ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการที่ทำหน้าที่ในการติดต่อและควบคุมการทำงานขอฮาร์ดแวร์

�Ӥ������ѡ�Ѻ�к���Ժѵԡ��

ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการที่ทำหน้าที่ในการติดต่อและควบคุมการทำงานขอฮาร์ดแวร์

�к���Ժѵԡ�ä�͡�����ͧ���������˹�ҷ��Ǻ�����÷ӧҹ�ͧ�������������ӧҹ
�����ҧ�ջ���Է���Ҿ

ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการที่ทำหน้าที่ในการติดต่อและควบคุมการทำงานขอฮาร์ดแวร์

�ʴ���������ѹ�������ҧ�к���Ժѵԡ�� �������� ���������ء����м����

ǧ�����ش���¶֧�������� ������ǹ����ͧ������ٻ�����ͧ����ͧ ǧ�Ѵ�͡��
���к���Ժѵԡ�� ���¤������ �к���Ժѵԡ������ǹ�ͧ�ش��������������
���Դ��͡Ѻ�������ͧ�µç �Ѵ�͡���ա��������ͧ�ͧ���������ء�� ���¤������
���������ء���ҧ�Դ��͡Ѻ�к���Ժѵԡ�� ��������÷ӧҹ�ͧ���������ҹ��
��������ҧ�ջ���Է���Ҿ ��÷ӧҹ�ͧ���������ء�� �蹡�������ŧ���
��ʤ� ���繡�÷ӧҹ�ͧ�к���Ժѵԡ�÷����� ǧ�͡�ش�������� ���¤�����Ҽ����Դ���
�Ѻ���������ء�����ͷӧҹ��ҧ�ͧ������ͧ

�к���Ժѵԡ������ö�������ͧ����������ѡɳС����ҹ ����Ẻ "�ҹ�����"
(single-tasking) ���Ẻ "���§ҹ" (multi-tasking)

�к�Ẻ�ҹ��������к�����������ռ������§˹�觤���ҹ��㹡��������Ф���
���������ռ����˹�觤��������ö�����������§˹����������ҹ��
�ѡɳй��ᵡ��ҧ�ҡ�к�Ẻ���§ҹ ����������ռ�����ҡ����˹�觤�������Ъ��
��м���餹˹������ö��ҹ��������ҡ����˹���������������ǡѹ

���ä�����������ؤ�á����к���Ժѵԡ��Ẻ�ҹ����� ���������������ͧ�դ�������ö
�٧�ҡ��� �к�Ẻ���§ҹ���繷������ҡ��� �����������к���Ժѵԡ�����������ҧ����Ẻ
���§ҹ������ (�� Windows 95 ���� MacOS ��觨С���Ƕ֧���������´���)

��Ҩ��觵���������ͧ�ҹ �к���Ժѵԡ�û�Сͺ������ǹ��Сͺ�˭��ͧ��ǹ
������ǹ�Ǻ��� (control function) �����ǹ��ԡ�� (service function) ��ǹ�á
����ǹ������º����͹���㨢ͧ�������������ͧ�ҡ����ǹ���Ѵ��ô��š�÷ӧҹ�������ͧ
����ͧ ˹�ҷ����ѡ�ͧ��ǹ�����Сͺ���� ��èѴ�ӴѺ��͹��ѧ�ͧ�����Ӥѭ㹡����ҹ
�ͧ����� (Scheduling and job management) ��èѴ��á���͹���¢����������ҧ
��ǹ��ҧ�ͧ���������� (Input/Output and data management) ��С�ô����к� (System monitoring)

