บทที่ 1 ระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์เบื้องต้น

ใบงานที่ 1 ระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์เบื้องต้น

จัดทำโดย นายอาทิตย์ ยลระบิล  รหัสนักศึกษา 6031280069

 1.ระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์

     ระบบปฏิบัติการ (operating system) หรือ โอเอส (OS) เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ประยุกต์ทั่วไป บางครั้งเราอาจจะเห็นระบบปฏิบัติการเป็นเฟิร์มแวร์ก็ได้
ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่หลัก ๆ คือ การจัดสรรทรัพยากรในเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้บริการซอฟต์แวร์ประยุกต์ ในเรื่องการรับส่งและจัดเก็บข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ เช่น การส่งข้อมูลภาพไปแสดงผลที่จอภาพ การส่งข้อมูลไปเก็บหรืออ่านจากฮาร์ดดิสก์ การรับส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย การส่งสัญญานเสียงไปออกลำโพง หรือจัดสรรพื้นที่ในหน่วยความจำ ตามที่ซอฟต์แวร์ประยุกต์ร้องขอ รวมทั้งทำหน้าที่จัดสรรเวลาการใช้หน่วยประมวลผลกลาง ในกรณีที่อนุญาตให้ซอฟต์แวร์ประยุกต์หลายๆ ตัวทำงานพร้อมๆ กัน
     ระบบปฏิบัติการ ช่วยให้ตัวซอฟต์แวร์ประยุกต์ ไม่ต้องจัดการเรื่องเหล่านั้นด้วยตนเอง เพียงแค่เรียกใช้บริการจากระบบปฏิบัติการก็พอ ทำให้พัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์ได้ง่ายขึ้น

2.ระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์ ทำงานอย่างไร

     เนื่องจากการทำงานของระบบปฏิบัติการ คือ  การจัดการโปรแกรมต่างๆ  ที่กำลังทำงานให้มีการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ  ซึ่งโปรแกรมต่างๆ  ที่กำลังทำงานอยู่นั้น  เรียกว่า โปรเซส  (process)  ดังนั้นในการอธิบายหลักการทำงานของระบบปฏิบัติการ  จะขอกล่าวถึงวิธีจัดการทำงานโปรเซสของระบบปฏิบัติการว่ามีกระบวนการอย่างไรเมื่อระบบปฏิบัติการสร้างโปรเซสขึ้นมา  ก็จะมีการนำโปรเซสดังกล่าวเข้าสู่ระบบการทำงาน  ดังแสดงในรูป  ซึ่งขั้นตอนการทำงานจะแบ่งตามสถานะของโปรเซส  ดังนี้

ขั้นตอนการทำงานของโปรเซส

    
    1.  สถานะพร้อม (ready state) หมายถึง สถานะของโปรเซสใหม่ที่พร้อมจะเข้าใช้งาน CPU เมื่อ ระบบปฏิบัติการให้โปรเซสดังกล่าวใช้งานได้
    2.  สถานะทำงาน (running state) หมายถึง สถานะโปรเซสที่กำลังใช้ CPU ในการทำงานตามความต้องการของโปรเซสนั้น และเมื่อหมดเวลาในการเข้าใช้งาน CPU ที่ระบบปฏิบัติการกำหหนดไว้โปรเซสดังกล่าวก็จะกลับมาอยู่ในสถานะพร้อมเพื่อรอใช้งาน CPU ในครั้งต่อไป
    3.  สถานะติดขัด (blocked sate) หมายถึง สถานะของโปรเซสที่หยุดการทพงานเพื่อรอเหตุการณ์อย่างใดอย่างหนึ่งให้เกิดขึ้น ซึ่งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อโปรเซสที่กำลังทำงานอยู่ต้องมีการติดต่อกับอุปกรณ์อินพุต-เอาต์พุต โปรเซสที่อยู่ในสถานะทำงานจะเปลี่ยนมาเป็นโปรเซสที่อยู่ในสถานะติดขัด เพื่อเปิดโอกาสให้โปรเซสอื่นสามารถเข้าใช้งาน CPU ได้
    4.   สถานะแน่นิ่ง (deadlocked) หมายถึง สถานะของโปรเซสที่หยุดการทำงานเพื่อรอเหตุการณ์อย่างใดอย่างหนึ่งซึ่งไม่มีวันเกิดขึ้น ซึ่งสถานะดังกล่าวนี้จะทำให้โปรแกรมที่ใช้งานอยู่หยุดค้างการทำงาน (hang) หรืออาจจะทำหึ้คอมพิวเตอร์หยุดค้างการทำงานได้เช่นกัน

3.ระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์ ทำงานอะไรบ้าง

หน้าที่ของระบบปฏิบัติการแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

หน้าที่หลัก คือ  จัดการทรัพยากรต่างๆ  ภายในระบบ ได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ  อุปกรณ์อินพุต-เอาต์พุต  อุปกรณ์สื่อสาร  และข้อมูล

หน้าที่รอง  ประกอบด้วย

      เป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์กับผู้ใช้ (user interface)  เพื่อให้ผู้ใช้สามารถควบคุมการทำงาน  ของฮาร์ดแวร์ได้  ซื่งการติดต่อระหว่างฮาร์ดแวร์กับผู้ใช้อาจอยู่ในรูปตัวอักษรหรือรูปภาพ  (Graophic User Interface: GUI)  ดังรูป

                                                                                         1. ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้ฮาร์ดแวร์ร่วมกันได้  ในองค์กรส่วนใหญ่จะมีผู้ใช้คอมพิวเตอร์มากกว่า 1 คน ขึ้นไป  และจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์บางอย่างร่วมกัน  เช่น  เครื่องพิมพ์  อุปกรณ์เก็บข้อมูล  เป็นต้น

