Transcript Operating System 2

Operating System 2
By Juthawut Chantharamalee
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบตั ิการ
(Computer System and Operating system)
บทที่ 1
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System)
ระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบนั ถูกพัฒนาขึน้ จากหลายผู ผ้ ลิตเพือ่ ใช้
งานบนสภาพแวดล้อมทีแ่ ตกต่างกัน เพือ่ ให้เลือกใช้ได้เหมาะสมกับประเภท
ของงาน เช่น งานภาคธุรกิจ งานบันเทิง งานด้านสถาปัตยกรรม งาน
ด้านวิศวกรรม งานด้านอุ ตสาหกรรม งานด้านการพยากรณ์ เป็ นต้น
ดังนัน้ การผลิตเครือ่ งคอมพิวเตอร์ทมี่ ปี ระสิทธิภาพให้เหมาะสมกับงาน ไม่
ว่าจะเป็ นด้านการประมวลผล ความเร็ว และความถูกต้องแม่นยาในการ
คานวณในด้านต่างๆ ตามสภาพแวดล้อมพืน้ ฐานต่างๆ ภายในเครือ่ ง
ขึน้ มาใช้งาน
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
เครื่องคอมพิวเตอร์ออกเป็ น 4 ระบบดังนี้
1. เครื่องซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer)
เป็ นเครือ่ งคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่มปี ระสิทธิภาพในการประมวลผล
สูงสุด มีสถาปัตยกรรมการทางานทีซ่ บั ซ้อนไม่ว่าจะเป็ น ด้านการทางาน
การประมวลผลด้วยความเร็วสูง การจัดการข้อมูลจานวนมากๆ ที่
เกีย่ วข้องกับความถูกต้องแม่นยาของผลลัพธ์ เช่น การพยากรณ์
(Prediction) การจาลองสถานการณ์ (Simulation) การวิจยั เชิงลึก
(Depth research) คอมพิวเตอร์ประเภทนีม้ กั มีราคาแพงมากส่วนใหญ่
จะถูกนามาใช้ในหน่วยงานภาครัฐ อาทิ หน่วยงานทางด้านทหาร กรม
อุ ตุนยิ มวิทยา เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
เครื่องซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
2. เครื่องเมนเฟรม (Mainframe Computer)
เป็ นเครือ่ งคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กรองจากซุปเปอร์คอมพิวเตอร์
ประสิทธิภาพในการประมวลผลรองลงมาแต่กส็ ามารถประมวลผล
ความเร็วสูงได้ คอมพิวเตอร์ประเภทนีม้ กั มีราคาแพงถูกนามาใช้ใน
หน่วยงานภาครัฐและเอกชน อาทิ ธนาคาร บริษทั ประกันภัย บริษทั
หลักทรัพย์ขนาดใหญ่ เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
เครื่องเมนเฟรม (Mainframe Computer)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
3. เครื่องมินิคอมพิวเตอร์ (Mini Computer)
เป็ นเครือ่ งคอมพิวเตอร์ขนาดกลางมีขนาดเล็กกว่าเครือ่ งเมนเฟรม
ประสิทธิภาพดีพอสมควร คอมพิวเตอร์ประเภทนีม้ กั มีราคาไม่แพงมาก
ถูกนามาใช้ในหน่วยงานเอกชนเป็ นส่วนใหญ่
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
4. เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ (Micro Computer)
เป็ นเครือ่ งคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กทีน่ ยิ มใช้กนั อย่างแพร่ หลายทัง้ ใน
สถาบันการศึกษา ภายในหน่วยงายภาครัฐและเอกชน ตามครัวเรือน
เพราะมีประสิทธิภาพ สามรถทางานได้หลายอย่างและราคาไม่แพง
บางครัง้ มักถูกเรียกว่าเป็ นเครือ่ งคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทัง้ แบบตัง้ โต๊ะ
(Desktop Computer) และแบบหอคอย (Tower Computer)
ไมโครคอมพิวเตอร์แยกออกเป็ นหลายชนิดแล้วแต่ประเภทและความ
เหมาะสมกับการนาไปใช้งาน เช่น คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
(Personal Computer) คอมพิวเตอร์แบบพกพา (Notebook)
คอมพิวเตอร์แบบพกพาขนาดเล็ก (Pocket PC)
คอมพิวเตอร์แบบสัมผัส (Lap tab) เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ (Micro Computer)
โครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์
(Structure of Computer System)
ตัวแปลภาษา
(Compiler)
ตัวแปลภาษาเครือ่ ง
(Assembler)
ตัวแก้ไขข้อความ
(Text Editor)
ระบบฐานข้อมูล
(Database System)
ระบบและโปรแกรมประยุกต์เพื่อการใช้งาน
(System and Application Programs)
(ระบบปฏิบตั กิ าร)
Operating System
(ระบบคอมพิวเตอร์)
Computer Hardware
รูปแบบและกระบวนการทางานของระบบคอมพิวเตอร์
ระบบคอมพิวเตอร์มรี ูปแบบและกระบวนการทางานทีถ่ ูกพัฒนาอยู่
ตลอดเวลาเพือ่ ให้เหมาะสมกับรูปแบบและวิธกี ารทางานให้เข้ากับ
เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทเี่ ปลีย่ นแปลงอยู่ตลอดเวลา โดยเริม่ ต้น
รูปแบบการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์ถูกออกแบบให้ใช้กบั เครือ่ ง
คอมพิวเตอร์ระบบเมนเฟรม (Mainframe Computer Systems)
ก่อนและพัฒนาต่อมาเรือ่ ยๆซึง่ แสดงให้เห็นวิวฒ
ั นาการของระบบ
คอมพิวเตอร์ตงั่ แต่เริม่ ต้นได้ดงั นี้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบการทางานแบบกลุ่ม (Batch Systems)
เป็ นรูปแบบการทางานของระบบคอมพิวเตอร์ในยุคแรกที่
คอมพิวเตอร์มขี นาดตัวเครือ่ งมีขนาดค่อนข้างใหญ่และใช้อุปกรณ์ท ี่
เกีย่ วของหลายชนิด เช่น เครือ่ งอ่านบัตร (Card Reader) เครือ่ ง
อ่านบัตร เทป (Tape drive) บัตรเจาะรู (Card Punches) โดย