��ǹ��ú�ԡ�âͧ�к���Ժѵԡ������ǹ��������������ҹ�ͧ���������ҡ��� ���к�
��Ժѵԡ�èл�Сͺ�����������������͵�ҧ������¡��� utilities ��觷�˹�ҷ���ҧ�ѹ��
��ÿ�������蹴�ʤ� ��äѴ�͡�������� ���͡���ʴ��ӴѺ����ҧ���蹴�ʤ��繵�
�͡�ҡ����ѧ�պ�ԡ������������ͧ (compiling)����繺�ԡ�÷���Ӥѭ�ҡ ���ͧ�ҡ
�������ҧ��Ҩ��¹��鹴����������������д�ɰ��������������µ�͡����¹
�ѧ�������ͨ������������ҹ���к���Ժѵԡ�á���˹�ҷ�������һ�д�ɰ�����ҹ�� ������¡�ѹ���
���Ҫ���٧ (�� BASIC, FORTRAN, PASCAL, C, ��������) �������ҷ������ͧ����ö
������ �Ѻ����繺�ԡ�÷������ҡ

˹�ҷ���ҧ�ͧ�к���Ժѵԡ���ʴ�����ٻ���仹��

ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการที่ทำหน้าที่ในการติดต่อและควบคุมการทำงานขอฮาร์ดแวร์


��÷ӧҹ�ͧ�к���Ժѵԡ��

��èѴ������/�͡ (Input/Output [I/O] Manager) ��㹡�äǺ�����ШѴ��á������͹���¢����������ҧ��ǹ��ҧ�ͧ����ͧ����������

��÷ӧҹ�������� (Program Execution)

��ǹ����������㨢ͧ�к���Ժѵԡ�� ��Сͺ�����ͧ��ǹ�˭������
Scheduling program ��˹�ҷ���ͺ���¡�÷ӧҹ�ͧ CPU
��С�û�͹ ����觢���������������
Job management program ��˹�ҷ��Ǻ�����÷ӧҹ�ͧ�����
��е�Ǩ�ͺ�����Դ��Ҵ�ͧ�����

��èѴ������������ (File management) ��˹�ҷ��Ѵ������ (�����дѺ����ͧ����§������§��ǡѹ�ͧ��觷��᷹����
"0" �Ѻ "1" ��ҹ��) �����˹�������¡��� "���������" ���� "���" (files)
��ͨҡ��鹡����Ǩ�������ͧ���������蹴�ʤ� ��������촴�ʤ���������ö
���͡���� (���¡��� "��Ŵ" [load]) ����͵�ͧ���
˹�ҷ���ա��С��˹�觡��͡�����ҧ���礷���� �����������ʴ���¡�âͧ����ҧ�
�˹����红�����˹���˹�� (����Ҩ���蹴�ʤ� ���촴�ʤ� ෻�红�����
�蹫մշ��ѹ�֡�� ���) �������駺ѹ�֡�����ŵ�ҧ�ͧ�������������

��� "���" ����ͧ ('Booting')

˹�ҷ���Ӥѭ�ա���ҧ˹�觡��͡�ô֧�����ǹ�����繢ͧ�к���Ժѵԡ��������˹���
�����Ӣͧ����ͧ�����������Դ����ͧ��ҹ ��á�з��蹹�����¡�ѹ��ҡ�� "���"
����ͧ ����¡�͹�������ѧ�����������������������ͧ�˭���ӧҹ������ʹ�ح�ҡ��
������Դ�����ͧ�ҧ������ͧ�������ӧҹ��ͧ�������价������ͧ�֧�зӧҹ��
�ѡ����������������¡��á�е���������ͧ�ӧҹ��� "���"

��èѴ���˹��¤����� (Memory management)

��˹�ҷ��Ѵ���˹��¤����Ӣͧ����ͧ�����������ͧ�ӧҹ�����ҧ�ջ���Է���Ҿ�٧�ش
�� (1) ��ͧ�ѹ���������������������ͷ��˹��¤����Ӣͧ�к���Ժѵԡ���ͧ
��� (2) �Ѵ���������������˹��¤�����㹻���ҳ�����§�� (෤�Ԥ������¡���
overlay �Ѩ�غѹ����������դ������繵�ͧ�� ��������ͧ���������˹��¤������ҡ��)

ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการที่ทำหน้าที่ในการติดต่อและควบคุมการทำงานขอฮาร์ดแวร์

