ใบงานที่ 1 ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เบื้องต้น

       จัดทำโดย นายพลวัต เทพศร รหัสนักศึกษา 6031280058    

1.ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์คืออะไร

  

ระบบปฏิบัติการ (operating system) หรือ โอเอส (OS)

เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ประยุกต์ทั่วไป บางครั้งเราอาจะเห็นระบบปฏิบัติการเป็นเฟิร์มแวร์ก็ได้ ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่หลัก ๆ คือ การจัดสรรทรัพยากรในเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้บริการซอฟต์แวร์ประยุกต์ ในเรื่องการรับส่งและจัดเก็บข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ เช่น การส่งข้อมูลภาพไปแสดงผลที่จอภาพ การส่งข้อมูลไปเก็บหรืออ่านจากฮาร์ดดิสก์ การรับส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย การส่งสัญญานเสียงไปออกลำโพง หรือจัดสรรพื้นที่ในหน่วยความจำ ตามที่ซอฟต์แวร์ประยุกต์ร้องขอ รวมทั้งทำหน้าที่จัดสรรเวลาการใช้หน่วยประมวลผลกลาง ในกรณีที่อนุญาตให้รันซอฟต์แวร์ประยุกต์หลายๆ ตัวพร้อมๆ กันระบบปฏิบัติการ ช่วยให้ตัวซอฟต์แวร์ประยุกต์ ไม่ต้องจัดการเรื่องเหล่านั้นด้วยตนเอง เพียงแค่เรียกใช้บริการจากระบบปฏิบัติการก็พอ ทำให้พัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์ได้ง่ายขึ้น

 

 

2. ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร

    

หลักการทำงานเบื้องต้นของระบบคอมพิวเตอร์ เริ่มจากผู้ใช้ทำการกรอกข้อมูลหรือคำสั่งผ่านทางอุปกรณ์รับข้อมูล
(Input Devices) ซึ่งข้อมูลหรือคำสั่งต่างๆที่รับเข้ามาจะถูกนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก (Memory) จากนั้นก็จะถูกนำไปประมวลผลโดยหน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing) แล้วนำผลที่ได้จากการประมวลผลมาเก็บไว้ในหน่วยความจำแรม พร้อมทั้งแสดงออกทางอุปกรณ์แสดงผล (Output Devices) ดังนั้นระบบคอมพิวเตอร์จึงประกอบด้วย 4 ส่วนด้วยกัน ได้แก่ ส่วนอุปกรณ์รับข้อมูล ส่วนประมวลผลกลาง หน่วยความจำ และอุปกรณ์แสดงผล
คอมพิวเตอร์มีหลักการทำงานอยู่ 4 ขั้นตอน คือ

1. รับข้อมูล คอมพิวเตอร์จะรับข้อมูลและคำสั่งผ่านอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลและคำสั่ง คือ คีย์บอร์ด เมาส์ และสแกนเนอร์ เป็นต้น 2. ประมวลผลข้อมูล หรือ CPU (Central Processing Unit) ใช้คำนวณและประมวณผลคำสั่งต่างๆ ตามโปรแกรมที่กำหนด


3. จัดเก็บข้อมูล คอมพิวเตอร์จะเก็บข้อมูลลงในอุปกรณ์ที่เก็บข้อมูล เพื่อให้สามารถนำมาใช้ใหม่ได้ในอนาคต เช่น ฮาร์ดดิสก์ ดิสเกตด์ แผ่นซีดี และอุปกรณ์เก็บข้อมูลชนิดพอร์ตยูเอสบีไดร์ ซึ่งหน่วยเก็บข้อมวลนี้สามารถ
แบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ
3.1 หน่วยควมจำหลัก สามารถแบ่งตามลักษณะการเก็บข้อมูลได้ดังนี้คือ
(3.1.1) หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ คือ หากเกิดไฟดับระหว่างใช้งาน ข้อมูลจะหาย เรียกว่า แรม (RAM)

(3.1.2) หน่วยความจำแบบลบเลือนไม่ได้ คือ หน่วยความจำถาวร แม้ไฟจะดับข้อมูลก็จะยังอยู่เหมือนเดิม เรียกว่า รอม (ROM)

3.2 หน่วยความจำสำรอง คือ หน่วยความจำที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้นได้แก่ ฮาร์ดดิสก์ ดิสเกตด์ แผ่นซีดี และอุปกรณ์เก็บข้อมูลชนิดพอร์ต ยูเอสบี

3. ระบบปฏิบัตการคอมพิวเตอร์ทำงานอะไรบ้าง

 อำนวยความสะดวกแก่ผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ ในลักษณะที่ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องทราบกลไกการทำงานหรือฮาร์ดแวร์ของระบบ