ต้องติดต่อประสานการทางานผ่านตัวดาเนินการ (Operator) เป็ น
ตัวเรียงลาดับในการรับส่งข้อมูลและโปรแกรมทีม่ คี วามคล้ายกันเป็ น
กลุม่ เดียวกัน (Batches) แล้วประมวลผลทีล่ ะกลุม่ แล้วส่ง
ผลลัพธ์คนื กลับไปยังผู ใ้ ช้ ในรูปแบบต่างๆ ของงานหรือ
ตามประเภทของอุ ปกรณ์ทแี่ สดงผล
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
บางครัง้ ระบบปฏิบตั กิ ารจะจัดทาตารางงาน (Job scheduling)
ขึน้ มาเพือ่ ส่งผลลัพธ์ออกไปเพือ่ ประมวลผลอีกที ระบบการทางาน
แบบกลุม่ มีขอ้ จากัดในเรือ่ งความเร็วในการประมวลผลและการรับส่ง
ข้อมูลระหว่าง CPU และอุ ปกรณ์ I/O เนือ่ งจาก CPU เป็ นอุ ปกรณ์ท ี่
เป็ นระบบอิเล็กทรอนิกส์ทงั้ หมดจึงมีความเร็วในการประมวลผล
มากกว่าอุ ปกรณ์ I/O ซึง่ เป็ นเป็ นอุ ปกรณ์ทไี่ ม่เป็ นระบบอิเล็กทรอนิกส์
ทัง้ หมด ทาให้การทางานทัง้ สองอุ ปกรณ์ไม่สอดคล้องกัน
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบการทางานหลายโปรแกรม (Multiprograms Systems)
เป็ นรูปแบบการทางานทีใ่ ช้สาหรับแก่ปญั หาการทางานทีล่ ะงาน
(Single Job) ทาให้หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ต้องหยุดรอการ
ส่งผ่านข้อมูลหรืองานอืน่ ระหว่างดิสก์ (disk) กับหน่วยประมวลผล
กลาง (CPU) จึงทาให้ใช้งาน CPU อย่างไม่เต็มประสิทธิภาพ โดยระบบ
การทางานแบบหลายโปรแกรม (Multiprograms Systems) ถูก
พัฒนาขึน้ มาเพือ่ ให้ผูใ้ ช้ระบบปฏิบตั กิ ารสมัยใหม่ทมี่ คี วามต้องการใช้
งานมากกว่าหนึง่ งาน ในช่วงเวลาเดียวกันโดยอาศัยการทางานบน
หน่วยความจาซึง่ ทาให้ CPU ถูกใช้งานอย่างอย่างเต็มประสิทธิภาพ
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ประสิทธิภาพ โดยไม่ต้องหยุดรอ (wait) การใช้งานจากผู ใ้ ช้หรือ
อุ ปกรณ์ I/O โดยดึงงานอืน่ มาดาเนินการประมวลผลได้พร้อมกับ
งานก่อนหน้าทีห่ ยุดรออืน่ ได้ทนั ที ดังรูปที่ 1.3 ทีแ่ สดงขัน้ ตอนการ
ทางานของหน่วยความจาในระบบการทางานแบบหลายโปรแกรม
(Multiprograms Systems) ตางลาดับชัน้ ทาให้ระบบทางานได้
อย่างสอดคล้อง ต่อเนือ่ งและสัมพันธ์กนั
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
0
ระบบปฏิบตั ิการ
(Operating System)
งานลาดับที่ 1
(Job 1)
งานลาดับที่ 2
(Job 2)
งานลาดับที่ 3
(Job 3)
512K
งานลาดับที่ 4
(Job 4)
้ ทีข
รูปที่ 1.3 แสดงพืน
่ องหน่วยความจาสาหร ับระบบการทางาน
แบบหลายโปรแกรม
ระบบการแบ่งช่วงเวลา (Time-Sharing Systems)
เป็ นรูปแบบการทางานโดยทีผ่ ู ใ้ ช้มากกว่าหนึง่ คนสามารถใช้งาน
เครือ่ งคอมพิวเตอร์เครือ่ งเดียวกันได้ในเวลาเดียวกัน โดยมีอุปกรณ์ท ี่
ช่วยในการรับส่งข้อมูล เช่น แป้ นพิมพ์ (Keyboard) หรือเมาส์
(Mouse) ใช้ควบคุมสัง่ งานผ่านหน้าจอของเครือ
่ งคอมพิวเตอร์
ปลายทาง (Terminal) โดยระบบปฏิบตั กิ ารจะทาหน้าทีใ่ นการแบ่ง
ช่วงเวลาการทางานของหน่วยประมวล (CPU) ให้สามารถจัดสรร
เวลาและตอบสนองต่อความต้องการให้กบั ผู ใ้ ช้ได้อย่างเหมาะสมและมี
ประสิทธิภาพสูงสุด
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Desktop Systems)
เป็ นระบบทีถ่ ูกพัฒนาขึน้ มาในช่วง ปี ค.ศ. 1970s เพือ่ ให้ผูง้ าน
คอมพิวเตอร์ได้ใช้เครือ่ งและอุ ปกรณ์ทเี่ กีย่ วข้องต่างๆ ทัง้ ด้านการรับ
ข้อมูลเข้า การแสดงผล การประมวลผลทีม่ รี าคาถูกและขนาดเล็กลง
ได้ และให้ชอื่ เครือ่ งคอมพิวเตอร์ประเภทนีว้ ่า เครือ่ งคอมพิวเตอร์ส่วน
บุคคล (Personal Computer) และมีการพัฒนาระบบปฏิบตั กิ าร
เข้าไปช่วยจัดการด้านต่างๆ ให้กบั เครือ่ งคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
ตัง้ แต่ระบบปฏิบตั กิ าร DOS ของบริษทั ไมโครซอฟต์และพัฒนาต่อมา
เป็ นระบบปฏิบตั กิ าร Windows เวอร์ชนั่ ต่างๆ ระบบปฏิบตั กิ าร
OS/2 ของบริษทั IBM
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Desktop Systems)
ระบบปฏิบตั กิ าร MacOS x ของบริษทั Apple sหรือแม้กระทัง้
ระบบระบบปฏิบตั กิ าร Linux เวอร์ชนั่ (Distros) ต่างๆ ในกลุม่ ของ
โอเพนซอสท์ (Open Source) เพือ่ ตอบสนองต่อความต้องการ
ความสะดวก ประสิทธิภาพและความง่ายต่อการนาไปใช้งานให้กบั
ผู ใ้ ช้งานในกลุม่ ต่างๆ ได้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบประมวลผลหลายตัว (Multiprocessor Systems)
เป็ นระบบการใช้ตวั ประมวลผล (Processor) หรือ CPU
มากกว่าหนึง่ ตัวในการประมวลผล บางครัง้ อาจจะเรียกว่า ระบบการ
ประมวลผลแบบคู่ขนาน (Parallel System) หรือ ระบบการ
ประมวลผลคู่แบบแนบแน่น (Tightly Couple System) การ
ทางานระบบนีจ้ ะเป็ นแบบการแบ่งบันสายสัญญาณไฟฟ้า (Sharing
Bus) สัญญาณนาฬกิ า (Clock) หน่วยความจา (Memory)
หรืออุ ปกรณ์รอบข้าง (Peripheral Devices) เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ประโยชน์ของการใช้ระบบประมวลผลหลายตัว
1. เพิม่ ประสิทธิภาพเวลาในการเข้าถึงข้อมูล (Increased throughput)
เนือ่ งจากมีการใช้การประมวลผลหลายตัวทาให้ลดเวลาในการทางาน
มากกว่าหนึง่ งานลง
