Transcript บทที่ 1 พื้นฐานระบบคอมพิวเ

ความรู ้เบื้องต้นเกี่ยวกับ
ระบบปฏิบตั ิการ
(Overview of Operating Systems)
คอมพิวเตอร์คืออะไร
คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยชิ้นส่ วนทางอิเล็กทรอนิกส์
ที่สามารถรับข้อมูลและชุดคาสัง่ (Program) ในรู ปแบบที่เครื่ องรับ
ได้ แล้วนามาประมวลผล (Process) ข้อมูลตามชุดคาสัง่ เพื่อ
แก้ปัญหา หรื อทาการคานวณที่สลับซับซ้อนจนได้ผลลัพธ์ตาม
ต้องการ และยังสามารถบันทึกหรื อแสดงผลลัพธ์เหล่านั้นได้
1.1 ประเภทของคอมพิวเตอร์
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
ประเภทของคอมพิวเตอร์ อาจแบ่งได้เป็ น 7 ประเภท ดังนี้
ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer)
เมนเฟรม (Mainframe)
มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer)
ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer)หรื อเครื่ องคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคล
(Personal Computer : PC)
คอมพิวเตอร์ขนาดสุ ดบันทึก หรื อ หรื อ โน้ตบุค (Notebook Computer)
พีดีเอ (PDA-Personal Digital Assistant)
คอมพิวเตอร์ เครื อข่าย (Network computers/NC)
1. ซุปเปอร์ คอมพิวเตอร์ (Supercomputer)
 คอมพิวเตอร์ ที่มีขนาดใหญ่ ทางานรวดเร็ ว และมีประสิ ทธิ ภาพสู ง แต่มีราคาแพง
ที่สุด
 ใช้งานที่มีการคานวณซับซ้อน เช่น การคานวณทางวิทยาศาสตร์ การบิน
อุตสาหกรรมน้ ามัน การคานวณอุตุนิยมวิทยา และห้องปฏิบตั ิการต่างๆ ใน
ภาครัฐและเอกชน
 ใช้หลักการมัลติโปรเซสซิ ง (Multiprocessing) = การใช้หน่วยประมวลผลหลาย
ตัว เพื่อให้คอมพิวเตอร์ สามารถทางานหลายงานพร้อมๆ กันได้
 ความเร็ วจะมีการวัดเป็ นเป็ นหน่วยนาโนวินาที (Nano Second) = เศษหนึ่งส่ วน
พันล้านวินาที และจิกะฟลอป = การคานวณในหนึ่ งพันล้านครั้งต่อวินาที
RICHLAND, Wash. — The Pacific Northwest
National Laboratory's supercomputer has been
ranked No. 5 on the top 500 list of the fastest
computers in the world that was released
yesterday. The HP system installed at PNNL
was designed specifically for complex
computational environmental and biological
sciences.
The latest list represents the first time the 11.8
teraflop supercomputer was ranked based on
its full power. The machine consists of nearly
2,000 1.5GHz Intel® Itanium®-2 processors.
The Top 500 list ranks computers based on
their performance running a benchmark called
Linpack, which is a method to measure a
machine's ability to solve a set of dense linear
equations.