ติดต่อกับผู้ใช้ (user interface) ผู้ใช้สามารถติดต่อหรือควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านทางระบบปฏิบัติการได้ โดยระบบปฏิบัติการจะเครื่องหมายพร้อมต์ (prompt) ออกทางจอภาพเพื่อรอรับคำสั่งจากผู้ใช้โดยตรง ตัวระบบปฏิบัติการจึงเป็นตัวกลางที่ทำหน้าที่เชื่อมโยงระหว่างผู้ใช้กับฮาร์ดแวร์ของเครื่อง นอกจากนี้ผู้ใช้อาจเขียนโปรแกรมเพื่อใช้งานกรณีนี้ผู้ใช้ก็สามารถติดต่อกับระบบปฏิบัติการได้โดยผ่านทาง System Call
ควบคุมการทำงานของโปรแกรม และอุปกรณ์รับ/แสดงผลข้อมูล (input/output device) ตลอดจนการให้ความสะดวกแก่ผู้ใช้ในการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ ได้ง่าย เช่น การเข้าถึงข้อมูลในแฟ้มหรือติดต่อกับอุปกรณ์รับ/แสดงผลข้อมูล จึงทำให้ผู้พัฒนาโปรแกรมไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมตัวขับดิสก์เพราะระบบปฏิบัติการจัดบริการให้มีคำสั่งสำหรับติดต่อกับอุปกรณ์เหล่านี้ได้อย่างง่ายๆเนื่องจากผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านทางระบบปฏิบัติการ อาจไม่มีความจำเป็นต้องมีความรู้ความเข้าใจถึงหลักการทำงานภายในของเครื่อง
ดังนั้น ระบบปฏิบัติการจึงมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของโปรแกรม การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อให้การทำงานของระบบเป็นไปอย่างถูกต้องและสอดคล้องกัน ระบบปฏิบัติการจึงมีส่วนประกอบของหน้าที่ต่างๆ ที่ควบคุมอุปกรณ์แต่ละชนิดที่มีหน้าที่แตกต่างกันไป โดยผู้ใช้อาจเรียกใช้ผ่านทาง System Call หรือเขียนโปรแกรมขึ้นมาควบคุมอุปกรณ์เหล่านั้นได้เอง
จัดสรรให้ใช้ทรัพยากรระบบร่วมกัน (shared resources)ซึ่งทรัพยากรหลักที่ต้องมีการจัดสรร ได้แก่ หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำหลัก อุปกรณ์รับ/แสดงผลข้อมูลและแฟ้มข้อมูล เช่น การจัดลำดับให้บริการใช้เครื่องพิมพ์การสับหลีกงานหลายงานในหน่วยความจำหลักและการจัดสรรหน่วยความจำหลักให้กับโปรแกรมทั้งหลาย ทรัพยากร คือสิ่งที่ซึ่งถูกใช้ไปเพื่อให้โปรแกรมดำเนินไป ซึ่งเหตุที่ต้องมีการจัดสรรทรัพยากรก็เพราะทรัพยากรของระบบมีขีดจำกัด เช่นซีพียูในระบบมีอยู่เพียงตัวเดียว แต่ทำงานในระบบมัลติโปรแกรมมิ่งมีการทำงานหลายโปรแกรม จึงจะต้องมีการจัดสรรซีพียูให้ทุกโปรแกรมอย่างเหมาะสมทรัพยากรมีอยู่หลายประเภท แต่ละโปรเซสหรือโปรแกรมมีความต้องการใช้ทรัพยากรเพียง อย่างเดียว หรือหลายอย่างพร้อมกัน ระบบปฏิบัติการจึงต้องจัดเตรียมทรัพยากรต่างๆ ตามความต้องการของโปรแกรม

4. จงยกตัวอย่างระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์มา 3 ตัวอย่าง

1. ระบบปฏิบัติการ DOS (Disk Operating System)

          ระบบ DOS เป็นระบบปฏิบัติการที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัท IBM เพื่อให้เป็นระบบปฏิบัติการสําหรับเครื่องพีซี ซึ่งตัวโปรแกรม DOS จะถูก Load หรืออ่านจากแผ่นดิสก์เข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจําก่อน จากนั้น DOS จะไปทําหน้าที่เป็น ผู้ประสานงานต่าง ๆ ระหว่างผู้ใช้กับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหลายโดยอัตโนมัติ โดยที่ DOS จะรับคําสั่งจากผู้ใช้หรือโปรแกรมแล้ว นํ าไปปฏิบัติตาม โดยการทํางานจะเป็นแบบ Text mode สั่งงานโดยการกดคําสั่งเข้าไปที่ซีพร็อม (C:>)ดังนั้น ผู้ใช้ระบบนี้จึงต้องจําคําสั่งต่าง ๆ ในการใช้งานจึงจะสามารถใช้งานได้ ระบบปฏิบัติการ DOS ถือได้ว่าเป็นระบบปฏิบัติการที่เก่าแก่. และปัจจุบันนี้มีการใช้งานน้อยมาก