2. ประหยัดค่าใช้จา่ ย (Economy scale) เนือ่ งจากมีการแบ่งการ
ทางานกัน เช่น การแบ่งบันอุ ปกรณ์รอบข้าง (Share peripherals)
หน่วยความจากลุม่ ใหญ่ (Mass storage) อุ ปกรณ์แปลงไฟ
(Power supplies) เป็ นต้น
3. เพิม่ ความน่าเชือ่ ถือ (Increased reliability) เนือ่ งจากมีการใช้
การประมวลผลหลายตัว หากตัวหนึง่ ตัวใดเกิดทางานล้มเหลว
(Failure) ก็ยงั มีตวั ประมวลผลอีกหลายตัวทางานต่อไปได้ ทาให้ระบบ
ไม่หยุดชะงัก (Halt) ซึง่ เป็ นการแก้ปญั หาทีเ่ รียกว่า ความทนทานของ
ระบบเมือ่ เกิดข้อผิดปกติขน้ ึ (Fault tolerant)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
โดยทัว่ ไปแล้วระบบการใช้ตวั ประมวลผล (Processor) หรือ CPU
มากกว่าหนึง่ ตัวในการประมวลผลจะมี 2 รูปแบบการทางาน คือ
1.รูปแบบการทางานแบบสมมาตร (Symmetric
multiprocessing: SMP) คือระบบทีต
่ วั ประมวลผล (Processor)
ทุกตัวแบ่งการทางานเท่าๆกัน ดังรูปที่ 1.4
2.รูปแบบการทางานแบบไม่สมมาตร (Asymmetric
multiprocessing) คือระบบทีต
่ วั ประมวลผล (Processor) ทุกตัว
แบ่งการทางานไม่เท่ากัน โดยมีการแบ่งการทางานเป็ นแบบตัว
ประมวลผลหลัก (Master Processor) และตัวประมวลผลภายใต้การ
ควบคุม (Slave Processors) อีกทีห่ นึง่
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
หน่วยประมวลผลกลาง
(CPU)
หน่วยประมวลผลกลาง
(CPU)
หน่วยประมวลผลกลาง
(CPU)
หน่วยความจา
(Memory)
รูปที่ 1.4 แสดงรูปแบบการทางานแบบสมมาตร
(Symmetric multiprocessing: SMP)
ระบบการทางานแบบกระจาย (Distributed Systems)
เป็ นระบบการใช้ในการเชือ่ มโยงและสือ่ สารระหว่างสองหรือหลาย
ระบบเข้าด้วยกัน ระบบการทางานแบบกระจายมักเลือกใช้กบั ระบบ
เครือข่าย (Network) โดยแต่ละเครือข่ายจะมีโปรโตคอล (Protocol)
ทีเ่ ลือกใช้ การแบ่งระยะทางระหว่างเครือข่าย การแบ่งปันทรัพยากร
ระหว่างเครือข่ายร่วมกัน ระหว่างผู ใ้ ช้ทอี่ ยู่ในเครือข่าย ตลอดจนการ
แลกเปลีย่ นข้อมูลข่ายสารระหว่างกันบนเครือข่าย ทาให้ระบบการทางาน
แบบกระจายมีความยืดหยุ่น น่าเชือ่ ถือและมีประสิทธิภาพ ซึง่ ระบบ
เครือข่ายมีอยู่ด้วยกันหลายแบบซึง่ มักแบ่งตามระยะทางในการติดต่อ
เชือ่ มโยงระหว่างโหนด (Node) เช่น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
1. เครือข่ายท้องถิน่ (Local area Network: LAN) เป็ นเครือข่าย
ระยะใกล้ เช่น ในห้องหรือในอาคาร
2.
เครือข่ายระดับเมือง(Metropolitan area Network: MAN) เป็ น
เครือข่ายระยะไกลภายในเมือง เช่น เครือข่ายทีใ่ ช้เชือ่ งโยงระหว่าง
อาคาร อาจใช้อุปกรณ์บลูทูธ (Bluetooth devices) ในการ
ติดต่อสือ่ สารระหว่างกันหรือสร้างเป็ นระบบเครือข่ายขนาดเล็ก
(small-area network) ทีม่ รี ะยะการเชือ่ มต่อไม่ไกลมาก ขึน
้ มาใช้
เฉพาะพืน้ ทีก่ ไ็ ด้
3.
เครือข่ายระดับประเทศ (Wide area Network: WAN) เป็ น
เครือข่ายระยะไกลระดับประเทศ เช่น เครือข่ายทีใ่ ช้เชือ่ งโยงระหว่างเมือง
หรือประเทศ ระบบเครือข่ายแบบนีส้ ามารถประมวลผลบนโปรโตคอล
เดีย่ วหรือหลาย โปรโตคอลก็ได้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบเครือข่าย Client/Server
ระบบนีถ้ ูกออกแบบโดยการใช้สถาปัตยกรรมระบบการให้บริการแบบ
ศูนย์กลาง (centralized system architecture) หรือบางครัง้
อาจเรียกการให้บริการจากระบบเครือข่ายแม่ (Server systems) กับ
เครือข่ายลูก (Client) ผู ต้ ดิ ต่อขอใช้บริการดังรูปที่ 1.5 โดยระบบ
เครือข่ายแม่ ยังแบ่งออกเป็ น
1.ระบบทีใ่ ช้เครือข่ายแม่ในการประมวลผล (Compute-server
system) เป็ นระบบเครือข่ายทีย่ อมให้ลูกข่ายติดต่อเข้ามาและขอใช้
บริการการคานวณ โดยส่งคาขอเพือ่ กระทาการดังกล่าว มายังระบบ
เครือข่ายแม่เพือ่ ช่วยคานวณและส่งผลลัพธ์กลับคืนไปยังเครือ่ งลูก
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
2. ระบบทีใ่ ช้เครือข่ายแม่ในการจัดการเกีย่ วกับไฟล์ (File-server
system) เป็ นระบบเครือข่ายแม่เพือ่ ใช้ควบคุมหรือจากัดสิทธิในการ
สร้าง (Create) อ่าน (Read) ปรับปรุง (Update) หรือลบ
(Delete) ไฟล์ขอ
้ มูลจากเครือข่ายลูก
เครื่ องลูก
(Client)
เครื่ องลูก
(Client)
เครื่ องลูก
(Client)
Network
เครื่ องแม่
(Server)
รูปที่ 1.5 แสดงโครงสร้างทั ่วไปของระบบเครือข่ายแม่/เครือข่ายลูก (Client/Server Systems)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบเครือข่ายการทางานแบบกลุ่ม (Cluster Systems)
ระบบนีเ้ ป็ นการนาเอาตัวประมวลผลหลายๆ ตัว (multiple CPUs)
มารวมกันเป็ นกลุม่ (Clustered) ให้สามารถทีจ่ ะใช้ทรัพยากรร่วมกัน
ได้ โดยเฉพาะหน่วยความจา ระบบการทางานแบบกลุม่ สามารถทีจ่ ะใช้
การเชือ่ มโยงผ่านระบบเครือข่ายแบบท้องถิน่ (LAN) ทาให้การทางานมี
ประสิทธิภาพสูง (High availability) ในด้านการประมวลผลได้อย่าง
รวดเร็ว และเสียค่าใช้จา่ ยไม่สูงมากเกินไปเมือ่ เทียบกับระบบเมนเฟรม
(Main frame) ในด้านความเร็วในการประมวลผลข้อมูลขนาดเท่ากัน
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบเครือข่ายการทางานแบบกลุ่ม (Cluster Systems)