www.pnl.gov/news/2003/03-44.ht
Reviewed: November 2003
2. เมนเฟรม (Mainframe)
 เครื่องคอมพิวเตอร์ ที่นิยมใช้ ในองค์ กรขนาดใหญ่
 สามารถประมวลคาสั่ งได้ นับร้ อยล้ านครั้งในหนึ่งวินาที
 ใช้ ในงานด้ าน ธนาคาร ธุรกิจการบิน บริษัท และมหาวิทยาลัยต่ างๆ
 เครื่องคอมพิวเตอร์ ทสี่ ามารถเชื่อมโยงกับเครื่องปลายทาง (Terminal) ได้ จานวน
มาก
Terminal = อุปกรณ์ พ่วงต่ อที่ผ้ ใู ช้ แต่ ละคนใช้ ทางานกับคอมพิวเตอร์ ในเวลา
เดียวกัน
Mainframe
Terminal
3. มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer)
 เครื่องคอมพิวเตอร์ ที่นิยมใช้ ในองค์ กรเล็ก
 ราคาไม่ สูงนัก
 เครื่องคอมพิวเตอร์ ทสี่ ามารถเชื่อมโยงกับเครื่องปลายทาง (Terminal) ได้
 ใช้ ในหน่ วยงานเฉพาะด้ าน เช่ น ประมวลผลงานบัญชี ฯลฯ
ข้ อแตกต่ างของ Mainframe กับ Minicomputer
: Mainframe Computer จะใช้ ต่อกับเครื่อง terminal ได้ มากกว่ า 10,000 เครื่อง
4. ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer)
 คอมพิวเตอร์ ต้งั โต๊ ะทีน่ ิยมมากทีส่ ุ ด หาซื้อง่ าย
ราคาไม่ แพง ประยุกต์ ใช้ ได้ ในงานหลาย
ประเภท
5. คอมพิวเตอร์ ขนาดสมุดบันทึก
(Notebook computer)
 คอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลทีส่ ามรถพกพาได้
ความสามารถเทียบเท่ าคอมพิวเตอร์ PC
6. พีดีเอ (PDA-Personal Digital Assistant)
 คอมพิวเตอร์ ขนาดเล็กที่สามารถวางอยูบ่ นมือ
เดียว
 ใช้ปากกา Stylus เขียนข้อความบนหน้าจอเพื่อ
ป้ อนข้อมูลด้วยเทคโนโลยีการรับรู้ดว้ ยลายมือ
(Hand writing recognition)
 พีดีเอที่นิยมใช้มี 2 แบบ คือ Palm และ Pocket
PC
7. คอมพิวเตอร์ เครื อข่ าย (Network computers/NC)
 เป็ นคอมพิวเตอร์ (อาจจะทีไ่ ม่ มหี น่ วยเก็บข้ อมูลสารองในตัว) เป็ นการประยุกต์ ใช้ เครื่อง PC ให้
สามารถติดต่ อสื่ อสารกันได้ ไม่ ว่าจะเป็ นใช้ สายเชื่อมโดยตรงในอาคาร (LAN) หรือการเชื่อม
ระยะไกล (Internet)
 ราคาต่าและค่ าบารุงรักษาน้ อย
1.2 องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
1.
2.
3.
4.
5.
ฮาร์ ดแวร์ (Hardware)
ซอฟต์ แวร์ (Software)
บุคลากร (Peopleware)
ข้ อมูล (Data)
กระบวนการทางาน (Procedure)
HARDWARE
OPERATING SYSTEM
PACKAGE AND APPLICATION SOFTWARE
USER 1
USER 2
USER 3
USER 4
…
USER n
PROCESSING
INPUT
OUTPUT
STORAGE
ซอฟต์ แวร์ (Software)
ซอฟต์ แวร์ สามารถแบ่ งเป็ น 2 ชนิด คือ
1. ซอฟต์ แวร์ ระบบ (System Software) แบ่ งเป็ น
• ระบบปฏิบัติการ (Operating System)
 ตัวแปลภาษาคอมพิวเตอร์ (Translator)
• โปรแกรมอรรถประโยชน์ (Utility Program)
2.
