพอใหใชงานกบระบบปฏบตการทมความซบซอนมากขน ยคนเปนยคเรมตนการพฒนาเทคโนโลยการตดตอสอสารขอมลบนระบบเครอขายคอมพวเตอร

Page | 10

Page 11: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

เพอรองรบความตองการของผใชในการสงผานขอมลระหวางกน การพฒนาระบบปองกนและรกษาความปลอดภยใหกบขอมล รวมท งการรบประกนวาขอมลทสงจากตนทาง (Source) ไปยงปลายทาง (Destination) ไดอยางถกตองและสมบรณทสด ท าใหยคนมการเรมตนแนวคดการเขารหสขอมล (Encryption) และถอดรหสขอมล (Decryption) ขน

ยคทส (ชวงป ค.ศ. 1980) เปนชวงทใหความส าคญในการพฒนาคอมพวเตอรสวนบคคล (Personal Computer) โดยเฉพาะความเรวของตวประมวลผลขอมลขนาดเลก (Microprocessor) ใหมประสทธภาพสงสด โดยบรษทไอบเอม ( IBM) ไดผลตเครองคอมพวเตอรขนในป ค.ศ. 1981 ตอมาบรษทแอปเปล (Apple) ไดผลตเครองคอมพวเตอรแมคอนทอช (Macintosh) ขนในป ค.ศ. 1984 ยคนมสถาปตยกรรมตาง ๆ เกดขนมากมายบนระบบเครอขายเครองคอมพวเตอร ซงสถาปตยกรรมทไดรบความนยมใชกนอยางแพรหลาย คอ ระบบเครอขายแม/เครอขายลก (Client/Server) บนอนเตอรเนต โดยหนวยงานทชอวา Advance Research Project Agency : ARPA ซงเครอขายบนอนเตอรถกพฒนาอยางตอเนองตงแตยคทสอง (ชวงป ค.ศ. 1960) และในป ค.ศ. 1989 ไดมการคดคนและสรางสรรครปแบบเพอสอสารระหวางมนษยดวยกน โดยอาศยเครอขายคอมพวเตอรเปนตวเชอมโยง ทเรยกวา เวลดไวดเวบ (World Wide Web : WWW) ซงเปนทนยมและใชงานกนอยางแพรหลายมาจนถงปจจบน ดงนนระบบปฏบตการในยคนจะถกพฒนาใหรองรบการท างานบนระบบเครอขายคอมพวเตอร

ยคทหา (ชวงป ค.ศ. 1990) เปนชวงทการพฒนาประสทธภาพของอปกรณฮารดแวรและซอฟตแวรใหรองรบการท างานกบเทคโนโลยคอมพวเตอรสมยใหมกาวหนาไปอยางรวดเรวกวายคตางๆ ทกลาวมา ทงดานความเรวในการประมวลผล ขนาดความจขอมลเพมมากขนในระดบกกะไบต (Gigabyte = 1024 Mbyte ) ท าใหภาษาชดค าสงและซอฟตแวรทใชอยในหนวยงานตาง ๆ ในยคนถกพฒนาใหมความซบซอน และม ความตองการประมวลผลในระดบทตองใชเวลาความเรวสงไดโดยไมตองค านงพนทในการจดเกบขอมลเทาใดนก ในยคนมการเปดตวการเขยนภาษาชดค าสงสมยใหม ทเรยกวา ภาษาชดค าสงเชงวตถ (Object-Orient Programming Language) เชน ภาษา C++ ภาษาจาวา (Java) เปนตน ระบบปฏบตการทถกพฒนาขนในยคนกจะตองสนบสนนภาษาชดค าสงประเภทนดวย เชน ระบบปฏบตการวนโดว ตระกล 9x (Windows 9x Operating System) ระบบปฏบตการลนกซ (Linux Operating System) และอารปาเชเวบเซรฟเวอร (Apache Wab Server) ซงเปนระบบปฏบตการทรองรบการท างานบนระบบเครอขายแบบกระจาย (Distributed System) ท าใหการเชอมตอบนเครอขายอนเตอรเนตความเรวสง (Hi-Speed Internet) ท าไดงายและสะดวกรวดเรวขน

