บทที่ 5 การติดตั้งระบบปฏิบัติการ

บทที่ 5 การติดตั้งระบบปฏิบัติการ

    สิทธิ์ความเป็นเจ้าของซอฟต์แวร์ ในมุมมองทางตลาด ถูกจัดแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

          1. ซอฟต์แวร์เพื่อการพาณิชย์

          2. แชร์แวร์ (Shareware)

          3. ฟรีแวร์ (Freeware)

          4. ซอฟต์แวร์สาธารณะ


         ซอฟต์แวร์ตามมาตรฐานปิด คือซอฟต์แวร์ที่มีกรรมสิทธิ์ความเป็นเจ้าของ ไม่มีการเปิดเผยชุดคำสั่ง โดยเป็นเจ้าของสิขสิทธิ์แต่เพียงผู้เดียว และได้รับอนุญาตภายใต้สิทธิตามกฎหมาย


         ซอฟต์แวร์ตามมาตรฐานเปิด คือซอฟต์แวร์แบบ Open Source ที่ถูกสร้างขึ้นด้วยแนวคิดการอาศัยความร่วมมือจากโปรแกรมเมอร์หรือนักพัฒนาซอฟต์แวร์ทั่วโลก โดยมีความตั้งใจที่จะเปิดเผยชุดคำสั่งสู่สาธารณะ เพื่อให้เหล่านักพัฒนาช่วยกันสร้างซอฟต์แวร์เหล่านี้ขี้นมา


         การปิดระบบใน Windows 7 สามารถเลือกดำเนินการในรูปแบบต่างๆ ดังนี้
          - Shuttdown เป็นการปิดเครื่อง


       

 - Switch user เป็นการล็อกออนเข้าบัญชีผู้อื่น โดยงานของบัญชีผู้ใช้คนเดิมยังคงอยู่

       


  - Log off เป็นการปิดการทำงานของบัญชีผู้ใช้ที่อยู่ในปัจจุบัน เพื่อล็อกออนเข้าบัญชีผู้ใช้รายอื่น

         

 - Lock เป็นการหยุดพักการทำงานแบบชั่วคราว


       


  - Restart เป็นการปิดระบบ แล้วบูตเครื่องรอบใหม่

          - Sleep เป็นการหยุดพักระบบหรือให้ระบบหลับชั่วคราว สามารถกลับมาใช้งานเมื่อมีการขยับเมาส์หรือกดปุ่มคีย์ใดๆ บนคีย์บอร์ด

          - Hibernate เป็นการหยุดพักการทำงานชั่วคราว ด้วยการจัดเก้บงานที่ค้างคาอยู่ ณ ขณะนั้นไว้ในฮาร์ดดิสก์ และเครื่องก็จะถูกปิดไป ครั้นเมื่อมีการเปิดเครื่อง ระบบก็จะโหลดโปรแกรมที่ค้างคาอยู่ขึ้นมา เพื่อให้เราได้ใช้งานต่อ

     


 ระบบปฏิบัติการ Windows 8 สามารถเลือกใช้งานใน 2 มุมมองด้วยกัน คือแบบเดสก์ท็อปกับแบบเมโทรอินเตอร์เฟซที่สนับสนุนจอภาพแบบสัมผัส

บทที่4 ประเภทของโปรแกรมระบบปฏิบัติการ

บทที่4 ประเภทของโปรแกรมระบบปฏิบัติการ

ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ มีหลากหลายชนิดด้วยกัน เนื่องจากถูกออกแบบและสร้างขึ้นบน

     พื้นฐานของความต้องการที่แตกต่างกันคือ 

        1.อินเตอร์เฟซของระบบปฏิบัติการ

        2.ประเภทของระบบปฏิบัติการ

        3.ชนิดของซีพียูที่สนับสนุน

     อินเตอร์เฟซแบบคำสั่ง หรือ Command Line เป็นอินเตอร์เฟซที่ผู้ใช้ต้องมีความรู้ในการโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์ผ่านคำสั่งต่างๆ ดังนั้น ผู้ใช้จึงต้องรู้ว่า ต้องป้อนคำสั่งอะไรลงไปเพื่อโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์

     อินเตอร์เฟซแบบกราฟฟิก หรือ GUl เป็นอินเตอร์เฟซของระบบปฏิบัติการยุคใหม่ที่เป็นแบบกราฟิกซึ้งนอกจากจะมีความสวยงามแล้ว ยังช่วยให้ผู้ที่ใช้ที่ไม่มีความรู้สามารถโต้ตอบกับระบบได้สะดวกและง่ายยิ่งขึ้นผ่านการคลิกปุ่มไอคอนต่างๆ

     ระบบปฏิบัติการส่วนบุคคล เป็นระบบปฏิบัติการที่มุ่งเน้นการใช้งานส่วนบุคคลเป็นหลักในลักษณะของผู้ใช้ควเดียว เช่น ระบบปฏิบัติการ Windows แต่อย่างไรก็ตาม ก็สามารถตั้งค่าเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายได้

     ระบบปฏิบัติการเครือข่าย เป็นระบบปฏิบัติการที่สร้างขึ้นเพื่อใช้งานบนระบบเครือข่ายเป็นหลักที่สามารถรองรับการเชื่อมต่อจากเครื่องลูกข่ายนับร้อยๆ เครื่องได้ เช่น Windows,Server,Novell NetWare และ Unix เป็นต้น