ระบบนีเ้ ป็ นการนาเอาตัวประมวลผลหลายๆ ตัว (multiple CPUs)
มารวมกันเป็ นกลุม่ (Clustered) ให้สามารถทีจ่ ะใช้ทรัพยากรร่วมกัน
ได้ โดยเฉพาะหน่วยความจา ระบบการทางานแบบกลุม่ สามารถทีจ่ ะใช้
การเชือ่ มโยงผ่านระบบเครือข่ายแบบท้องถิน่ (LAN) ทาให้การทางานมี
ประสิทธิภาพสูง (High availability) ในด้านการประมวลผลได้อย่าง
รวดเร็ว และเสียค่าใช้จา่ ยไม่สูงมากเกินไปเมือ่ เทียบกับระบบเมนเฟรม
(Main frame) ในด้านความเร็วในการประมวลผลข้อมูลขนาดเท่ากัน
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบประมวลผลแบบทันที (Real-Time Systems)
ระบบทีพ่ ฒั นาให้เหมาะกับงานหรือข้อมูลทีส่ ามารถตอบสนองต่อ
ความต้องการของผู ใ้ ช้ได้อย่างรวดเร็วและเป็ นปัจจุบนั จนผู ใ้ ช้ม ี
ความรู้สกึ ว่าไม่เห็นความแตกต่างของเวลาในการรับส่งข้อมูลเพือ่ นาไป
ประมวลผล ซึง่ ระบบการประมวลผลแบบทันที (Real-time systems)
ทีน่ ยิ มใช้ในปัจจุบนั มีอยู่ 2 ระบบคือ
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
1.ระบบประมวลผลทันทีแบบเข้มงวด (Hard real-time systems)
เป็ นระบบทีต่ ้องรับประกันและยืนได้เสมอว่างานทีอ่ ยู่ในช่วงวิกฤต
(Critical tasks) จะได้รบั การแก้ไขให้สมบูรณ์ได้อย่างเดิมตรงตาม
เวลาทีก่ าหนด ส่วนใหญ่มกั จะเกีย่ วข้องกับงานทีต่ ้องมีรบั ประกันความ
เสียง (Risk) เช่น งานควบคุมอุ ปกรณ์ต่างๆ ในโรงงานอุ ตสาหกรรม
(Industrial control) และหุ่นยนต์ (Robotics)กู ้ภยั เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
2.ระบบประมวลผลทันทีแบบไม่เข้มงวด (Soft real-time systems)
กรณีทงี่ านอยู่ในช่วงวิกฤต (Critical tasks) ระบบประมวลผลทันที
แบบไม่เข้มงวดโดยจะทาการจัดลาดับก่อนและหลัก (Priority) ให้กบั
งานนัน้ ๆ เพือ่ ให้ได้รบั การแก้ไขจนเสร็จสิน้ สมบูรณ์ เช่น งานมัลติมเี ดีย
(Multimedia) ระบบเสมือนจริง (Reality) งานด้านวิทยาศาสตร์ ท ี่
เกีย่ วข้องกับการค้นคว้าเชิงลึก เช่น งานสารวจใต้ท้องทะเลลึก งาน
ด้านดาราศาสตร์และดวงดาว เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบคอมพิวเตอร์แบบพกพา (Handhelp Systems)
ระบบทีพ่ ฒั นาให้เหมาะกับกับเทคโนโลยีสมัยใหม่ เหมาะสมในการ
พกพาติดตัว เช่น เครือ่ งพีดเี อ (Personal digital assistants:
PDAs) เครือ
่ งปาล์ม (Palm) โทรศัพท์มอื ถือ (Cellular Mobile)
สมาร์ทโฟน (Smart Phone) ไอโฟน (Iphone) ไอแพด (IPad) ทีม่ ี
การเชือ่ มต่อเข้ากับระบบเครือข่าย เช่น อินเตอร์เน็ต (Internet) ไวไฟ
(Wi-Fi) เครือข่าย 3G อุ ปกรณ์ประเภทดังกล่าวจะมีการติดตัง้
อุ ปกรณ์หรือชิน้ ส่วนอิเล็กทรอนิกส์และระบบปฏิบตั กิ ารไว้สาหรับใช้งาน
ร่วมกันในรูปแบบฝั งตัว (Embedded System) ซึง่ ในปัจจุบนั ระบบ
คอมพิวเตอร์แบบพกพามีขดี ความสามารถและประสิทธิภาพในการใช้
งานมากกว่าระบบในยุคแรกๆ
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ระบบปฏิบัติการ (Operating System)
เป็ นระบบโปรแกรมทีผ่ ู พ้ ฒั นามีจุดประสงค์สร้างขึน้ มาเพือ่ ใช้ควบคุม
การทางานของอุ ปกรณ์ฮาร์ดแวร์ (Hardware) และซอฟต์แวร์
(Software) ประเภทต่างๆ ให้สามารถทางานร่ วมกันกับบุคลากร
(Peopleware) ทีม่ สี ่วนเกีย่ วข้องกับระบบคอมพิวเตอร์ ทงั้ ทางตรงและ
ทางอ้อมได้อย่างราบรืน่ และเกิดประสิทธิภาพสูงสุด ดังรูปที่ 1.6
นอกจากนีร้ ะบบปฏิบตั กิ ารทีด่ ยี งั มีหน้าทีค่ วบคุมการทางานให้ผูใ้ ช้ให้
สามารถทางานหลายงาน (Multitasking) หรือหลายคน (Multi-user)
ได้ในเวลาเดียวกันโดยไม่ส่งกระทบกับการทางานของบุคคลอืน่ รวมไปถึง
การควบคุม (Control) การใช้งาน การให้สทิ ธิการเข้าถึงไฟล์ขอ้ มูล
(Access File) การรักษาความปลอดภัย (Security) การป้ องกันการ
รุกราน (Protection) จากผู ไ้ ม่หวังดีเข้ามาใช้งานระบบได้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ฮาร์ดแวร์
Hardware
ระบบปฏิบตั กิ าร
(Operating System)
ซอฟต์แวร์
Software
พีเพิล่ แวร์
Peopleware
รูปที่ 1.6 แสดงความสัมพันธ์ส่วนที่เกี่ยวข้องประเภทต่างๆ กับระบบปฏิ บัติการ
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
การแบ่งประเภทของระบบปฏิบัติการ
1.แบ่งตามวัตถุประสงค์การใช้ งาน (Divided by Objective)
1.1 การใช้งานโดยลาพัง (Stand-alone) เป็ นระบบปฏิบต
ั กิ ารทีถ่ ูก
พัฒนาขึน้ โดยวัตถุประสงค์เพือ่ ใช้งานกับเครือ่ งคอมพิวเตอร์สวนบุคคล
ทีร่ ู้จกั กันในรูปแบบของเครือ่ งคอมพิวเตอร์สวนบุคคล (Personal
Computer: PC) หรือเครือ
่ งคอมพิวเตอร์แบบพกพา (Notebook) ที่
ทางานโดยไม่มกี ารเชือ่ มต่อกับเครือ่ งคอมพิวเตอร์เครือ่ งอืน่ เช่น MSDOS, Linux, Mac OS, และ Windows รุ่นต่างๆ
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
1.2 การใช้งานโดยมีการเชือ่ มโยง (Network Connection)
เป็ น
ระบบปฏิบตั กิ ารทีถ่ ูกพัฒนาขึน้ โดยวัตถุประสงค์เพือ่ ใช้งานกับเครือ่ ง
คอมพิวเตอร์ทที่ กี ารเชือ่ งโยงกันตัง้ แต่หนึง่ เครือ่ งขึน้ ไป โดยมีการใช้