ยคทหก (ชวงป ค.ศ. 2000 จนถงปจจบน) เปนชวงทการพฒนาระบบเครอขายคอมพวเตอรบนอนเตอรเนตความเรวสงไดรบความนยมกบผใชทกมมโลกสงสด ดงนนการพฒนาเทคโนโลยการเชอมโยงและสอสารขอมลระหวางกนจงจ าเปนและเปนสงส าคญ จงเกดการพฒนารปแบบการใหบรการบนระบบเครอขาย (Web Service) ขน เพอใหการเชอมโยงและสอสารขอมลบนสถาปตยกรรมทตางกน (Platform) ระหวางกนเปนไปอยางราบรน ระบบปฏบตการทพฒนาขนมาใช

Page | 11

Page 12: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

ในยคปจจบนทนยมใชกนอยางแพรหลายยงคงเปนของบรษทไมโครซอฟต คอ ระบบปฏบตการตระกลวนโดว เชน Windows XP, Windows Vista, Windows 7 เปนตน นอกจากนในยคปจจบนผใชใหความนยมใชอปกรณแบบพกพาทผสมผสานกนระหวางโทรศพทและคอมพวเตอรผานระบบเครอขายไรสายความเรวสง เชน Hi-Speed Intern, WiFi, 3G, 4G เพมมากขนหลายเทาตวไมวาจะเปน สมารทโฟน (Smart phone) แบลคเบอรร (Blackberry) ไอโฟน (IPhone) ไอแพด (IPad) เปนตน ดงนนจงจ าเปนตองมการพฒนาระบบปฏบตการบนอปกรณดงกลาวใหมประสทธภาพและรองรบการท างาน ตลอดจนการพฒนาแอปพลเคชน (Application on Mobile) ตางๆ ทตอบสนองกบความตองการใหกบผใชควบคไปดวย เชน ระบบปฏบตการซมเบยน (Symbian) วนโดวโมบาย (Windows Mobile) ระบบปฏบตการแอนดรอยด (Android) ระบบปฏบตการแบลคเบอรร (Blackberry OS6) ระบบปฏบตการไอโฟน (IPhone OS) เปนตน (พรพร หมนสนท, สธ พงศาสกลชย, อจจมา เลยงอย, 2553)

1.5 หนาทของระบบปฏบตการ (Function of the Operating System) ระบบปฏบตการท าหนาทในการควบคมการท างาน อ านวยความสะดวก และเพมประสทธภาพ การท างาน โดยเนนความงายในการท างานใหกบผใชเครองคอมพวเตอรมากทสด ในลกษณะทผใชไมจ าเปนตองทราบรายละเอยดหรอกลไกการท างานของอปกรณฮารดแวรตางๆ การประมวลผลขอมล การน าเขา/ออก การประมวลผลขอมล และการจดเกบขอมลแบบหลกและแบบส ารอง การแสดงผลรวมถงการตดตอสอสารขอมลระหวางกนในระบบเครอขาย ดงรปท 1.7 แบงไดดงน 1. การกระท าการของชดค าสง (Program Execution) 2. การด าเนนงานของอนพต/เอาทพต (I/O Operation) 3. ระบบแฟมขอมล (File Systems) 4. การตดตอสอสาร (Communication) 5. การจดสรรทรพยากร (Resource Allocation) 6. การจดการบญชผใช (Accounting) 7. การตรวจสอบขอผดพลาด (Error Detection) 8. การปองกนและการรกษาความปลอดภย (Protection and Security)

Page | 12

Page 13: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

รปท 1.7 แสดงหนาทหลกของระบบปฏบตการ (Function of the Operating System)

จากรปท 1.7 แสดงใหเหนหนาทหลกของระบบปฏบตการ (Function of the Operating System) ในการกระท าการของชดค าสง (Program Execution) การกระท าการในสวนของอปกรณรบและแสดงผลขอมล (I/O Operation) การจดการระบบแฟมขอมล (File Systems) การตดตอสอสาร (Communication) การจดสรรทรพยากร (Resource Allocation) การจดการบญชผใช (Accounting) และการตรวจสอบขอผดพลาด (Error Detection) ทเกดขนกบระบบคอมพวเตอร