     ซีพียู CISC ภายในซีพียู จะประกอบไปด้วยชุดคำสั่งจำนวนมาก ส่งผลให้ซีพียูมีขนาาดใหญ่ใช้พลังงานมากขึ้น จึงทำให้เกินความร้อนสะสมสูง ตัวอย่างซซีพียูที่ใช้สถาปัตยกรรม CISC เช่น ชิปตระกูล Intel และ AMD

     ซีพียู RISC ภายในซีพียูจะมีชุดคำสั่งที่น้อยกว่า โยจะบรรจุชุดคำสั่งพื้นฐานง่ายๆ ที่ใช้งานอยู่เป็นประจำ ส่วนคำสั่งที่ซับซ่อนก็จะปล่อยให้เป็นหน้าที่ของระบบปฏิบัติการในการนำคำสั่งพื่นฐานที่มีอยู่มาประกอบเข้าด้วยกัน จึงทำให้ซีพียูมีขนาดเล็ก และใช้พลังงานน้อยกว่าตัวอย่างซีพียูที่ใช้สถาปัตยกรรม RISC เช่น ชิปตระกูล Power PC, Silicon Graphics และ DEC Alpha

     ระบบปฏิบัติการ DOS เป็นระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยมในอดีต ถูกออกแบบใช้งานบนเครื่องพีซีในยุคเริ่มต้น เป็นระบบปฏิบัติการที่ประมวลผลแบบงานเดียว โดยมีอินเตอร์เฟซแบบคำสั่ง

     ระบบปฏิบัติการ Windows เป็นระบบปฏิบัติการจากค่ายไมโครซอฟต์ที่มีส่วนแบ่งตลาดมากกว่า 90 % มีหลากหลายเวอร์ชั่น หลากหลายระดับให้เลือกใช้ตั้งแต่ระบบปฏิบัติการส่วนบุคคล ระบบปฏิบัติการเครือข่าย และระบบปฏิบัติการในระบบเคลื่อนที่ 

     ระบบปฏิบัติการ Mac เป็นผลิตภัณฑ์จากค่ายแอปเปิลที่ออกกแบบมาใช้งานบนเครื่องแมคโดยเฉพาะ เป็นระบบปฏิบัติการที่พัฒนาขึ้นจากพื้นฐานระบบปฏิบัติการยูนิกส์ 

     ระบบปฏิบัติการ Unix มักถูกนำไปใช้ในวงกำจัด ข้อเด่นคือระบบเปิด ไม่ขึ้นต่อแพลตฟอร์ม ส่วนใหญ่จะนำไปใช้เป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์ระดับกลาง เป็นระบบปฏิบัติการที่มีรูปแบบการประมวลผลแบบมัลติยูสเวอร์และมัลติทาสกิ้ง

 

     ระบบปฏิบัติการ Linux เป็นสายพันธ์หนึ่ง Unix และยังเป็นระบบเปิด ที่เปิดโอกาศให้นักพัฒนานำไปปรับปรุงเพื่อแบ่งปันใช้งานบนอินเตอร์เน็ต สามรถดาวน์ดหลดมาใช้งานได้ฟรีบนอินเทอร์เน็ต สำหรับลินุกซ์ประเทศไทย ได้รับการพัฒนาขึ้นภายใต้หน่วยงาน NECTEC ดดยใช้ชื่อว่า ลินุกซ์ทะเล (Linux Tle)

 

     ระบบปฏิบัติการบนโทรศัพท์เคลื่อนที่ เป็นระบบปฏิบัติการที่ถูกออกแบบมาเป็นกรณีพิเศษ เพื่อใช้งานบนอุปกรณ์โดยเแพาะ เช่น Windows phone,Android,Apple iOS , BlackBerry,HP webOS และ Symbian เป็นต้น

บทที่ 3 ระบบปฏิบัติการกับการจัดการทรัพยากรระบบ

บทที่ 3 ระบบปฏิบัติการกับการจัดการทรัพยากรระบบ


 โปรเซส คือโปรแกรมที่ถูกประมวลผลโดยซีพียู

     สถานะของโปรเซส จะประกอบด้วยสถานะ New, Ready, Running, waiting และ Terminated




     การจัดตารางการทำงานแบบมาก่อนได้ก่อน (FCFS) เป็นวิธีที่โปรเซสใดร้องขอหน่วยซีพียูก่อน จะได้รับการบริการจากซีพียูก่อน ซึ่งเป็นไปตามลำดับคิวนั้นเอง

     การจัดตารางแบบ SJF เป็นวิธีที่ไม่ได้คำนึงถึงลำดับในคิวงานว่างานใดมาก่อนแต่จะพิจารณาถึงงานหรือโปรเซสที่ใช้เวลาการประมวลผลน้อยที่สุด ก็จะได้บริการหน่วยซีพียูก่อน

     การจัดตารางการทำงานตามลำดับความสำคัญ (Priority Scheduling) เป็นวิธีที่มีการกำหนดความสำคัญของโปรเซสแต่ละโปรเซสไม่เท่ากัน โดยโปรเซสที่จะเข้าครอบครองซีพียูได้ต้องมีลำดับความสำคัญสูงสุดในกลุ่ม