ทรัพยากรร่วมกับบนระบบเครือข่ายแม่/ผู ใ้ ห้บริการ (Server) และ
เครือข่ายลูก/ผู ร้ บั บริการ (Client) เช่น Novell Netware, Linux,
UNIX, Windows Server และ Solaris เป็ นต้น
1.3 การใช้งานแบบฝั งตัว (Embedded) เป็ นระบบปฏิบต
ั กิ ารทีถ่ ูก
ติดตัง้ มาพร้อมกับเครือ่ งคอมพิวเตอร์ โดยถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจา
แบบถาวร (Read Only Memory: ROM) โดยส่วนใหญ่จะพบได้ใน
เครือ่ งคอมพิวเตอร์แบบพกพา เช่น Windows CE, Windows
Mobile, Pocket PC’s OS,
เป็Suan
นต้นDusit Rajabhat University
Android, Blackberry OS
(Computer Science)
2. การแบ่งตามลักษณะการใช้ งาน (Divided by Used)
2.1 การใช้งานโดยคนเดียว (Single User)
เป็ นระบบปฏิบตั กิ ารทีก่ ารใช้
งานในช่วงเวลาใดช่วงเวลาหนึง่ จะมีผูใ้ ช้งานเพียงหนึง่ คนเท่านัน้ แต่
ผู ใ้ ช้งานสามารถทีจ่ ะทางานหลายอย่างได้ในเวลาเดียวกันหรือเปิ ดใช้งาน
พร้อมกันหลายโปรแกรมได้ เช่น Linux, Mac OS, และ Windows 95
ขึน้ ไป เป็ นต้น
2.2 การใช้งานได้หลายคน (Multi User) เป็ นระบบปฏิบต
ั กิ ารทีก่ ารใช้
งานในช่วงเวลาใดช่วงเวลาหนึง่ จะมีผูใ้ ช้งานได้มากกว่าหนึง่ คนในเวลา
เดียวกัน เช่น Novell Netware, Linux, UNIX, Windows Server
และ Solaris เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
2.3 การใช้งานเดียว (Single Tasking)
เป็ นระบบปฏิบตั กิ ารที่
กาหนดให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลการทางานของโปรแกรมได้ทลี่ ะหนึง่
งานเท่านัน้ โดยลักษณะการทางานจะเป็ นการสัง่ ให้คอมพิวเตอร์ทางาน
ภายใต้เครือ่ งหมายคาสัง่ (Command Line) ทีล่ ะคาสัง่ จนเสร็จ ซึง่ ใน
ปัจจุบนั ผู ใ้ ช้ไม่นยิ มใช้ระบบปฏิบตั กิ ารประเภทนีแ้ ล้ว เช่น DOS เป็ นต้น
2.4 การใช้งานพร้อมกันได้หลายงาน (Multi Tasking) เป็ น
ระบบปฏิบตั กิ ารทีก่ าหนดให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลการทางานของ
โปรแกรมได้ทลี่ ะหลายงานพร้อมกัน โดยลักษณะการทางานจะเป็ นการสัง่ ให้
คอมพิวเตอร์ทางานมากกว่าหนึง่ งานในเวลาเดียวกัน ซึง่ ปัจจุบนั ระบบ
ปฏิบตั สิ ่วนจะเป็ นการทางานในลักษณะนีแ้ ทบทุกระบบปฏิบตั กิ าร
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
การเลือกใช้ระบบปฏิบัติการ
1.เครือ
่ งซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer) ใช้
ระบบปฏิบตั กิ าร IRIX และ UNICOS
2. เครือ
่ งเมนเฟรม (Mainframe Computer) ใช้ระบบปฏิบตั กิ าร
OS/390, Linux และ UNIX
3. เครือ
่ งมินคิ อมพิวเตอร์ (Mini Computer) ใช้ระบบปฏิบตั กิ าร
OS400, Linux และ OpenVMS
4. เครือ
่ งไมโครคอมพิวเตอร์ (Micro Computer) ใช้ระบบปฏิบตั กิ าร
Windows, Linux และ UNIX
5. เครือ
่ งเวิร์กสเตชัน่ (Workstation) ใช้ระบบปฏิบตั กิ าร Windows,
Mac OS, Linux และ OS/2
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
วิวัฒนาการของระบบปฏิบัติการ
การก่อกาเนิดของระบบปฏิบตั กิ ารได้ถูกพัฒนาและเปลีย่ นแปลงมา
อย่างต่อเนือ่ งตัง้ แต่ยุคเริม่ ต้นทีเ่ ป็ นอุ ปกรณ์และเครือ่ งคานวณทีม่ คี าสัง่
การทางานแบบง่ายๆ ไม่มคี วามซับซ้อนเท่าไรนัก จนมาถึงยุคปัจจุบนั ที่
ระบบปฏิบตั กิ ารถูกพัฒนาและนากับใช้กบั งานหลายประเภทและมีความ
ซับซ้อนเพิม่ มากขึน้ เพือ่ รองรับกับการเปลีย่ นแปลงทางด้าน
สถาปัตยกรรมและเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทาให้มผี ลต่อการพัฒนาและ
เปลีย่ นแปลระบบปฏิบตั กิ ารควบคู่ไปด้วย ดังนัน้ เราจึงสามารถจาแนก
วิวฒ
ั นาการของระบบปฏิบตั กิ ารตัง้ แต่ยุคเริม่ ต้นจนมาถึงจนมาถึงยุค
ปัจจุบนั ได้ดงั นี้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ยุคเริ่มต้น (ช่วงปี ค.ศ. 1940- 1949) เป็ นช่วงเริม่ ต้นใน
การใช้อุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ในการคานวณด้วยคาสัง่ ภาษาเครือ่ ง
(machine language) ในรูปของไบนารีโค้ด (Binary code) ทีเ่ รียก
เครือ่ งคานวณคาสัง่ มือ (hand-code) และในปี ค.ศ.1942 จอห์น
มอชลี่ (John Mauchly) และเปรสเบอร์ แอคเคิร์ท (Presper
Ackert) จากมหาวิทยาลัยแพนซิลเวนเนีย ได้ร่วมมือกันสร้าง
คอมพิวเตอร์ อิเล็คทรอนิคส์เครือ่ งแรกของโลกมีชอื่ ว่า ENIAC ย่อมา
จาก (Electronic Numerical Integrator And Calculator)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ยุคที่ 1 (ช่วงปี ค.ศ. 1950) เป็ นช่วงทีเ่ ริม่ มีนกั เขียนโปรแกรม
(Programmer) เกิดขึน
้ และพัฒนาภาษาโปรแกรมทีใ่ ช้จดั การและสัง่ งาน
การประมวลผลแบบกลุม่ ทีล่ ะหนึง่ งาน (Batch processing) โดยห้อง
วิจยั ของบริษทั เจนเนอรัลมอเตอร์ (General Motors Research
Laboratories) ได้พฒ
ั นาระบบปฏิบตั เิ พือ่ ใช้งานและติดตัง้ ลงบนเครือ่ ง
คอมพิวเตอร์ไอบีเอ็มทีช่ อื่ ว่า IBM 701 การทางานของระบบปฏิบตั กิ ารนี้
จะประมวลผลได้ทลี่ ะงาน ตลอดจนความเร็วในการประมวลผลค่อนข้างช้า
เพราะข้อจากัดทางด้านความเร็วของหน่วยความจา และอุ ปกรณ์ท ี่