ซอฟต์ แวร์ ประยุกต์ (Application Software)แบ่ งเป็ น
•
•
ซอฟต์ แวร์ สาหรับงานเฉพาะด้ าน (Special Purpose Software)
ซอฟต์ แวร์ สาหรับงานทั่วไป (General Purpose Software) / ซอฟต์ แวร์ สาเร็ จรู ป
(Package Software)
บุคลากร (Peopleware)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
สามารถแบ่งบุคลากรที่เกี่ยวข้องตาลักษณะงานได้ 6 ด้าน ดังนี้
ผูอ้ อกแบบและวิเคราะห์ระบบ (System Analysis and Design)
โปรแกรมเมอร์ (Programmer)
ผูบ้ ริ หารฐานข้อมูล (Database Administrator : DBA)
ผูป้ ฏิบตั ิการ (Operator)
ผูใ้ ช้ (User)
ผูบ้ ริ หาร (Manager)
ข้ อมูล (Data)
Bit
Byte
Data Item
Field
Record
File
Data Base
กระบวนการทางาน (Procedure)
กระบวนการทางาน (Procedure) = ขั้นตอนการทางานที่ให้ ได้ ผลลัพธ์ ตามที่ต้องการ
อยู่ในรู ปของ คู่มอื ผู้ใช้ (User Manual) และ คู่มอื ผู้ดูแลระบบ (Operation Manual)
1.3 ระบบปฏิบัติการ
 ระบบปฏิบตั ิการมีหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์และจัดสรรทรัพยากรเพื่อให้ระบบ
ทางานอย่างต่อเนื่อง
 ยุคแรกการใช้งานคอมพิวเตอร์ เป็ นเรื่ องยุง่ ยาก ผูใ้ ช้ตอ้ งเรี ยนรู ้ภาษาเครื่ องเพื่อ
สัง่ ให้เครื่ องทางาน
 ตัวอย่าง ภาษาเครื่ อง (Machine Language)
111001
แทนการบวก
100100
แทนการเก็บค่าลงในหน่วยความจา
ต่อมาเกิดรู ปแบบภาษา Assembly เพื่อให้ใช้งานสะดวกยิง่ ขึ้น
Assembly L.
ADD
MOVE
Machine L.
111001
010110
ความหมาย
การบวก
ย้ายค่า
ปัจจุบนั มีการพัฒนาภาษาระดับสูง (High Level Language) ทาให้
ผูเ้ ขียนโปรแกรมไม่จาเป็ นต้องรู ้โครงสร้างและการทางานของ
เครื่ อง
การเขียนโปรแกรมในอดีต
ชุดคาสั่ง
ประมวลลงทะเบียน และ การควบคุมเครื่อง
โปรแกรม
ลงทะเบียน
ระบบบริการการศึกษา
Programmer 1
โปรแกรม
ตัดเกรด
Programmer 2
ชุดคาสั่ง
ประมวลผลเกรด และ การควบคุมเครื่อง
การเขียนโปรแกรมในปั จจุบนั
ชุดคาสั่ง
ประมวลลงทะเบียน
โปรแกรม
ลงทะเบียน
ชุดคาสั่ง
การควบคุมเครื่อง
Programmer 1
OS
โปรแกรม
ตัดเกรด
Programmer 2
ชุดคาสั่ง
ประมวลผลเกรด
ระบบบริการการศึกษา
นิยามของระบบปฏิบตั ิการ
 ระบบปฏิบตั ิการ คือ โปรแกรมที่ช่วยในการจัดระเบียบในการอินเทอร์ เฟซระหว่าง
ผูใ้ ช้กบั เครื่ อง ตลอดจนการควบคุมอุปกรณ์ และจัดสรรทรัพยากรระบบให้ใช้งาน
ร่ วมกันได้อย่างมีประสิ ทธิ ภาพ
1.4 หน้าที่ของระบบปฏิบตั ิการ
1.
2.
3.
การติดต่อกับผูใ้ ช้ (User Interface)
ควบคุมดูแลอุปกรณ์ (Control Devices)
จัดสรรทรัพยากรหรื อรี ซอร์สระบบ (Resources Management)
1. User Interface
ติดต่อหรื อสัง่ ให้คอมพิวเตอร์ทางานผ่าน
Keyboard ทาง Prompt ของระบบปฏิบตั ิการ DOS
Mouse ลากแล้วปล่อย ของระบบปฏิบตั ิการ Windows
ระบบปฏิบตั ิการจะเป็ นตัวกลาง เรี ยกใช้คาสัง่ ผ่าน System Call
เพื่อให้ปฏิบตั ิสิ่งที่ตอ้ งการ
2. ควบคุมดูแลอุปกรณ์ (Control Devices)
HARDWARE
OS
Program
User
 ระบบปฏิบตั ิการ ทาหน้าที่ ควบคุมการทางานของอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อให้ทางานเป็ นระบบ
สอดคล้องกัน
 ระบบปฏิบตั ิการประกอบด้วยรู ทีนย่อย/โปรแกรมย่อยที่ควบคุมอุปกรณ์แต่ละชนิด เรา
เรี ยกใช้รูทีนย่อยผ่าน System Call
3. จัดสรรทรัพยากร หรื อ รี ซอร์สระบบ (Resource Management)
 Resource คือสิ่ งที่ถกู ใช้ไปเพื่อให้โปรแกรมดาเนินไปอย่างต่อเนื่อง
 ตัวอย่าง Resource เช่น CPU, Memory, Disk, I/O Device
 สาเหตุที่ตอ้ งมีการจัดสรรทรัพยากร คือ
1.