     การจัดตารางการทำงานแบบหมุนเวียนกันทำงาน (Round-Robin Scheduling) ถูกออกแบบมาให้ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์แบบแบ่งเวลา โดยจะใช้พื้นฐานวิธีแบบมาก่อนได้ก่อนเป็นหลัก แต่ละโปรเซสจะใช้บริการซีพียูด้วยเวลาเท่าๆกัน หมุนเวียนกันไป ที่เรียกว่า เวลาควันตัม (Quantum Time)

หากทั้งโปรเซส A และ B ต่างไม่ยอมปลดทรัพยากรของตนเองเพื่อให้อีกโปรเซสหนึ่งใช้งานก็จะเกิดวงจรลูปขึ้นมา เนื่องจากทั้งโปรเซส A และโปรเซส B ต่างก็รอคอยทรัพยากร ของอีกโปรเซสหนึ่งที่ครอบครองอยู่ และต่างก็ไม่ยอมปลดทรัพยากรของตนจนกว่าจะได้ใช้งานทรัพยากรของอีกฝ่ายหนึ่ง จึงเป็นที่มาของ วงจรอับ (Deadlock)



หากระบบเกิดวงจรอับขึ้นมา นั่นหมายถึงการทำงานของโปรเซสที่เกี่ยวข้องจะติดค้างอยู่ ตลอด ไม่มีวันจบสิ้น ซึ่งสามารถเเก้ไขได้ด้วยการให้โปรเซสหนึ่งในวงจรลูปปลดปล่อยทรัพยากรที่ครอบครองอยู่ เพื่อให้ฌปรเซสที่เหลือทำงานต่อไปได้

    การจัดสรรหน่วยความจำ เเบ่งออกเป็น 2 ประเภทด้วยกันคือ การจัดสรรหน่วยความจำแบบต่อเนื่อง เเละการจัดสรรหน่วยความจำแบบไม่ต่อเนื่อง

     ระบบโปรเกรมเดี่ยว คือ ระบบปฎิบัติการที่สามารถรันโปรเเกรมของผู้ใช้ได้เพียงครั้งละหนึ่งโปรเเกรมเท่านั้น

     ระบบหลายโปรเเกรม คือ ระบบปฎิบัติการที่สามารถรันหลายๆโปรเเกรมได้ในขณะเดียวกัน

เเนวคิดของ หน่วยความจำเสมือน เกิดขึ้นจากหลักการที่ว่า ถึงเเม้ว่าโปรเเกรมที่นำมาโปรเซส จะมีขนาดใหญ่กว่าหน่วยกว่าความจำหลักที่มีอยู่จริงก็ตาม  ก็ต้องสามารถรันโปรเเกรมเหล่านั้นได้




     การจัดเก็บไฟล์ข้อมูล มีหลักการอยู่ 2 วิธีด้วยกันคือ การบันทึกข้อมูลในไฟล์แบบเรียงติดกัน เเละการเเบ่งไฟล์เป็นบล็อกบทที่ 3 ระบบปฏิบัติการกับการจัดการทรัพยากรระบบ
 โปรเซส คือโปรแกรมที่ถูกประมวลผลโดยซีพียู

     สถานะของโปรเซส จะประกอบด้วยสถานะ New, Ready, Running, waiting และ Terminated




     การจัดตารางการทำงานแบบมาก่อนได้ก่อน (FCFS) เป็นวิธีที่โปรเซสใดร้องขอหน่วยซีพียูก่อน จะได้รับการบริการจากซีพียูก่อน ซึ่งเป็นไปตามลำดับคิวนั้นเอง

     การจัดตารางแบบ SJF เป็นวิธีที่ไม่ได้คำนึงถึงลำดับในคิวงานว่างานใดมาก่อนแต่จะพิจารณาถึงงานหรือโปรเซสที่ใช้เวลาการประมวลผลน้อยที่สุด ก็จะได้บริการหน่วยซีพียูก่อน

     การจัดตารางการทำงานตามลำดับความสำคัญ (Priority Scheduling) เป็นวิธีที่มีการกำหนดความสำคัญของโปรเซสแต่ละโปรเซสไม่เท่ากัน โดยโปรเซสที่จะเข้าครอบครองซีพียูได้ต้องมีลำดับความสำคัญสูงสุดในกลุ่ม


     การจัดตารางการทำงานแบบหมุนเวียนกันทำงาน (Round-Robin Scheduling) ถูกออกแบบมาให้ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์แบบแบ่งเวลา โดยจะใช้พื้นฐานวิธีแบบมาก่อนได้ก่อนเป็นหลัก แต่ละโปรเซสจะใช้บริการซีพียูด้วยเวลาเท่าๆกัน หมุนเวียนกันไป ที่เรียกว่า เวลาควันตัม (Quantum Time)

หากทั้งโปรเซส A และ B ต่างไม่ยอมปลดทรัพยากรของตนเองเพื่อให้อีกโปรเซสหนึ่งใช้งานก็จะเกิดวงจรลูปขึ้นมา เนื่องจากทั้งโปรเซส A และโปรเซส B ต่างก็รอคอยทรัพยากร ของอีกโปรเซสหนึ่งที่ครอบครองอยู่ และต่างก็ไม่ยอมปลดทรัพยากรของตนจนกว่าจะได้ใช้งานทรัพยากรของอีกฝ่ายหนึ่ง จึงเป็นที่มาของ วงจรอับ (Deadlock)