1. การกระท าการของชดค าสง (Program Execution) ระบบปฏบตการจะมฟงกชนไวใหบรการ ในการกระท าการของชดค าสง เพอใหเกดประโยชนใหกบผใชในการอนเตอรเฟซหรอตดตอกบระบบ ซงในเกอบทกระบบปฏบตการจะมสวนทเรยกวา สวนตดตอผใช (User Interface) ค าสงควบคม (Command – Line: CLI) สวนตดตอกบผใชในแบบกราฟฟก (Graphics User Interface: GUI) แบทชไฟล (Batch) ทแตกตางกน ชดค าสงระบบปฏบตการจะตองสามารถทจะบรรจชดค าสงลงในหนวยความจ าและเรยกใชชดค าสงทสนสดการท างานไมวาจะปกตหรอผดปกตหรอขอผดพลาดทเกดขนได

2. การกระท าการในสวนของอปกรณรบและแสดงผลขอมล (I/O Operation) ในระหวางทชดค าสงท างาน อาจตองการท างานในสวนการน าเขามลเขาหรอออก การจดการไฟลขอมลหรอการใชงานหนวยรบและแสดงผลขอมลของอปกรณตอพวงอนๆ ระบบปฏบตการจะท าหนาทอ านวยความสะดวกในการด าเนนงานระหวางผใชไปยงอปกรณรบและแสดงผลขอมลนนๆ โดยทผใชไมจ าเปนตองค านงกระบวนหรอขนตอนการท างาน การสงขอมลไปยงอปกรณรบและแสดงผล

Operating System

Function

8. Protection

and Security 7.

Error Detection

1. Program

Execution

6. Accounting

5. Resource Allocation

4. Communicat

ion

3. File System

2. I/O

Operation

Page | 13

Page 14: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

ขอมลทตองการ ส าหรบการปองกนการเขาถงการใชงานอปกรณรบและแสดงผลขอมลของผใชงานพรอมๆ กน เนองจากผใชงานไมสามารถควบคมการท างานอปกรณรบและแสดงผลขอมลไดโดยตรง เปนหนาทของระบบปฏบตการจะก าหนดการเขาถงการเขารบบรการอปกรณรบและแสดงผลขอมลของผใชงานพรอมกน โดยใหผใชทตองการใชงานอปกรณรบและแสดงผลขอมลรอจนกวาผครอบครองใชงานอปกรณรบและแสดงผลขอมลนนๆ เสรจสนกอน จงจะใชงานอปกรณรบและแสดงผลขอมลนนๆ ตอจากผครอบครองได

3. ระบบจดการระบบแฟมขอมล (File Systems) การจดการไฟล เปนทสงทส าคญ โดยเฉพาะในขณะทชดค าสงชดค าสงท างาน จ าเปนทจะตองอานและเขยนไฟลและบนทกขอมลลงในไดเรกทอร การสราง ลบและการคนหารายชอจากแฟมขอมลทตองการ การจดการไฟลตางๆ ตลอดจนการไดรบอนญาตในกระท าการทเกยวกบไฟลขอมล ระบบปฏบตการจะเปนตวจดการเกยวกบงานดงกลาวทงหมด ซงระบบปฏบตทดจ าเปนตองมฟงกชนการท างานทเปนประโยชน คอยอ านวยความสะดวกและสนบสนนการจดการระบบไฟลขอมลใหเกดประสทธภาพสงสดกบผใชงาน

4. การตดตอสอสาร (Communication) กระบวนการตดตอสอสารอาจมการแลกเปลยนขอมลภายในคอมพวเตอรเครองเดยวกน (Single Communication) หรอระหวางเครองคอมพวเตอรผานระบบเครอขาย (Multi-Communication) การสอสารอาจจะผานทางหนวยความจ าทใชรวมกนหรอผานทางขอความ (ผานแพคเกตยายจาก Operating System) โดยอาศยระบบปฏบตการเปนตวด าเนนการในการตดตอสอสารหรอสงขอมลจากระบบปฏบตการของคอมพวเตอรเครองแมขาย (Server) ไปยงระบบปฏบตการของคอมพวเตอรลกขาย (Client) กได ดงนนระบบปฏบตการจงท าหนาทเปนตวกลางในการตดตอสอสารระหวางกน เพอใหการด าเนนการในการตดตอสอสาร การสงผานขอมลทตองใหเปนไปอยางสมบรณ ถกตองและเกดประสทธภาพสงสด