2.
ทรัพยากรระบบมีอย่างจากัด
ทรัพยากรมีหลายประเภท
 การจัดสรรทรัพยากรต้องจัดสรรที่มีอยูอ่ ย่างจากัดและหลายประเภทให้เกิด
ประโยชน์สูงสุ ด ระบบทางานได้อย่างมีประสิ ทธิ ภาพ รวดเร็ ว และได้
งานเพิ่มขึ้น
1.5 วิวฒั นาการของระบบปฏิบตั ิการ
ยุคของคอมพิวเตอร์
 ยุคแรก (ค.ศ.1945-1955) หลอดสุ ญญากาศ
ไม่มีระบบปฏิบตั ิการ
 ยุคที่ 2 (ค.ศ.1955-1964) ทรานซิสเตอร์
ระบบปฏิบตั ิการแบบ Batch Processing
 ยุคที่ 3 (ค.ศ.1965-1980) Integrated Circuit/IC
ระบบปฏิบตั ิการแบบ Virtual Storage Single Mode
ระบบปฏิบตั ิการ UNIX
 ยุคที่ 4 (ค.ศ.1980-ปัจจุบนั ) VLSI
ระบบปฏิบตั ิการแบบ Multi-mode ใช้คุณลักษณะ Virtual Machine
ระบบปฏิบตั ิการมีให้เลือกใช้ได้มากขึ้น ตั้งแต่ UNIX LINUX DOS Windows 3.X Windows 95
Windows 98 Windows ME Windows NT Windows 2000 Windows XP
1.6 ระบบคอมพิวเตอร์
ระบบคอมพิวเตอร์ต้ งั แต่อดีตจนถึงปัจจุบนั สามารถแบ่งตามคุณสมบัติการทางานได้ดงั นี้
1.
ระบบที่ไม่มีระบบปฏิบตั ิการ (Non Operating System)
2.
ระบบงานแบบแบตช์ (Batch System)
3.
ระบบงานแบบบัฟเฟอร์ (Buffer System)
4.
ระบบงานแบบสพูลลิ่ง (Spooling System)
5.
ระบบมัลติโปรแกรมมิ่ง (Multiprogramming)
6.
ระบบแบ่งเวลา (Time-Sharing System)
7.
ระบบเรี ยลไทม์ (Real-Time System)
8.
ระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer System)
9.
ระบบเวอร์ชวลแมชีน (Virtual Machine)
10. ระบบมัลติโปรเซสเซอร์ (Multiprocessor System)
11. ระบบแบบกระจาย (Distributed System)
12. ระบบโต้ตอบฉับพลัน (Real-Time Systems)
1. ระบบที่ไม่ มีระบบปฏิบัติการ
ผูใ้ ช้ตอ้ งเขียนโปรแกรมทั้งหมด
 เขียนการควบคุมเครื่ อง เตรี ยมข้อมูล ทางานตามโปรแกรม & ทาการ
ตรวจสอบข้อผิดพลาด
2. ระบบงานแบบแบตช์ (Batch System)
 พัฒนา device นาข้อมูลเข้า (การ์ดเจาะรู , เทป) และ device นาข้อมูลออก
(เครื่ องพิมพ์,เทป,การ์ ดเจาะรู )
 ผูใ้ ช้เตรี ยมข้อมูล + โปรแกรม (เขียนด้วยภาษา JCL) ที่เจาะลงการ์ด  ส่ งต่อ
ให้ Operator นาเข้าระบบ
 Operator ส่ งข้อมูลเข้าระบบเป็ นกลุ่มงาน (Batch)
CPU
การ์ดเจาะรู
เครื่ องพิมพ์
จุดด้อยของระบบ
 ความเร็ วของอุปกรณ์รับ-ส่ งข้อมูล (I/O Device =เครื่ องกล) และ CPU
(อิเล็กทรอนิกส์) แตกต่างกันมาก CPU ทางานเร็ วกว่า อุปกรณ์รับ-ส่ งข้อมูล ทาให้