[��Ѻ�˹���������] [�˹�ҵ���]

ระบบปฏิบัติการ OS

ระบบปฏิบัติการ OS (Operating System)

  • ระบบปฏิบัติการ (operating system) หรือ โอเอส (OS) คือโปรแกรมที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางเชื่อมต่อระหว่างฮาร์ดแวร์ (Hardware) กับ ซอฟต์แวร์ประยุกต์ทั่วไปซึ่งทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้อีกที โดยจะทำหน้าที่ควบคุมการแสดงผล การทำงานของฮาร์ดแวร์ ให้บริการกับซอฟต์แวร์ประยุกต์ทั่วไปในการรับส่งและจัดเก็บข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ และจัดสรรการใช้ทรัพยากรระบบ (Resources) ให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

โดยทั่วไประบบปฏิบัติการนั้นไม่ได้มีแต่เฉพาะในคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่มีอยู่ในอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์หลายชนิดเช่นโทรศัพท์มือถือคอมพิวเตอร์พกพาพีดีเอแท็บเล็ตต่างๆโดยจะทำหน้าที่ควบคุมการทำงานขออุปกรณ์ต่างๆ และติดต่อกับผู้ใช้ผ่านโปรแกรมประยุกต์(Application) ตัวอย่างของระบบปฏิบัติการในคอมพิวเตอร์ ได้แก่ Windows,Linux, Mac OS, Solaris, Ubuntu ส่วนตัวอย่างของระบบปฏิบัติการใช้มือถือได้แก่ Windows Mobile, iOS, Android เป็นต้น

โดยทั่วไปแบ่งเป็น 3 ประเภท คือ

  • Software OS เป็นโปรแกรมที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่อง OS โดยส่วนใหญ่จะเป็น Software OS เนื่องจากสามารถปรับปรุง แก้ไข พัฒนาได้ง่ายที่สุด
  • Firmware OS เป็นโปรแกรมส่วนหนึ่งของคอมพิวเตอร์ ซึ่งก็คือ ไมโครโปรแกรม (Microprogram) ซึ่งเกิดจากชุดคำสั่งที่ต่ำที่สุดของระบบควบคุมการทำงานของ CPU หลายๆ คำสั่งรวมกัน การแก้ไข พัฒนา ทำได้ค่อนข้างยากและเสียค่าใช้จ่ายสูง
  • Hardware OS เป็น OS ที่สร้างจากอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ ทำหน้าที่เหมือน Software OS แต่เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของฮาร์ดแวร์ ทำให้การปรับปรุงแก้ไขทำได้ยาก และมีราคาแพง

หน้าที่ของระบบปฏิบัติการ

  • 1. ติดต่อกับผู้ใช้ (User Interface)
    เนื่องจาก OS ถูกสร้างขึ้นด้วยจุดประสงค์หลัก คือ เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำงานแก่ผู้ใช้ โดยที่ผู้ใช้ ไม่จำเป็นต้องทราบการทำงานของฮาร์ดแวร์ ก็สามารถทำงานได้โดยง่าย ดังนั้น จึงต้องมีส่วนที่ทำหน้าที่ติดต่อกับผู้ใช้ ในลักษณะที่ง่ายต่อการใช้งาน

2. ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์
OS เป็นตัวกลางที่เชื่อมต่อระหว่างผู้ใช้งานกับฮาร์ดแวร์ โดยผู้ใช้ ไม่จำเป็นต้องเข้าใจในการทำงานของฮาร์ดแวร์ ดังนั้น OS จึงต้องมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ต่างๆ เหล่านั้นแทนผู้ใช้ โดยจะมีส่วนประกอบเป็นรูทีนต่างๆ ซึ่งจะควบคุมอุปกรณ์แต่ละชนิด