หากระบบเกิดวงจรอับขึ้นมา นั่นหมายถึงการทำงานของโปรเซสที่เกี่ยวข้องจะติดค้างอยู่ ตลอด ไม่มีวันจบสิ้น ซึ่งสามารถเเก้ไขได้ด้วยการให้โปรเซสหนึ่งในวงจรลูปปลดปล่อยทรัพยากรที่ครอบครองอยู่ เพื่อให้ฌปรเซสที่เหลือทำงานต่อไปได้

    การจัดสรรหน่วยความจำ เเบ่งออกเป็น 2 ประเภทด้วยกันคือ การจัดสรรหน่วยความจำแบบต่อเนื่อง เเละการจัดสรรหน่วยความจำแบบไม่ต่อเนื่อง

     ระบบโปรเกรมเดี่ยว คือ ระบบปฎิบัติการที่สามารถรันโปรเเกรมของผู้ใช้ได้เพียงครั้งละหนึ่งโปรเเกรมเท่านั้น

     ระบบหลายโปรเเกรม คือ ระบบปฎิบัติการที่สามารถรันหลายๆโปรเเกรมได้ในขณะเดียวกัน

เเนวคิดของ หน่วยความจำเสมือน เกิดขึ้นจากหลักการที่ว่า ถึงเเม้ว่าโปรเเกรมที่นำมาโปรเซส จะมีขนาดใหญ่กว่าหน่วยกว่าความจำหลักที่มีอยู่จริงก็ตาม  ก็ต้องสามารถรันโปรเเกรมเหล่านั้นได้




     การจัดเก็บไฟล์ข้อมูล มีหลักการอยู่ 2 วิธีด้วยกันคือ การบันทึกข้อมูลในไฟล์แบบเรียงติดกัน เเละการเเบ่งไฟล์เป็นบล็อกบทที่ 3 ระบบปฏิบัติการกับการจัดการทรัพยากรระบบ
 โปรเซส คือโปรแกรมที่ถูกประมวลผลโดยซีพียู

     สถานะของโปรเซส จะประกอบด้วยสถานะ New, Ready, Running, waiting และ Terminated




     การจัดตารางการทำงานแบบมาก่อนได้ก่อน (FCFS) เป็นวิธีที่โปรเซสใดร้องขอหน่วยซีพียูก่อน จะได้รับการบริการจากซีพียูก่อน ซึ่งเป็นไปตามลำดับคิวนั้นเอง

     การจัดตารางแบบ SJF เป็นวิธีที่ไม่ได้คำนึงถึงลำดับในคิวงานว่างานใดมาก่อนแต่จะพิจารณาถึงงานหรือโปรเซสที่ใช้เวลาการประมวลผลน้อยที่สุด ก็จะได้บริการหน่วยซีพียูก่อน

     การจัดตารางการทำงานตามลำดับความสำคัญ (Priority Scheduling) เป็นวิธีที่มีการกำหนดความสำคัญของโปรเซสแต่ละโปรเซสไม่เท่ากัน โดยโปรเซสที่จะเข้าครอบครองซีพียูได้ต้องมีลำดับความสำคัญสูงสุดในกลุ่ม


     การจัดตารางการทำงานแบบหมุนเวียนกันทำงาน (Round-Robin Scheduling) ถูกออกแบบมาให้ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์แบบแบ่งเวลา โดยจะใช้พื้นฐานวิธีแบบมาก่อนได้ก่อนเป็นหลัก แต่ละโปรเซสจะใช้บริการซีพียูด้วยเวลาเท่าๆกัน หมุนเวียนกันไป ที่เรียกว่า เวลาควันตัม (Quantum Time)

หากทั้งโปรเซส A และ B ต่างไม่ยอมปลดทรัพยากรของตนเองเพื่อให้อีกโปรเซสหนึ่งใช้งานก็จะเกิดวงจรลูปขึ้นมา เนื่องจากทั้งโปรเซส A และโปรเซส B ต่างก็รอคอยทรัพยากร ของอีกโปรเซสหนึ่งที่ครอบครองอยู่ และต่างก็ไม่ยอมปลดทรัพยากรของตนจนกว่าจะได้ใช้งานทรัพยากรของอีกฝ่ายหนึ่ง จึงเป็นที่มาของ วงจรอับ (Deadlock)



หากระบบเกิดวงจรอับขึ้นมา นั่นหมายถึงการทำงานของโปรเซสที่เกี่ยวข้องจะติดค้างอยู่ ตลอด ไม่มีวันจบสิ้น ซึ่งสามารถเเก้ไขได้ด้วยการให้โปรเซสหนึ่งในวงจรลูปปลดปล่อยทรัพยากรที่ครอบครองอยู่ เพื่อให้ฌปรเซสที่เหลือทำงานต่อไปได้

    การจัดสรรหน่วยความจำ เเบ่งออกเป็น 2 ประเภทด้วยกันคือ การจัดสรรหน่วยความจำแบบต่อเนื่อง เเละการจัดสรรหน่วยความจำแบบไม่ต่อเนื่อง