CPUต้องรออุปกรณ์รับ-ส่ งข้อมูลอ่านข้อมูลจนเสร็ จ ทาให้ใช้ประโยชน์ CPU ได้ต่า
มาก
3. ระบบงานแบบบัฟเฟอร์ (Buffer System)
 พัฒนาหน่วยรับ-แสดงผลทางานไปพร้อมๆ กับการทางานของ CPU
หลักการ
 ขณะที่ CPU ประมวลผลคาสั่ง จะมีการ Load ข้อมูลมาไว้ที่หน่วยความจา
(buffer) ก่อน เมื่อถึงเวลาประมวลผล CPU จะ Load ข้อมูลเข้ามาประมวลผล
ต่อได้ทนั ที
Buffer
CPU
การ์ดเจาะรู
เครื่ องพิมพ์
 เป็ นการทาให้เวลาในการประมวลผลและ Load ข้อมูลเข้ามาเท่ากัน มีการใช้
CPU ได้เต็มประสิ ทธิภาพ
จุดด้อยของระบบ
 ขนาดบัฟเฟอร์ ไม่เพียงพอ
 ความเร็ วของอุปกรณ์รับ-ส่ งข้อมูล (I/O Device =เครื่ องกล) และ CPU
(อิเล็กทรอนิกส์) ไม่สัมพันธ์กนั เนื่องจาก  CPU ทางานเร็ วกว่า อุปกรณ์รับส่ งข้อมูล ทาให้ CPUต้องรออุปกรณ์รับ-ส่ งข้อมูลอ่านข้อมูลจนเสร็ จ ถ้างาน
ที่ตอ้ งใช้ CPU มาก ใช้อุปกรณ์รับ-ส่ งข้อมูลน้อย อุปกรณ์ตอ้ งหยุดรอ CPU
4. ระบบงานแบบสพูลลิง่ (Spooling System)
4.1 การพัฒนา Tape แม่เหล็ก เพื่อเพิ่มประสิ ทธิ ภาพการใช้ CPU
หลักการ
Tap
e
CPU
Tap
e
การ์ดเจาะรู
เครื่ องพิมพ์
จุดด้อยของระบบ
 โปรแกรมทางานผ่านขั้นตอนมากขึ้น
 ถ้าใช้ Tape ประมวลผล จะมีการ Load ข้อมูลจากเครื่ องอ่านบัตรลงเทปไม่ได้
 การ access ข้อมูลใน Tape จะเป็ นแบบ Sequential ซึ่ งจะช้า
4.2 การพัฒนา Disk แม่เหล็กแทน Tape ซึ่ ง Disk จะaccess ข้อมูลได้โดยตรงและ
ทางานได้ทนั ทีหลักการ
Disk
CPU
การ์ดเจาะรู
เครื่ องพิมพ์
 ดิสก์กบั อุปกรณ์รับ-ส่ งข้อมูลทางานคู่ขนาน/Multiprogramming
 การทางานของโปรแกรม 2 โปรแกรมพร้อมๆ กัน (Buffer เป็ นการทางานของโปรแกรมเดียวแต่
ทางานระหว่างประมวลผลและรับ-ส่ งข้อมูลพร้อมๆ กัน)
 การ access ข้อมูลใน Disk จะเป็ นแบบ Direct ซึ่งระบบจะเลือกงานเข้ามาทาตามความสาคัญ (Priority)
จุดด้อย
 การทางาน 2 โปรแกรมพร้อมๆ กัน ถ้ามีการดึงข้อมูลจากการ์ด ก็ตอ้ งมีการหยุดรอ เนื่ องจาก
ทางานแบบ First-Come, First-Serve
5. ระบบม ัลติโปรแกรมมิง่ (Multiprogramming System)
หลักการ
การ Load Program ไว้ในหน่วยความจาหลักได้
ครั้งละหลายโปรแกรม พร้อมประมวลผลได้
ทันที
OS จะเลือกงานเข้าไปประมวลผลเรื่ องๆ
จนกว่าจะหยุดคอยงานบางอย่าง
0
512K
ระบบปฏิบตั ิการ
งานที่ 1
งานที่ 2
งานที่ 3
…
งานที่ n
หลักการ(ต่อ)
ช่วงหยุดรอ OS จะเลือกงานเข้าไปประมวลผลต่อทันที ทาเช่นนี้จนกว่าทุกงานจะ