3. จัดสรรทรัพยากรในระบบ
ในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรต่างๆ เข้าช่วย เช่น CPU หน่วยความจำ เป็นต้น และทรัพยากรเหล่านี้มีจำกัด จึงจำเป็นต้องมีการจัดสรรการใช้งานให้เกิดประโยชน์สูงสุด และทำให้การประมวลผลดำเนินไปอย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวแปลภาษา

  • การพัฒนาซอฟแวร์ต้องอาศัยซอฟแวร์ที่ใช้ในการแปลภาษาระดับสูงเพื่อแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่องภาษาระดับสูงมีหลายภาษาซึ่งสร้างขึ้นเพื่ให้ผู้เขียนโปรแกรมเขียนชุดคำสั่งได้ง่าย เข้าใจได้ และเพื่อให้สามารถปรับปรุงแก้ไขซอฟแวร์ในภายหลังได้ภาษาระดับสูงที่พัฒนาขึ้นทุกภาษาต้องมีตัวแปลภาษา  ซึ่งภาษาระดับสูงได้แก่ ภาษาBasic,Pascal,C และภาษาโลโก เป็นต้นนอกจากนี้ยังมีภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมาก ได้แก่ Fortran . Cobol , และภาษาอาร์พีจี

OS คืออะไร แล้วทำไม

ต้องมีกันนะ ??

แรกเริ่มเดิมทีนั้นกว่าจะใช้โปรแกรมอะไรแต่ละที เราก็ต้องมาจัดการเครื่อง บริหารทรัพยากรต่างๆในเครื่องด้วยตัวเอง ทำให้กว่าจะใช้แต่ละโปรแกรมได้นั้นต้องใช้เวลานาน และไม่สะดวกกับการนำไปใช้ตามบ้านเรือน

(แถมเครื่องยังค่อนข้างใหญ่อีกด้วย)

ต่อมาก็ได้เริ่มพัฒนา OS ในรูปแบบที่ใช้ตัวอักษร หรือที่เรียกว่าแบบcommand line ขึ้นมาใช้งาน อย่าเช่นเหล่าตระกูล UNIX, DOS แบบต่างๆ ซึ่งทั้งสองตัวนี้ได้กลายเป็นบรรพบุรุษให้กับ OS อีกหลายๆตัว อย่างเช่นพวก MS-DOS, IBM-DOS และ? Linux ต่างๆ

แต่ทั้งนี้ก็ยังเกิดความไม่สะดวกในการใช้งานสำหรับผู้ใช้ทั่วไป เพราะบางครั้งก็ลืมคำสั่งกันบ้าง หรือขี้เกียจจะพิมพ์บ้าง จึงได้มีการพัฒนา OS ที่มีหน้าตากราฟิกแบบเต็มตัวขึ้นมา (เรียกกราฟิกเหล่านั้นว่า GUI นะครับ) ทำให้เราสามารถใช้งานคอมพิวเตอร์ได้ง่ายขึ้น แต่ก็ต้องการเครื่องที่มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นด้วยเช่นกัน ตัวอย่าง OS ประเภทนี้ก็อย่างเช่น Mac OS, Windows, Linux สายพันธุ์ต่างๆ


หน้าที่ของ OS

1. จัดการทรัพยากรของเครื่องให้

เนื่องด้วยการที่จะให้โปรแกรมต่างๆทำหน้าที่จัดการบริหารทรัพยากรต่างๆในเครื่อง เช่นแรม, ระยะเวลาการเข้าใช้งาน CPU หรือการขอใช้งานบัสเพื่อส่งข้อมูลด้วยตัวเองนั้น จะทำให้เกิดความยุ่งยากและสับสนเป็นอย่างยิ่ง เพราะในเวลาเดียวกันนั้นก็มีโปรแกรมหลายๆตัวทำงานอยู่ ลองคิดดูนะครับ ถ้าเราเป็นคนรับจ้างซ่อมคอม แล้วมีลูกค้าอยู่หน้าร้าน 10 คน แต่ละคนก็จะมาขอให้ซ่อมเครื่องตนก่อน แย่งกัน ตีกันเกิดปัญหามากมายแต่ถ้าเรามีผู้ช่วยมาจัดการคิวลูกค้า เราก็จะทำงานง่ายขึ้น ลูกค้าก็ไม่เกิดปัญหาอีกด้วย