     ระบบโปรเกรมเดี่ยว คือ ระบบปฎิบัติการที่สามารถรันโปรเเกรมของผู้ใช้ได้เพียงครั้งละหนึ่งโปรเเกรมเท่านั้น

     ระบบหลายโปรเเกรม คือ ระบบปฎิบัติการที่สามารถรันหลายๆโปรเเกรมได้ในขณะเดียวกัน

เเนวคิดของ หน่วยความจำเสมือน เกิดขึ้นจากหลักการที่ว่า ถึงเเม้ว่าโปรเเกรมที่นำมาโปรเซส จะมีขนาดใหญ่กว่าหน่วยกว่าความจำหลักที่มีอยู่จริงก็ตาม  ก็ต้องสามารถรันโปรเเกรมเหล่านั้นได้




     การจัดเก็บไฟล์ข้อมูล มีหลักการอยู่ 2 วิธีด้วยกันคือ การบันทึกข้อมูลในไฟล์แบบเรียงติดกัน เเละการเเบ่งไฟล์เป็นบล็อก

บทที่2 โครงสร้างของระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์และโครงสร้างของระบบปฎิบัติการ

บทที่2

โครงสร้างของระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์และโครงสร้างของระบบปฎิบัติการ

ปฏิบัติการของระบบคอมพิวเตอร์

(computer-system operation)

ระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ปัจจุบันประกอบด้วย ซีพียู และกลุ่มของตัวควบคุมอุปกรณ์ (device controller) ซึ่งเชื่อมต่อเพื่อเข้าถึงหน่วยความจำผ่านทางบัสระบบ (system bus)

อุปกรณ์แต่ละชนิดจะมีตัวควบคุมอุปกรณ์เฉพาะแยกจากกัน โดยมี local buffer

ซีพียูและตัวควบคุมอุปกรณ์ทั้งหมดสามารถทำงานไปพร้อมๆ กันได้

ซีพียูจะย้ายข้อมูลเข้า/ออกระหว่างหน่วยความจำหลักกับ local buffer

ตัวควบคุมอุปกรณ์จะบอกซีพียูว่าอุปกรณ์ทำงานเสร็จแล้วหรือยังโดยวิธีขัดจังหวะ (interrupt)

ระบบการทำงานของคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลักคือๆ

1.หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit = CUP) เปรียบเสมือนสมองของ คอมพิวเตอร์ เพราะทำหน้าที่คิดคำนวณและประมวลผลชุดคำสั่ง ๆที่เราสั่งเข้าไป

2.หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input Unit) เป็นอุปกรณ์ที่รับและส่งข้อมูลเข้าไปในระบบ คอมพิวเตอร์เช่น แป้นพิมพ์ (Keyboard) , และเมาส์ (Mouse) เป็นต้น

3.หน่วยแสดงผลข้อมูล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์ได้จากการประมวลผลต่างๆ โดยอาจจะแสดงออกมา เช่น

- จอภาพ

- เครื่องพิมพ์

- แฟกซ์

โครงสร้างของอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต

          อุปกรณ์อินพุต (Input Device) คืออุปกรณ์ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับข้อมูลต่างๆ

จากภายนอกได้  เช่น  คีย์บอร์ด,เมาส์,สแกนเนอร์,ไมโครโฟน

         อุปกรณ์เอาต์พุต (Output Device)  คืออุปกรณ์ที่คอมพิวเตอร์ส่งผลและแสดงผลข้อมูล

เหล่านั้นออกมา  เช่น  จอภาพ,เครื่องพิมพ์,เสียงจากลำโพง

การขัดจังหวะอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต (I/O Interrupts)

          การขัดจังหวะจะทำงานอย่างต่อเนื่องร่วมกับ CPU จึงถูกเรียกว่า Interrupt-request line โดยทำงานเป็น Interrupt-driven I/O cycle สำหรับ 7 องค์ประกอบ

          1. Device driver initiates I/O

          2. Initiates I/O

          3. Input ready, output complete, or error generates interrupt signal

          4. CPU receiving interrupt, transfers control to interrupt handler

          5. Interrupt handler processes data, returns from interrupt

          6. CPU resumes processing of interrupted task

          7. CPU executing checks for interrupts between instructions

DMA (Direct Memory Access) หรือการส่งเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำโดยตรง คือกระบวนการโอนย้ายข้อมูลระหว่างหน่วยความจำกับอุปกรณ์ภายนอก โดยไม่ผ่าน CPU
กระบวนการ DMA เริ่มต้นจาก

1. อุปกรณ์ที่ต้องการทำ DMA ส่งสัญญาณ DREQ เพื่อร้องขอทำ DMA ไปยัง DMA controllerในช่องทาง (channnel) ที่ต้องการ

2. เมื่อ DMA controller ได้รับสัญญาณ ก็จะตรวจสอบก่อนว่าสามารถอณุญาติให้ทำ DMA ได้หรือไม่แล้วจึงส่งสัญญาณ HRQ เพื่อบอก CPU ว่าต้องการเข้ามาใช้ BUS โดยส่งสัญญาณนี้ไปยังของHOLD ของ CPU