เกีย่ วข้อง
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
คอมพิวเตอร์ไอบีเอ็มทีช่ อื่ ว่า IBM 701
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ยุคที่ 2 (ช่วงปี ค.ศ. 1960) เป็ นช่วงทีม่ กี ารพัฒนา
ประสิทธิภาพของโปรแกรมให้สามารถจัดการงานได้มากกว่าหนึง่ งาน
(Multitasking) ในเวลาเดียวกัน ซึง่ เรียกว่า ระบบการทางานแบบหลาย
โปรแกรม (Multiprogramming) แต่วธิ กี ารทางานยังเป็ นแบบการการ
ประมวลผลแบบกลุม่ (Batch processing) และอุ ปกรณ์ส่วนใหญ่ยงั ใช้
เวลาในการประมวลผลค่อนข้างนาน และไม่สมั พันธ์กบั ความเร็วของตัว
ประมวลผล (Processor) ผู ใ้ ช้สามารถใช้งานมากกว่าหนึง่ คนในเวลา
เดียวกัน โดยทีผ่ ู ใ้ ช้สามารถติดต่อ (Interface) ผ่านหน้าจอ (Dumb
terminal) ในลักษณะการป้ อนคาสัง่ และรอรับการแสดงผลทีห่ น้าจอ มี่
ทางานเป็ นรูปแบบแบ่งบันเวลา (Time-Sharing) และเริม่ ต้นการออกแบบ
และพัฒนาการทางานในรูปแบบ (Real-time)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
รูปแบบการทางานของ Dumb terminal
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ยุคที่ 3 (ช่วงปี ค.ศ. 1970) เป็ นช่วงทีม่ กี ารพัฒนาต่อ
ยอดจากยุคทีส่ ามไม่ว่าจะเป็ นการทางานแบบกลุม่ (Batch processing)
การแบ่งเวลาใช้งาน (Time-Sharing) การทางานในรูปแบบทีต่ อบสนอง
กับผู ใ้ ช้งานแบบทันที่ (Real-time) เริม่ มีการพัฒนาตัวประมวลผลขนาด
เล็ก (Microprocessor) เพือ่ ให้ใช้งานกับระบบปฏิบตั กิ ารทีม่ คี วาม
ซับซ้อนมากขึน้ ยุคนีเ้ ป็ นยุคเริม่ ต้นการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่าย
คอมพิวเตอร์ เพือ่ รองรับความต้องการของผู ใ้ ช้ในการส่งผ่านข้อมูล
ระหว่างกัน ยุคนีเ้ ริม่ มีแนวคิดการเข้ารหัสข้อมูล (Encryption) และ
ถอดรหัสข้อมูล(Decryption) ขึน้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
คอมพิวเตอร์ไอบีเอ็มทีช่ อื่ ว่า IBM 370,IBM 3033,UNIVAC 9700
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ยุคที่ 4 (ช่วงปี ค.ศ. 1980) เป็ นช่วงทีใ่ ห้ความสาคัญในการ
พัฒนา Personal Computer โดยเฉพาะความเร็วของ
Microprocessor บริษทั ไอบีเอ็ม (IBM) ได้ผลิตเครือ
่ งคอมพิวเตอร์ขน้ ึ
ในปี ค.ศ. 1981, บริษทั แอปเปิ ล (Apple) ได้ผลิตเครือ่ งคอมพิวเตอร์
แมคอินทอช (Macintosh) ขึน้ ในปี ค.ศ. 1984 ยุคนีม้ สี ถาปัตยกรรม
เกิดขึน้ มากมาย เช่น Client/Server บนอินเตอร์เน็ต โดยหน่วยงาน
Advance Research Project Agency : ARPA ซึง่ ในปี ค.ศ.
1989 ได้มกี ารคิดค้นและสร้างสรรค์รูปแบบเพือ่ สือ่ สารระหว่างมนุษย์
ด้วยกัน โดยอาศัยเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็ นตัวเชือ่ มโยง ทีเ่ รียกว่า
เวิลด์ไวด์เว็บ (World Wide Web : WWW)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
หน่วยงาน Advance Research Project Agency : ARPA
กับ
โครงข่ายอินเตอร์เน็ตในรูป เวิลด์ไวด์เว็บ (World Wide Web : WWW)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ยุคที่ 5 (ช่วงปี ค.ศ. 1990) ยุคนีม้ กี ารเปิ ดตัวการเขียน
ภาษาโปรแกรมสมัยใหม่ ทีเ่ รียกว่า ภาษาโปรแกรมเชิงวัตถุ (ObjectOrient Programming Language) เช่น ภาษา C++ ภาษาจาวา
(Java) เป็ นต้น ระบบปฏิบต
ั กิ ารทีถ่ ูกพัฒนาขึน้ ในยุคนี้กจ็ ะต้องสนับสนุน
ภาษาโปรแกรมประเภทนีด้ ้วย เช่น ระบบปฏิบตั กิ ารวินโดว์ ตระกู ล 9x
(Windows 9x Operating System) ระบบปฏิบต
ั กิ ารลินุกซ์ (Linux
Operating System) และอาร์ ปาเช่เว็บเซิร์ฟเวอร์ (Apache Wab
Server) ซึง่ เป็ นระบบปฏิบต
ั กิ ารทีร่ องรับการทางานบนระบบเครือข่าย
แบบกระจาย (Distributed System) ทาให้การเชือ่ มต่อบนเครือข่าย
อินเตอร์เน็ตความเร็วสูง (Hi-Speed Internet) ทาได้ง่ายและสะดวก
รวดเร็วขึน้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
การทางานบนระบบเครือข่ายแบบกระจาย (Distributed System)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
ยุคที่ 6 (ช่วงปี 2000 จนถึงปัจจุบัน) มีการพัฒนารูปแบบ
การให้บริการบนระบบเครือข่าย (Web Service) ขึน้ เพือ่ ให้การเชือ่ มโยง
และสือ่ สารข้อมูลบนสถาปัตยกรรมทีต่ ่างกัน (Platform) ระหว่างกัน
เป็ นไปอย่างราบรืน่ ระบบปฏิบตั กิ ารทีพ่ ฒั นาขึน้ มาใช้ในยุคปัจจุบนั ทีน่ ยิ มใช้
กันอย่างแพร่หลายยังคงเป็ นของบริษทั ไมโครซอฟต์ คือ
ระบบปฏิบตั กิ ารตระกูลวินโดว์ เช่น Windows XP, Windows Vista,
Windows 7 เป็ นต้น นอกจากนีใ้ นยุคปัจจุบนั ผู ใ้ ช้ให้ความนิยมใช้อุปกรณ์
แบบพกพาทีผ่ สมผสานกันระหว่างโทรศัพท์และคอมพิวเตอร์ผา่ นระบบ
เครือข่ายไรสายความเร็วสูง เช่น Hi-Speed Intern, WiFi, 3G, 4G
เป็ นต้น
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
รูปแบบการให้บริการบนระบบเครือข่าย (Web Service)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
หน้าที่ของระบบปฏิบตั ิการ
1. การกระทาการของโปรแกรม (Program Execution)
2.