เรี ยบร้อย
ถ้าไม่ใช่ระบบมัลติโปรแกรมมิ่ง CPU ต้องหยุดรอ
ระบบมัลติโปรแกรมมิ่งเป็ นจุดกาเนิดศาสตร์ ดา้ นระบบปฏิบตั ิการ
ระบบมัลติโปรแกรมมิ่งจะต้องมีการควบคุมและจัดการองค์ประกอบต่างๆ ได้แก่
การจัดเวลา CPU การจัดการหน่วยความจา การจัดการอุปกรณ์ รวมถึงการจัดการ
ทรัพยากรกรณี ที่เกิด deadlock การป้ องกันระบบ และการรักษาความปลอดภัย
6. ระบบแบ่ งเวลา (Time-Sharing System)
 พัฒนาเทคนิคการแบ่งเวลา (Time-Sharing)/Multitasking
หลักการ
 ระบบที่สามารถทางานได้หลายๆ งานในเวลาเดียวกัน
 CPU สับเปลี่ยนการทางานไปมา แต่สับเปลี่ยนด้วนความเร็ วสู ง ผูใ้ ช้รู้สึก
เหมือน interactive โดยตรงกับโปรแกรมตนเอง
 มีการจัดเวลา CPU และมัลติโปรแกรมมิ่งส่ วนย่อยเพื่อติดต่อกับโปรแกรมที่
Load บนหน่วยความจา
 ขณะที่ CPU ติดต่ออุปกรณ์ภายนอก แทนที่ CPU ต้องหยุดรอ OS จะสับให้
CPU ทาโปรแกรมส่ วนอื่น
ระบบปฏิบัติการ
งานที่ 1
งานที่ 2
…
งานที่ n
CPU
เครื่ องพิมพ์
การ์ดเจาะรู
Disk
งานที่ 3
 มีการนาโปรแกรมเก็บบน disk เพิม่ เติม เพื่อให้เวลาตอบสนองอยูใ่ นเกณฑ์ที่เหมาะสม 
การจัดการหน่วย ความจาเสมือน (Virtual Memory) เป็ นเทคนิคที่ทาให้การประมวลผล
ดาเนินไปได้แม้มีหน่วยความจาไม่พอ
7. ระบบเรียลไทม์ (Real-Time System)
หลักการ
 ระบบที่สามารถตอบสนองได้ทนั ทีเมื่อได้รับอินพุตเข้าไป
 ระบบไม่เสี ยเวลาในการประมวลผล/เวลาในการประมวลผล = 0
 ในทางปฏิบตั ิ ทาได้แค่การลดเวลาการประมวลผลให้นอ้ ยที่สุด/เวลาในการ
ตอบสนองน้อยที่สุด
 ใช้กบั ระบบควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม
8. ระบบคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคล (Personal Computer System)
หลักการ
 ระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานคนเดียว
 ใช้ keyboard, เม้าส์ เป็ นอุปกรณ์นาข้อมูลเข้า
 ใช้เครื่ องพิมพ์ขนาดเล็ก, จอภาพ เป็ นอุปกรณ์นาข้อมูลออก
 OS : CP/M  DOS  Windows 3.x  Windows 95  Windows 98 
Windows ME  Windows NT  Windows 2000  Windows XP
9. ระบบเวอร์ ชวลแมชีน (Virtual Machine)
หลักการ
 ระบบที่ทาให้ผใู ้ ช้หลายคนทางานกับเครื่ องคอมพิวเตอร์ เครื่ องเดียว แต่ผใู ้ ช้คิดว่า
ทางานกับคอมพิวเตอร์ หลายเครื่ อง ex.ระบบเมนเฟรมที่ทาให้ผใู้ ช้ที่ terminal ของ
ตนคิดว่าเป็ นเจ้าของแต่เพียงลาพัง