3. เมื่อ CPU ได้รับสัญญาณ HRQ จาก DMA controller ที่ขา HOLD และพร้อมที่จะตอบสนองก็จะส่งสัญญาณ HLDA หรือ Hold Acknowledge ตอบกลับไปยัง DMA controller เพื่อแสดงว่า CPUได้ปลดตัวเองและปล่อยการควบคุม แล้วจะส่งหน้าที่ต่างๆให้ DMA controller รับไปดำเนินการ

4. เมื่อ DMA controller ได้รับสัญญาณ HLDA แล้วก็เข้าควบคุม address bus และ controller busและส่งสัญญาณ DACK ตอบกลับไปยังอุปกรณ์เพื่อแสดงถึงการพร้อมสำหรับเริ่มต้นส่งข้อมูล

5. การส่งข้อมูลจะเริ่มต้นโดยจะส่งสัญญาณ AEN ส่งสัญญาณ คือ address แรกของหน่วยความจำเป้าหมายออกไปที่ address bus และส่งสัญญาณไปควบคุมการเขียนและอ่านหน่วยความจำกับอุปกรณ์กับอุปกรณ์ออกไป เพื่อดำเนินการย้ายข้อมูลระหว่างอุปกรณ์กับหน่วยความจำ

6. เมื่อข้อมูลโอนย้ายจนครบสมบูรณ์แล้วก็จะเข้าสู่กระบวนการยกเลิก DMA โดย DMA จะส่งสัญญาณEOP หรือ End Of Process ออกไป

7. ส่งผลให้สัญญาณ AEN ตกลงเป็น LOW เพื่อคืน bus ให้กับ CPU และ HRQ จาก DMA controller ที่ไปของให้ CPU HOLD ก็จะหายไป เพื่อให้ CPU กลับมาดูแล bus ต่างๆดังเดิม

8.เมื่อสัญญาณที่ร้องของ HOLD หายไป CPU ก็จะรับรู้และจะตอบสนองโดยยกเลิกสัญญาณ HLDAเพื่อแสดงว่าตอนนี้ CPU กลับมาดูแลระบบแล้ว

ลำดับชั้นของหน่วยความจำ (Memory Hierarchy)

หน่วยความจำมีอยู่หลายชนิดด้วยกันแต่ละชนิดต่างก็มีอัตราความเร็วที่แตกต่างกัน รวมทั้งขนาดความจุและราคาที่แตกต่างกัน สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นก็เพราะว่า เพื่อให้เราเลือกหน่วยความจำใช้งานได้อย่างเหมาะสมนั้นเอง

หน่วยความจำชั่วคราว (Volatile memory)

 คือหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ที่จำเป็นต้องมีไฟฟ้าเลี้ยงตลอดเวลาตราบเท่าที่ยังต้องการให้มันเก็บข้อมูลนั้นอยู่หรืออีกนัยหนึ่งก็คือหากไม่ได้รับไฟฟ้าเลี้ยงแล้วข้อมูลที่เคยเก็บอยู่ในหน่วยความจำชั่วคราวก็จะหายไป ตัวอย่างของหน่วยความจำชั่วคราวก็คือ แรมชนิดต่างๆ ตรงกันข้ามกับหน่วยความจำถาวรที่ยังรักษาข้อมูลอยู่แม้ว่าจะไม่มีไฟฟ้าเลี้ยงแล้วก็ตาม

หน่วยความจำถาวร (Non-volatile memory) คือหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ที่สามารถเก็บรักษาข้อมูลได้อยู่โดยไม่ต้องอาศัยไฟฟ้า ตัวอย่างหน่วยความจำถาวรเช่น รอม, แฟลช ยังรวมถึงหน่วยเก็บข้อมูลด้วยแม่เหล็ก เช่น hard disks,floppy disks  หน่วยเก็บข้อมูลด้วยแสง เช่น แผ่นCD

บทที่ 1 ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการ

บทที่ 1 ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการ

 ความหมายของคอมพิวเตอร์คอมพิวเตอร์มาจากภาษาละตินว่า Computer ซึ่งหมายถึง การนับ หรือ การคำนวณ พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ให้ความหมายของคอมพิวเตอร์ไว้ว่า "เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่างๆ ที่ง่ายและซับซ้อนโดยวิธีทางคณิตศาสตร์"
คอมพิวเตอร์จึงเป็นเครื่องจักรอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ทำงานแทนมนุษย์ ในด้านการคิดคำนวณและสามารถจำข้อมูล ทั้งตัวเลขและตัวอักษรได้เพื่อการเรียกใช้งานในครั้งต่อไป นอกจากนี้ ยังสามารถจัดการกับสัญลักษณ์ได้ด้วยความเร็วสูง โดยปฏิบัติตามขั้นตอนของโปรแกรม คอมพิวเตอร์ยังมีความสามารถในด้านต่างๆ อีกมาก อาทิเช่น การเปรียบเทียบทางตรรกศาสตร์ การรับส่งข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลในตัวเครื่องและสามารถประมวลผลจากข้อมูลต่างๆ ได้

 

ประเภทของคอมพิวเตอร์
จาก ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์ จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีทางด้านคอมพิวเตอร์มีการพัฒนาเปลี่ยนแปลงไปอย่าง รวดเร็วมาก ทำให้ปัจจุบันมีเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เลือกใช้มากมายหลายรูปแบบตามความ ต้องการของผู้ใช้ 

การแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์นั้น สามารถจำแนกออกได้เป็น 3 กลุ่มหลักดังนี้
1. ประเภทของคอมพิวเตอร์ตามหลักการประมวลผล
2.ประเภทของคอมพิวเตอร์ตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน
3.ประเภทของคอมพิวเตอร์ตามความสามารถของระบบ

แบ่งตามหลักการประมวลผล จำแนกได้เป็น 3 ประเภท คือ

คอมพิวเตอร์แบบแอนะล็อก (Analog Computer) หมาย ถึง เครื่องมือประมวลผลข้อมูลที่อาศัยหลักการวัด (Measuring Principle) ทำงานโดยใช้ข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบต่อเนื่อง (Continuous Data) แสดงออกมาในลักษณะสัญญาณที่เรียกว่า Analog Signal เครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทนี้มักแสดงผลด้วยสเกลหน้าปัทม์ และเข็มชี้ เช่น การวัดค่าความยาว โดยเปรียบเทียบกับสเกลบนไม้บรรทัด การวัดค่าความร้อนจากการขยายตัวของปรอทเปรียบเทียบกับสเกลข้างหลอดแก้ว นอกจากนี้ยังมีตัวอย่างของ Analog Computer ที่ใช้การประมวลผลแบบเป็นขั้นตอน เช่น เครื่องวัดปริมาณการใช้น้ำด้วยมาตรวัดน้ำ ที่เปลี่ยนการไหลของน้ำให้เป็นตัวเลขแสดงปริมาณ อุปกรณ์วัดความเร็วของรถยนต์ในลักษณะเข็มชี้ หรือเครื่องตรวจคลื่นสมองที่แสดงผลเป็นรูปกราฟ เป็นต้น 

 

คอมพิวเตอร์แบบดิจิทัล (Digital Computer) ซึ่ง ก็คือคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการทำงานทั่วๆ ไปนั่นเอง เป็นเครื่องมือประมวลผลข้อมูลที่อาศัยหลักการนับ ทำงานกับข้อมูลที่มีลักษณะการเปลี่ยนแปลงแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) ในลักษณะของสัญญาณไฟฟ้า หรือ Digital Signal อาศัยการนับสัญญาณข้อมูลที่เป็นจังหวะด้วยตัวนับ (Counter) ภายใต้ระบบฐานเวลา (Clock Time) มาตรฐาน ทำให้ผลลัพธ์เป็นที่น่าเชื่อถือ ทั้งสามารถนับข้อมูลให้ค่าความละเอียดสูง เช่นแสดงผลลัพธ์เป็นทศนิยมได้หลายตำแหน่ง เป็นต้นเนื่องจากDigital Computer ต้องอาศัยข้อมูลที่เป็นสัญญาณไฟฟ้า (มนุษย์สัมผัสไม่ได้) ทำให้ไม่สามารถรับข้อมูลจากแหล่งข้อมูลต้นทางได้โดยตรง จึงจำเป็นต้องเปลี่ยนข้อมูลต้นทางที่รับเข้า (Analog Signal) เป็นสัญญาณไฟฟ้า (Digital Signal) เสียก่อน เมื่อประมวลผลเรียบร้อยแล้วจึงเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้ากลับไปเป็น Analog Signal เพื่อสื่อความหมายกับมนุษย์ต่อไปโดยส่วนประกอบสำคัญที่เรียกว่า ตัวเปลี่ยนสัญญาณข้อมูล (Converter) คอยทำหน้าที่ในการเปลี่ยนรูปแบบของสัญญาณข้อมูล ระหว่าง Digital Signal กับ Analog Signal 

 

คอมพิวเตอร์แบบลูกผสม (Hybrid Computer) เครื่อง ประมวลผลข้อมูลที่อาศัยเทคนิคการทำงานแบบผสมผสาน ระหว่าง Analog Computer และ Digital Computer โดยทั่วไปมักใช้ในงานเฉพาะกิจ โดยเฉพาะงานด้านวิทยาศาสตร์ เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ในยานอวกาศ ที่ใช้ Analog Computer ควบคุมการหมุนของตัวยาน และใช้ Digital Computerในการคำนวณระยะทาง เป็นต้นการทำงานแบบผสมผสานของคอมพิวเตอร์ชนิดนี้ ยังคงจำเป็นต้องอาศัยตัวเปลี่ยนสัญญาณ (Converter) เช่นเดิม

แบ่งตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน จำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ
เครื่อง คอมพิวเตอร์เพื่องานเฉพาะกิจ (Special Purpose Computer) หมายถึง เครื่องประมวลผลข้อมูลที่ถูกออกแบบตัวเครื่องและโปรแกรมควบคุม ให้ทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งเป็นการเฉพาะ (Inflexible) โดยทั่วไปมักใช้ในงานควบคุม หรืองานอุตสาหกรรมที่เน้นการประมวลผลแบบรวดเร็ว เช่นเครื่องคอมพิวเตอร์ควบคุมสัญญาณไฟจราจร คอมพิวเตอร์ควบคุมลิฟท์ หรือคอมพิวเตอร์ควบคุมระบบอัตโนมัติในรถยนต์ เป็นต้น