การดาเนินงานของอินพุ ต/เอาท์พุต (I/O Operation) 3. ระบบ
แฟ้มข้อมูล (File Systems)
4. การ
ติดต่อสือ่ สาร (Communication)
5. การ
จัดสรรทรัพยากร (Resource Allocation)
6. การ
จัดการบัญชีผูใ้ ช้ (Accounting)
7. การ
ตรวจสอบข้อผิดพลาด (Error Detection)
8. การ
ป้ องกันและการรักษาความปลอดภัย
(Protection and
Security)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
1.การกระทาการของโปรแกรม (Program Execution)
ระบบปฏิบตั กิ ารจะมีฟังกชัน่ ไว้ให้บริการ ในการกระทาการของโปรแกรม
เพือ่ ให้เกิดประโยชน์ให้กบั ผู ใ้ ช้ในการอินเตอร์เฟซหรือติดต่อกับระบบ ซึง่ ใน
เกือบทุกระบบปฏิบตั กิ ารจะมีส่วนทีเ่ รียกว่า ส่วนติดต่อผู ใ้ ช้ (User
Interface) คาสัง่ ควบคุม (Command – Line: CLI), ส่วนติดต่อ
กับผู ใ้ ช้ในแบบกราฟฟิ ก (Graphics User Interface: GUI), แบทช์
ไฟล์ (Batch) ทีแ่ ตกต่างกัน โปรแกรมระบบปฏิบตั กิ ารจะต้องสามารถทีจ่ ะ
โหลดโปรแกรมลงในหน่วยความจาและเรียกใช้โปรแกรมทีส่ น้ ิ สุดการทางาน
ไม่ว่าจะปกติหรือผิดปกติหรือข้อผิดพลาดทีเ่ กิดขึน้ ได้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
2.การกระทาการของอิ นพุ ต/เอาว์พุต (I/O Operation)
ในระหว่างทีโ่ ปรแกรมทางาน อาจต้องการทางานในส่วนการนาเข้ามูลเข้า
หรือออก การจัดการไฟล์ขอ้ มูล หรือการใช้งาน I / O ของอุ ปกรณ์ต่อ
พ่วงอืน่ ๆ ระบบปฏิบตั กิ ารจะทาหน้าทีอ่ านวยความสะดวกในการ
ดาเนินงานระหว่างผู ใ้ ช้ไปยังอุ ปกรณ์ I / O นัน้ ๆ โดยทีผ่ ู ใ้ ช้ไม่จาเป็ นต้อง
คานึงกระบวนหรือขัน้ ตอนการทางานการดาเนินงานยังอุ ปกรณ์ I / O
นัน้ ๆ สาหรับการป้ องกันการเข้าถึงการใช้งานอุ ปกรณ์ I / O ของ
ผู ใ้ ช้งานพร้อมกันเนือ่ งจากผู ใ้ ช้งานไม่สามารถควบคุมการทางานอุ ปกรณ์
I / O ได้โดยตรง
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
3.ระบบแฟ้มข้อมูล (File Systems)
ระบบการจัดการไฟล์ เป็ นทีส่ งิ่ ทีส่ าคัญ โดยเฉพาะในขณะทีโ่ ปรแกรมจาเป็ น
ทีจ่ ะต้องอ่านและเขียนไฟล์และไดเรกทอรี่ การสร้างและลบ การค้นหา
รายชือ่ แฟ้มข้อมูล การจัดการไฟล์ ตลอด จนการได้รบั อนุญาตในกระทา
การต่างๆ เกีย่ วกับไฟล์ขอ้ มูล โดยระบบปฏิบตั กิ ารจะเป็ นตัวจัดการ
ทัง้ หมด ดังนัน้ ระบบปฏิบตั ทิ ดี่ จี าเป็ นต้องมีฟังก์ชนั่ ทีเ่ ป็ นประโยชน์ และ
สนับสนุนการจัดการระบบไฟล์ขอ้ มูลให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุ ดกับผู ใ้ ช้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
4. การติดต่อสื่อสาร (Communication)
กระบวนการติดต่อสือ่ สารอาจมีการแลกเปลีย่ นข้อมูลในคอมพิวเตอร์
เครือ่ งเดียวกัน (Single Communication) หรือระหว่างเครือ่ ง
คอมพิวเตอร์ผา่ นระบบเครือข่าย (Multi-Communication) การ
สือ่ สารอาจจะผ่านทางหน่วยความจาทีใ่ ช้ร่วมกันหรือผ่านทางข้อความ
(ผ่านแพ็คเก็ตย้ายจาก Operating System) โดยอาศัย
ระบบปฏิบตั กิ ารเป็ นตัวดาเนินการในการติดต่อสือ่ สารหรือส่งข้อมูลจาก
ระบบปฏิบตั กิ ารของคอมพิวเตอร์แม่ขา่ ย (Server) ไปยังระบบปฏิบตั กิ าร
ของคอมพิวเตอร์ลูกข่าย (Client) ก็ได้ ดังนัน้ ระบบปฏิบตั กิ ารจึงเป็ น
ตัวกลางในการติดต่อสือ่ สารระหว่างกัน เพือ่ ให้การดาเนินการเป็ นไป
อย่างสมบูรณ์และเกิดประสิทธิภาพสูงสุด
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
การจัดสรรทรัพยากร (Resource Allocation)
ระบบปฏิบตั กิ ารจะทาหน้าทีใ่ นการจัดสรรทรัพยากรอย่างเหมาะสมและเกิด
ประโยชน์สูงสุด เมือ่ มีผูใ้ ช้หลายคนหรือทางานหลายงานพร้ อมกัน ดังนัน้
ระบบปฏิบตั กิ ารต้องมีการจัดการกับทรัพยากรทีม่ อี ยู่อย่างจากัดอย่าง
ทัว่ ถึงและคลอบคลุมเพือ่ สนับสนุนและช่วยให้การทางานของผู ใ้ ช้เรียกใช้
งานระบบคอมพิวเตอร์ได้หลายส่วน เช่น การใช้งานหน่วยประมวลผล
กลาง (Central Processing Unit) หน่วยความจา (Memory Unit)
อุ ปกรณ์รอบข้าง (Peripheral Device) เครือ่ งพิมพ์ (Printer)
หน่วยความจาหลัก (Main memory) และหน่วยความจาสารอง
(Secondary Storage) เป็ นต้น
5.