2. ระบบปฏิบัติการ Microsoft Windows

         Windows เป็นระบบปฏิบัติการที่พัฒนาโดยบริษัท Microsoft ซึ่งจะมีส่วนติดต่อกับ ผู้ใช้(User interface) เป็นแบบกราฟิก หรือเป็นระบบที่ใช้รูปภาพแทนคําสั่ง เรียกว่า GUI (Graphic User Interface) โดยสามารถสั่งให้เครื่องทํางานได้โดยใช้เมาส์คลิกที่สัญลักษณ์หรือคลิกที่คําสั่งที่ต้องการ ระบบนี้อนุญาตให้ผู้ใช้สามารถใช้งานโปรแกรมได้มากกว่า 1 โปรแกรมในขณะเดียวกันซึ่งถ้าเป็นระบบ DOS หากต้องการเปลี่ยนไปทํางานโปรแกรมอื่น ๆ จะต้องออกจาก โปรแกรมเดิมก่อนจึงจะสามารถไปใช้งานโปรแกรมอื่น ๆ ได้ ในลักษณะการทํางานของ Windows จะมีส่วนที่เรียกว่า “หน้าต่าง” โดยแต่ละโปรแกรมจะถือเป็นหน้าต่างหนึ่งหน้าต่าง ผู้ใช้สามารถ สลับไปมาระหว่างแต่ละหน้าต่างได้ นอกจากนี้ระบบ Windows ยังให้โปรแกรมต่าง ๆ สามารถ แชร์ข้อมูลระหว่างกันได้ผ่านทางคลิปบอ์.ด (Clipboard) ระบบ Windows ทําให้ผู้ใช้ ทั่ว ๆไปสามารถทําความเข้าใจ เรียนรู้และใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ง่ายขึ้น

  3. ระบบปฏิบัติการ Linux

           Linux เป็นระบบปฏิบัติการเช่นเดียวกับ DOS, Windows หรือ Unix โดยLinuxนั้นจัด ว่าเป็นระบบปฏิบัติการ Unix ประเภทหนึ่ง การที่Linuxเป็นที่กล่าวขานกันมากในช่วงปี 1999 – 2000 เนื่องจากความสามารถของตัวระบบปฏิบัติ การและโปรแกรมประยุกต์ที่ ทํ างานบนระบบ Linux โดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรแกรมในตระกูลของ GNU (GNU’s Not UNIX) และสิ่งที่สําคัญที่สุดก็คือ ระบบ Linux เป็นระบบปฏิบัติการประเภทฟรีแวร์ (Free ware) คือไม่เสียค่าใช้จ่ายในการซื้อ โปรแกรม Linux นั้นมี นักพัฒนาโปรแกรมจากทั่วโลกช่วยกันแก้ไข ทําให้การขยายตัวของ Linux เป็นไปอย่างรวดเร็ว โดยในส่วนของใจกลางระบบปฏิบัติการ หรือ Kernel นั้นจะมีการพัฒนาเป็นรุ่นที่ 2.2 (Linux Kernel 2.2) ซึ่งได้เพิ่มขีดความสามารถและสนับสนุนการทํางานแบบหลายซีพียู หรือ SMP (Symmetrical Multi Processors) ซึ่งทําให้ระบบLinux สามารถนําไปใช้สําหรับทํางาน เป็น Saver ขนาดใหญ่ได้ระบบ Linux ตั้งแต่รุ่น 4 นั้น สามารถทํางานได้บนซีพียูทั้ง 3 ตระกูล คือ บนซีพียูของ อินเทล (PC Intel) ดิจิทัลอัลฟาคอมพิวเตอร์ (Digital Alpha Computer และซันสปาร์ค (SUN SPARC) เนื่องจากใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า RPM (Red Hat Package Management) ถึงแม้ว่าขณะนี้ Linux ยังไม่สามารถแทนที่ Microsoft Windows บนพีซีหรือ Mac OS ได้ทั้งหมดก็ตาม แต่ก็มีผู้ใช้ จํานวนไม่น้อยที่สนใจมาใช้และช่วยพัฒนาโปรแกรมประยุกต์บน Linux และเรื่องของการดูแล ระบบ Linux นั้น ก็มีเครื่องมือช่วยสําหรับดําเนินการให็สะดวกยิ่งขึ้น

อ้างอิงจาก

www.thaigoodview.com/node/60565

nakizacom.weebly.com

www.operating-system.html

julalaipanpayap.wordpress.com/หลักการทํางานของคอมพิว