5. การจดสรรทรพยากร (Resource Allocation) ระบบปฏบตการจะท าหนาทในการจดสรรทรพยากรอยางเหมาะสมและเกดประโยชนสงสด เมอมผใชหลายคนหรอท างานหลายงานพรอมกน ดงนนระบบปฏบตการตองมการจดการกบทรพยากรทมอยอยางจ ากดอยางทวถงและคลอบคลมเพอสนบสนนและชวยใหการท างานของผใชเรยกใชงานระบบคอมพวเตอรไดหลายสวน เชน การใชงานหนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) หนวยความจ า (Memory Unit) อปกรณรอบขาง (Peripheral Device) เครองพมพ (Printer) หนวยความจ าหลก (Main memory) และหนวยความจ าส ารอง (Secondary Storage) เปนตน

6. การจดการบญชผใช (Accounting) การใชงานหลาย ๆ ประเภทของแหลงขอมลบางอยาง ( เชนรอบการท างานของหนวยความจ าหลกและจดเกบไฟล) อาจมรหสการจดสรรพเศษอน ๆ เชน การใชงานอปกรณรบและแสดงผลขอมลเมอมการรองขอจากผใช การท าบญชผใชเพอชวยในการตดตามพฤตกรรมในการใช

Page | 14

Page 15: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

งาน ระยะเวลาการใชงาน วาใชไปแลวเปนจ านวนเทาไร ประเภทของทรพยากรคอมพวเตอรทชดค าส งรองขอ สทธการเ ขาถงและใชงานขอมลบนระบบเคร อขายคอมพวเตอร ระบบระบบปฏบตการจะท าหนาทตามทผดแลระบบเปนผก าหนดขนมา

7. การตรวจสอบขอผดพลาด (Error Detection) ระบบปฏบตการทดจะตองสามารถตรวจจบเพอหาขอผดพลาดทเกดระหวางการด าเนนการตาง ๆ สงผลตอการท างานโดยรวมของระบบ ทงในสวนของฮารดแวร ซอฟตแวร ระบบไฟฟา ขอจ ากดทางกายภาพของระบบ รวมถงผทไมมสทธในการใชงานหรอเขาถง ซงขอผดพลาดทเกดขนในแตละประเภทระบบปฏบตการจะตองจดเตรยมและมวธการเบองตนไวรองรบและหาวธการแกปญหาทถกตองและเหมาะสมทสดในการแกไขและด าเนนการ ซงขอผดพลาดทเกดขนและพบบอยๆ ซงระบบปฏบตการจะตองเตรยมการแกไขและปองกน ไดแก 7.1 ขอผดพลาดทเกดขนในสวนของ CPU และ Memory เชน การบนทกขอมลลงบนหนวยความจ าผดพลาด (Memory error) ไฟฟาลดวงจร (Power failure) การตรวจสอบบตขอมลผดพลาด (Parity error on tape) การตดตอลมเหลวบนระบบเครอขาย (Connection failure on network) 7.2 ขอผดพลาดทเกดขนในสวนผใชงานชดค าสง เขน การหารดวยศนย (Arithmetic Overflow) การพยายามเขาถงพนทในหนวยความจ าทไมไดรบอนญาตในการเขาถง (Access an illegal memory) การใชเวลาในหนวยจ ามากเกนไป (too-great use of CPU time)

8. การปองกนและการรกษาความปลอดภย (Protection and Security) 8.1 การปองกน (Protection) จะเกยวของกบการมนใจวาการเขาถงทรพยากรของระบบทงหมดจะถกควบคม การเขาถงระบบคอมพวเตอรของผใชอาจตองการควบคมการใชขอมลทประมวลผลพรอมกนจะตองไมรบกวนกนและเปนอสระตอกน 8.2 การรกษาความปลอดภย (Security) จะเกยวของกบการตดตอสอสารของระบบจากบคคลภายนอกตองมการตรวจสอบสทธของผใชแตละคน อกทงยงรวมถงการปองกนการเขาถงอปกรณรบและแสดงผลขอมลจากความพยายามในการเขาถงทไมถกตอง การไดรบความคมครองและรกษาความปลอดภย การคนหารายชอแฟมขอมล การไดรบอนญาตในการเขาถง อาน และบนทกไฟลขอมล รวมถงการปองกนและการรกษาความปลอดภยของเครองคอมพวเตอรบนระบบเครอขายการตดตอสอสารดวย เชน ชดค าสงปองกนการรกษาบกรกจากบคคลภายนอก (firewall) การเขารหสขอมล (encryption) การตรวจจบขอผดพลาด (error detection) เปนตน