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
การจัดการบัญชีผูใ้ ช้ (Accounting)
การใช้งานหลาย ๆ ประเภทของแหล่งข้อมูลบางอย่าง (เช่นรอบการ
ทางานของหน่วยความจาหลักและจัดเก็บไฟล์) อาจมีรหัสการจัดสรร
พิเศษอืน่ ๆ เช่น การใช้งานอุ ปกรณ์ I / O ทีม่ คี าขอทัว่ ไปและรหัสรุ่น
การทาบัญชีผูใ้ ช้เพือ่ ช่วยในการติดตามพฤติกรรมในการใช้งาน ระยะเวลา
การใช้งาน ว่าใช้ไปแล้วเป็ นจานวนเท่าไร ประเภทของ
ทรัพยากรคอมพิวเตอร์ทโี่ ปรแกรมร้องขอ สิทธิการเข้าถึงและใช้งานข้อมูล
บนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบระบบปฏิบตั กิ ารจะทาหน้าทีต่ ามที่
ผู ด้ ูแลระบบเป็ นผู ก้ าหนดขึน้ มา
6.
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
การตรวจสอบข้อผิดพลาด (Error Detection)
ระบบปฏิบตั กิ ารทีด่ จี ะต้องสามารถตรวจจับเพือ่ หาข้อผิดพลาดทีเ่ กิด
ระหว่างการดาเนินการต่างๆ ส่งผลต่อการทางานโดยรวมของระบบ ทัง้
ในส่วนของฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ ระบบไฟฟ้า ข้อจากัดทางกายภาพของ
ระบบ รวมถึงผู ท้ ไี่ ม่มสี ทิ ธิในการใช้งานหรือเข้าถึง ซึง่ ข้อผิดพลาดที่
เกิดขึน้ ในแต่ละประเภทระบบปฏิบตั กิ ารจะต้องจัดเตรียมและมีวธิ กี าร
เบือ้ งต้นไว้รองรับและหาวิธกี ารแก้ปญั หาทีถ่ ูกต้องและเหมาะสมทีส่ ุดในการ
แก้ไขและดาเนินการ ซึง่ ข้อผิดพลาดทีเ่ กิดขึน้ และพบบ่อยๆ ซึง่
ระบบปฏิบตั กิ ารจะต้องเตรียมการแก้ไขและป้ องกัน ได้แก่
7.
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
7.1 ข้อผิดพลาดทีเ่ กิดขึน
้ ในส่วนของ CPU
และ Memory เข่น การ
บันทึกข้อมูลลงบนหน่วยความจาผิดพลาด (Memory error) ไฟฟ้า
ลัดวงจร (Power failure) การตรวจสอบบิตข้อมูลผิดพลาด (Parity
error on tape) การติดต่อล้มเหลวบนระบบเครือข่าย (Connection
failure on network)
7.2
ข้อผิดพลาดทีเ่ กิดขึน้ ในส่วนผู ใ้ ช้งานโปรแกรม เข่น การหารด้วยศูนย์
(Arithmetic Overflow) การพยายามเข้าถึงพืน
้ ทีใ่ นหน่วยความจาที่
ไม่ได้รบั อนุญาต (Access an illegal memory) การใช้เวลาในหน่วย
จามากเกินไป (too-great use of CPU time)
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
8. การป้องกันและการรักษาความปลอดภัย
(Protection and Security)
การป้ องกัน (Protection) จะเกีย่ วข้องกับการมัน่ ใจว่าการเข้าถึง
ทรัพยากรของระบบทัง้ หมดจะถูกควบคุม
8.2 การรักษาความปลอดภัย (Security) จะเกีย่ วข้องกับการ
ติดต่อสือ่ สารของระบบจากบุคคลภายนอกต้องมีการตรวจสอบสิทธิ์
ของผู ใ้ ช้แต่ละคน การป้ องกันการเข้าถึงอุ ปกรณ์ I / O การได้รบั ความ
คุ้มครองและรักษาความปลอดภัย การค้นหารายชือ่ แฟ้มข้อมูล การ
ได้รบั อนุญาตในการเข้าถึง อ่าน และบันทึกไฟล์ขอ้ มูล การป้ องกันและการ
รักษาความปลอดภัยบนระบบเครือข่ายด้วย เช่น โปรแกรมป้ องกันผู บ้ ุก
รุกจากภายนอก (firewall) การเข้ารหัสข้อมูล (encryption) การ
ตรวจจับข้อผิดพลาด (error detection) เป็ นต้น
8.1
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
สรุป
ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System) เป็ นระบบทีจ่ าเป็ นทีต่ ้องให้
อุ ปกรณ์พน้ ื ฐานทัง้ ในส่วนของฮาร์ดแวร์ (Hardware) และซอฟต์แวร์
(Software) และบุคลาการ (Peopleware) ทีม่ สี ่วนเกีย่ วข้องกับการใช้
งานทัง้ ทางตรงและทางอ้อม ตลอดจนการเก็บข้อมูลทีจ่ าเป็ นต้องอาศัย
การเก็บข้อมูลลงในหน่วยความจาหลัก (Primary Storage) และ
หน่วยความจาสารอง (Secondary Storage) เพือ่ ทาหน้าทีจ่ ดั เก็บ
ข้อมูลทีเ่ กีย่ วข้องกับการดาเนินการอุ ปกรณ์ทเี่ กีย่ วข้อง โดยมีตวั ควบคุม
หน่วยความจา (Memory Controller) ทีช่ ่วยในการจัดสรรและแบ่งบัน
ทรัพยากรทีม่ อี ยู่ให้สอดคล้องและเหมาะสมกับงาน ซึง่ จาเป็ นต้องอาศัย
หน่วยความจาในการควบคุมและสัง่ การการดาเนินงานทีเ่ กีย่ วข้องทัง้ หมด
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
สรุป
ระบบปฏิบตั กิ าร (Operating System) ทาหน้าทีเ่ ป็ นตัวกลางเพือ่ ช่วยให้
การดาเนินการระหว่างอุ ปกรณ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ โดยหน้าทีห่ ลัก
คือ การจัดสรรทรัพยากรในระบบคอมพิวเตอร์เพือ่ ให้การติดต่อระหว่าง
ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ต่างๆ เป็ นไปอย่างราบรืน่ เช่น การนาเข้ามูลเข้า
จากแป้ นพิมพ์หรือเมาส์ การประมวลผลข้อมูล (Processing) การ
นาเสนอข้อมูล (Output Display) และการจัดเก็บข้อมูลลงใน
หน่วยความจาหลัก (Main memory) และหน่วยความจาสารอง
(Secondary Storage) เป็ นต้น รวมทัง้ การติดต่อสือ่ สารผ่านระบบ
เครือข่าย การจัดสรรทรัพยากรทีเ่ หมาะสมให้กบั ผู ใ้ ช้ การจัดการบัญชี
ผู ใ้ ช้ การตรวจสอบข้อผิดพลาด การป้ องกันและการรักษาความ
ปลอดภัยเพือ่ ไม่ให้ผูไ้ ม่มสี ทิ ธิใ์ นการเข้าถึงระบบได้
Suan Dusit Rajabhat University
(Computer Science)
The End
Lesson 1