2. เป็นตัวกลางระหว่างโปรแกรมกับเครื่อง และป้องกันอันตรายแก่ hardware

การที่จะให้แต่ละโปรแกรมทำการเข้าใช้งาน hardware เอง อาจจะมีปัญหาต่างๆตามมา เช่นความเข้ากันได้ของทั้งสองอย่าง หรืออาจจะเจอมัลแวร์อย่างเช่นไวรัสเข้าไปทำอันตรายหรือทำให้เครื่องทำงานผิดปกติได้โดยง่าย ทำให้ต้องมี OS มาเป็นตัวกลางของทั้งคู่ครับ นั่นคือก่อนที่โปรแกรมจะกระทำการใดๆ อย่างเช่นการประมวลผลก็จะต้องผ่าน OS ไปก่อนนั่นเอง

3. ตระเตรียมโปรแกรมอำนวยความสะดวกให้ผู้ใช้

โปรแกรมเหล่านี้เรียกว่าเป็นพวก utility ครับ หน้าที่ของโปรแกรมประเภทนีคือช่วยบำรุงดูแลรักษาเครื่อง ตัวอย่างก็อย่างเช่น Disk cleanup และ Disk defragmenter ซึ่ง OS ในปัจจุบันนี้มักจะเตรียมไว้ให้เรียบร้อย ซึ่งถ้า hardware สุขภาพดี ก็จะทำให้การทำงานของเครื่องดีด้วย

4. สร้าง GUI Interface ให้กับผู้ใช้

สิ่งนี้นับว่ากลายมาเป็นหน้าที่สำคัญให้กับ OS ในปัจจุบันไปแล้วนะครับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัจจุบันที่เรื่องของหน้าตาเป็นเรื่องสำคัญไปซะแล้ว ทำให้หลายๆ OS ต้องแข่งกันในเรื่องของหน้าตามากขึ้น แต่ก็ยังต้องทำให้ระบบมีประสิทธิภาพที่ดีเช่นเคย

คุณสมบัติการทำงาน 

ระบบปฏิบัติการโดยทั่วไปจะมีคุณสมบัติในการทำงานแบบต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

  • การทำงานแบบ Multi – Tasking คือ ความสามารถในการทำงานได้หลาย ๆ งาน หรือหลาย ๆ โปรแกรมในเวลาเดียวกัน เช่น พิมพ์รายงานควบคู่ไปกับการท่องเว็บ ซึ่งในสมัยก่อนการทำงานของระบบปฏิบัติการจะอยู่ในรูปแบบที่เรียกว่า single-tasking ซึ่งจะทำงานทีละโปรแกรมคำสั่ง ผู้ใช้ไม่สามารถที่จะสลับงานไระหว่างโปรแกรมหรือทำงานควบคู่กันได้ แต่สำหรับในปัจจุบันจะพบเห็นลักษณะการทำงานแบบนี้มากขึ้น เช่น ในระบบปฏิบัติการ Windows รุ่มใหม่ ๆ ซึ่งทำให้การใช้งานได้สะดวกและทำงานได้หลาย ๆ โปรแกรม

การทำงานแบบ Multi – User ในระบบการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกันแบบเครือข่าย ระบบปฏิบัติการที่ทำหน้าที่ควบคุมจะมีคุณสมบัติอย่างหนึ่งที่เรียกว่า multi-user หรือความสามารถในการทำงานกับผู้ใช้ได้หลาย ๆ คน ขณะที่มีการประมวลผลของงานพร้อม ๆ กัน ทำให้กระจายการใช้ได้ทั่วถึงมากยิ่งขึ้น

จัดทำโดย

นางสาว นัฏจนันท์ จันทร์ปรุง

ปวส 2/1 เลขที่ 15

สาขา คอมพิวเตอร์ธรุกิจ