เครื่องคอมพิวเตอร์เพื่องานอเนกประสงค์ (General Purpose Computer)หมาย ถึง เครื่องประมวลผลข้อมูลที่มีความยืดหยุ่นในการทำงาน (Flexible) โดยได้รับการออกแบบให้สามารถประยุกต์ใช้ในงานประเภทต่างๆ ได้โดยสะดวก โดยระบบจะทำงานตามคำสั่งในโปรแกรมที่เขียนขึ้นมา และเมื่อผู้ใช้ต้องการให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานอะไร ก็เพียงแต่ออกคำสั่งเรียกโปรแกรมที่เหมาะสมเข้ามาใช้งาน โดยเราสามารถเก็บโปรแกรมไว้หลายโปรแกรมในเครื่องเดียวกันได้ เช่น ในขณะหนึ่งเราอาจใช้เครื่องนี้ในงานประมวลผลเกี่ยวกับระบบบัญชี และในขณะหนึ่งก็สามารถใช้ในการออกเช็คเงินเดือนได้ เป็นต้น
แบ่งตามความสามารถของระบบ
จำแนกออกได้เป็น 4 ชนิด โดยพิจารณาจาก ความสามารถในการเก็บข้อมูล และ ความเร็วในการประมวลผล เป็นหลัก ดังนี้

ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer) หมาย ถึง เครื่องประมวลผลข้อมูลที่มีความสามารถในการประมวลผลสูงที่สุด โดยทั่วไปสร้างขึ้นเป็นการเฉพาะเพื่องานด้านวิทยาศาสตร์ที่ต้องการการประมวล ผลซับซ้อน และต้องการความเร็วสูง เช่น งานวิจัยขีปนาวุธ งานโครงการอวกาศสหรัฐ (NASA) งานสื่อสารดาวเทียม หรืองานพยากรณ์อากาศ เป็นต้น

 

เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer) หมาย ถึง เครื่องประมวลผลข้อมูลที่มีส่วนความจำและความเร็วน้อยลง สามารถใช้ข้อมูลและคำสั่งของเครื่องรุ่นอื่นในตระกูล (Family) เดียวกันได้ โดยไม่ต้องดัดแปลงแก้ไขใดๆ นอกจากนั้นยังสามารถทำงานในระบบเครือข่าย (Network) ได้เป็นอย่างดี โดยสามารถเชื่อมต่อไปยังอุปกรณ์ที่เรียกว่า เครื่องปลายทาง (Terminal) จำนวนมากได้ สามารถทำงานได้พร้อมกันหลายงาน (Multi Tasking) และใช้งานได้พร้อมกันหลายคน (Multi User) ปกติเครื่องชนิดนี้นิยมใช้ในธุรกิจขนาดใหญ่ มีราคาตั้งแต่สิบล้านบาทไปจนถึงหลายร้อยล้านบาท ตัวอย่างของเครื่องเมนเฟรมที่ใช้กันแพร่หลายก็คือ คอมพิวเตอร์ของธนาคารที่เชื่อมต่อไปยังตู้ ATM และสาขาของธนาคารทั่วประเทศนั่นเอง

 

มินิคอมพิวเตอร์ (Mini Computer) ธุรกิจ และหน่วยงานที่มีขนาดเล็กไม่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ขนาดเมนเฟรมซึ่งมีราคา แพง ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์จึงพัฒนาคอมพิวเตอร์ให้มีขนาดเล็กและมีราคาถูกลง เรียกว่า เครื่องมินิคอมพิวเตอร์ โดยมีลักษณะพิเศษในการทำงานร่วมกับอุปกรณ์ประกอบรอบข้างที่มีความเร็วสูงได้ มีการใช้แผ่นจานแม่เหล็กความจุสูงชนิดแข็ง (Harddisk) ในการเก็บรักษาข้อมูล สามารถอ่านเขียนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว หน่วยงานและบริษัทที่ใช้คอมพิวเตอร์ขนาดนี้ ได้แก่ กรม กอง มหาวิทยาลัย ห้างสรรพสินค้า โรงแรม โรงพยาบาล และโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ
ไมโคร คอมพิวเตอร์ (Micro Computer) หมายถึง เครื่องประมวลผลข้อมูลขนาดเล็ก มีส่วนของหน่วยความจำและความเร็วในการประมวลผลน้อยที่สุด สามารถใช้งานได้ด้วยคนเดียว จึงมักถูกเรียกว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer : PC)
ปัจจุบัน ไมโครคอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพสูงกว่าในสมัยก่อนมาก อาจเท่ากับหรือมากกว่าเครื่องเมนเฟรมในยุคก่อน นอกจากนั้นยังราคาถูกลงมาก ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมใช้มาก ทั้งตามหน่วยงานและบริษัทห้างร้าน ตลอดจนตามโรงเรียน สถานศึกษา และบ้านเรือน บริษัทที่ผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ออกจำหน่ายจนประสบความสำเร็จเป็นบริษัทแรก คือ บริษัทแอปเปิลคอมพิวเตอร์

เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ จำแนกออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ
1. แบบติดตั้งใช้งานอยู่กับที่บนโต๊ะทำงาน (Desktop Computer)
2. แบบเคลื่อนย้ายได้ (Portable Computer) สามารถ พกพาติดตัว อาศัยพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จากภายนอก ส่วนใหญ่มักเรียกตามลักษณะของการใช้งานว่า Laptop Computer หรือNotebook Computer