 ใช้เทคนิคการจัดเวลา CPU และความจาเสมือน
 คอมพิวเตอร์ ทางานหลายโปรเซสพร้อมกัน แต่ละโปรเซสสามารถ execute ได้ดว้ ย
โปรเซสเซอร์ และหน่วยความจาเสมือนของตนเอง
 มีการแชร์ resource การแชร์ CPU
โปรเซส
โปรเซส
โปรเซส
โปรเซส
Kernel
Kernel
Kernel
อินเตอร์เฟซ
Kernel
Hardware
Virtual Machine
Hardware
ไม่ ใช่ Virtual machine
Virtual machine
10. ระบบมัลติโปรเซสเซอร์ (Multiproceesor System)
หลักการ
 ระบบเดียวที่มี CPU มากกว่า 1 ตัว
 ใช้การสื่ อสารระยะใกล้ ใช้บสั สัญญาณนาฬิกา หน่วยความจา และ แชร์ device
ร่ วมกัน
 เพื่อเพิม่ ประสิ ทธิ ภาพของ Output  ได้ Output เร็ วขึ้น ใช้เวลาน้อยลง
 ประหยัดค่าใช้จ่ายเมื่อเปรี ยบเทียบกับระบบโปรเซสเซอร์ เดี่ยวหลายระบบ  เก็บ
ข้อมูลชุดเดียวกันบน disk ตัวเดียวเพื่อแชร์ ขอ้ มูลจะดีกว่า
หลักการ(ต่อ)
 เพิ่มความน่าเชื่อถือให้ระบบ (reliability) ถ้ามี processor ตัวใดตัวหนึ่งทางาน
ผิดพลาด โปรเซสเซอร์ตวั อื่นทางานทดแทนได้ทนั ที =Graceful Degradation) เรี ยก
ระบบนี้วา่ Fault-Tolerant
โมเดลระบบมัลติโปรเซสเซอร์มี 2 แบบ
 Symmetric-Multiprocessing = มัลติโปรเซสเซอร์แบบสมมาตร
Asymmetric-Multiprocessing = มัลติโปรเซสเซอร์ แบบไม่สมมาตร
Master Processor ควบคุมระบบและกาหนดงานให้กบั Processor ตัวอื่น (Slave
Processor)
11. ระบบแบบกระจาย (Distributed System)
หลักการ
 ระบบที่แยกเป็ นระบบย่อย แต่ละระบบมี CPU 1 ตัว และมี device หรื ออุปกรณ์อื่นๆ เป็ นของ
ตัวเอง มีหน่วยความจาเป็ นของตัวเอง
 การติดต่อสื่ อสารระหว่างระบบใช้ Bus สายโทรศัพท์ สาย UTP
 มีขนาดและฟังก์ชนั ของโปรเซสเซอร์ต่างกัน
ประโยชน์
 การแชร์ทรัพยากร
 เพิม่ ความเร็ วในการคานวณ
 ความน่าเชื่อถือของระบบ
 ใช้ประโยชน์ของการติดต่อสื่ อสารเพื่อเพิ่มประสิ ทธิภาพของงาน
12. ระบบโต้ตอบฉับพลัน (Real-Time Systems)
 นิยมใช้กบั งานทดลองวิทยาศาสตร์ ระบบภาพทางการแพทย์ งาน
ควบคุมอุตสาหกรรม
 Real- Time มี 2 ระบบ ดังนี้
1.
2.
Hard real-time system (ทางานได้เสร็ จตรงตามเวลา)
ไม่มี/มี Disk ขนาดเล็ก เก็บข้อมูลใน ROM
Short real-time system (ขาด Deadline)
–
มีประโยชน์กบั การประยุกต์ใช้ใน Multimedia Virtual Reality และการสารวจดาว
เคราะห์
ระบบ Real-Time systems มีเวลาในการทางานจากัด ถ้าระบบไม่ให้
ผลลัพธ์ ระบบจะล้มเหลว