Page | 15

Page 16: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

สรป

ระบบคอมพวเตอร (Computer System) เปนระบบทจ าเปนทตองใหอปกรณพนฐานทงในสวนของฮารดแวร (Hardware) และซอฟตแวร (Software) และบคลาการ (Peopleware) ทมสวนเกยวของกบการใชงานทงทางตรงและทางออม ตลอดจนการเกบขอมลทจ าเปนตองอาศยการเกบขอมลลงในหนวยความจ าหลก (Primary Storage) และหนวยความจ าส ารอง (Secondary Storage) เพอท าหนาทจดเกบขอมลท เกยวของกบการด าเนนการอปกรณท เกยวของ โดยมตวควบคมหนวยความจ า (Memory Controller) ทชวยในการจดสรรและแบงบนทรพยากรทมอยใหสอดคลองและเหมาะสมกบงาน ซงจ าเปนตองอาศยหนวยความจ าในการควบคมและสงการการด าเนนงานทเกยวของทงหมด ระบบปฏบตการ (Operating System) ท าหนาทเปนตวกลางเพอชวยใหการด าเนนการระหวางอปกรณฮารดแวรและซอฟตแวร โดยหนาทหลกคอ การจดสรรทรพยากรในระบบคอมพวเตอรเพอใหการตดตอระหวางฮารดแวรและซอฟตแวรตางๆ เปนไปอยางราบรน เชน การน าเขามลเขาจากแปนพมพหรอเมาส การประมวลผลขอมล (Processing) การน าเสนอขอมล (Output Display) และการจดเกบขอมลลงในหนวยความจ าหลก (Main memory) และหนวยความจ าส ารอง (Secondary Storage) เปนตน รวมทง การตดตอสอสารกนในคอมพวเตอรเครองเดยวกนหรอระหวางเครองคอมพวเตอรผานระบบเครอขาย การจดสรรทรพยากรทเหมาะสมใหกบผใช การจดการบญชผใช การตรวจสอบขอผดพลาด การปองกนและการรกษาความปลอดภยเพอไมใหผไมมสทธในการเขาถงระบบ เขามาใชงานระบบได

Page | 16

Page 17: บทที่ 1 บทน า (Introduction)บทท 1 บทน า (Introduction) ป จจ บ นเคร องคอมพ วเตอร ถ กพ ฒนาข นจากหลายผ

ค าถามทบทวน

1. จงอธบายวธการจ าแนกเครองคอมพวเตอรออกเปนกระบบ อะไรบาง 2. จงเปรยบเทยบการแบงประเภทของระบบปฏบตวามหลกเกณฑและวธการแบงแตกตางกนอยางไรบาง 3. จงอธบายรปแบบและกระบวนการท างานของระบบคอมพวเตอรตอไปน 3.1 ระบบการท างานแบบกลม (Batch Systems) 3.2 ระบบการท างานหลายชดค าสง (Multiprocessing Systems) 3.3 ระบบการแบงชวงเวลา (Time-Sharing Systems) 3.4 ระบบคอมพวเตอรสวนบคคล (Desktop Systems) 3.5 ระบบการประมวลผลหลายตว (Multiprocessor Systems) 3.6 ระบบการท างานแบบกระจาย (Distributed Systems) 3.7 ระบบเครอขายแม / เครอขายลก (Client/Server Systems) 3.8 ระบบการท างานแบบกลม (Clustered Systems) 3.9 ระบบการประมวลผลแบบทนท (Real-Time Systems) 3.10 ระบบคอมพวเตอรแบบพกพา (Handheld Systems) 4. จงอธบายและยกตวอยางการแบงประเภทของระบบปฏบตการวามอะไรบาง 5. ววฒนาการของระบบปฏบตการของคอมพวเตอรยคท 5 มการพฒนาทแตกตางกบคอมพวเตอรยคท 4 อยางไร สงใดแสดงใหเหนความแตกตางไดอยางเดนชด 6. จงอธบายหนาทการท างานของระบบคอมพวเตอรทงหมดวาประกอบดวยอะไรบาง

Page | 17