    2.  ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกัน  ระบบปฏิบัติการจะอนุญาตให้ผู้ใช้แต่ละคนมีสิทธิ์ใช้ข้อมูลนั้นๆและช่วยจัดคิวของผู้ใช้ในการเข้าถึงข้อมูล  เพื่อให้ข้อมูลมีความถูกต้องแม่นยำ

    3.  แก้ไขปัญหาการทำงานของระบบ  ในการำงานของคอมพิวเตอร์บางครั้งอาจเกิดความผิดพลาดในขณะที่ทำงานอยู่  ระบบปฏิบัติการจะทำการแก้ไขปัญหาต่างๆ  เพื่อให้ระบบมีเสถียรภาพอยู่เสมอ

    4.  ช่วยให้หน่วยอินพุต-เอาต์พุตทำงานได้คล่องตัว  ในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อินพุตและเอาตฺพุตต่างๆ  ต้องอาศัยระบบปฏิบัติการเพื่อให้ระบบต่างๆ  ทำงานได้ถูกต้องและสอดคล้องกัน

     5.  คำนวนทรัพยากรที่ใช้ไป  ในการใช้งานคอมพิวเตอร์นั้นเราต้องใช้ทรัพยากรต่างๆ  ที่จำเป็นต่อระบบ  ระบบปฏิบัติการจะช่วยคำนวณทรัพยากรที่ได้ใช้ไปแล้ว  เพื่อให้ผู้ใช้ทรัพยากรต่างๆ  ได้อย่างคุ้มค่ามากที่สุด

     6.  ช่วยให้ระบบทำงานเป็นแบบขนาน  ระบบปฏิบัติการจะแบ่งการทำงานเป็นส่วนๆ  เรียกว่า  โปรเซส (process)  ซึ่งจะทำให้การทำงานเสร็จเร็วยิ่งขึ้น

     7.  จัดการโครงสร้างของข้อมูลที่จัดเก็บไว้ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อให้ความปลอดภัยต่อข้อมูลและมีการเข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็ว

     8.  ควบคุมการติดต่อสื่อสารในระบบเครือข่าย  เนื่องจากในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีการรับส่งข้อมูลต่างๆ  ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต่ออยู่ในระบบ  ซึ่งการติดต่อสื่อสารต่างๆ  ที่เกิดขึ้นนั้นต้องอาศัย  ระบบปฏิบัติการในการควบคุมการทำงานให้เป็นอย่างถูกต้อง

4.จงยกตัวอย่างระบบปฎิบัติการคอมพิวเตอร์มา 3 ตัวอย่าง

1.Windows

     Windows คือ ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ระบบหนึ่ง (operating system) สร้างขึ้นโดยบริษัทไมโครซอฟต์ เนื่องจากความยากในการใช้งานดอสทำให้บริษัทไมโครซอฟต์ได้มีการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า Windows ที่มีลักษณะเป็น GUI (Graphic-User Interface) ที่นำรูปแบบของสัญลักษณ์ภาพกราฟิกเข้ามาแทนการป้อนคำสั่งทีละบรรทัด ซึ่งใกล้เคียงกับแมคอินทอชโอเอส เพื่อให้การใช้งานดอสทำได้ง่ายขึ้น แต่วินโดวส์จะยังไม่ใช่ระบบปฏิบัติการจริง ๆ เนื่องจากมันจะทำงานอยู่ภายใต้การควบคุมของดอสอีกที กล่าวคือจะต้องมีการติดตั้งดอสก่อนที่จะติดตั้งระบบปฏิบัติการ Windows และผู้ใช้จะสามารถเรียกใช้คำสั่งต่าง ๆ ที่มีอยู่ในดอสได้โดยผ่านทางWindows ซึ่ง Windows จะง่ายต่อการใช้งานมากกว่าดอส 

 

2.Mac OS     

     เป็นระบบ ปฏิบัติการของเครื่องแมคอินทอช เป็นผลิตภัณฑ์แรกที่ประสบความสำเร็จเกี่ยวกับการทำงานแบบ GUI ในปี ค.ศ. 1984 ของบริษัท Apple ต่อมาได้มีการเปลี่ยนชื่อเป็นระบบปฏิบัติการ Mac OS โดยเวอร์ชันล่าสุดมีชื่อเรียกว่า Mac OS X เหมาะสมกับคอมพิวเตอร์ที่ผลิตโดยบริษัท Apple และมีความสามารถในการทำงานหลายโปรแกรมพร้อมกัน (Multitasking) เหมาะกับงานในด้านเดสก์ทอปพับลิชชิ่ง (Desktop Publishing)

3.Linux

     Linux คือ ระบบปฏิบัติการ (Operating System) ประเภทหนึ่งเช่นเดียวกับ  Windows หรือ Unix และระบบอื่นๆ
ข้อดีของระบบปฏิบัติการ  Linux
1.เป็นระบบปฏิบัติการที่ใช้งานได้ฟรี ไม่มีค่าลิขสิทธิ์
2.ทำงานได้บนเครื่องพีซีทั่วไป ที่มีหน่วยประมวลผลกลางตั้งแต่ 80386 ขึ้นไป รวมถึง Motora 680x0, Compaq (Digital) Alpha, PowerPC, SPARC เป็นต้น จึงเป็นระบบปฏิบัติการที่มีความต้องการทรัพยากรของระบบในขั้นต่ำ
3.สามารถทำงานได้รวดเร็ว เนื่องจากมีระบบการจัดการหน่วยความจำเสมือน (Virtual Memory ) การจัดทำงานแบบ Multitasking และระบบป้องกันการรบกวนการทำงานระหว่าง Process ต่างๆ
4.มีความสามารถแบบ UNIX
5.สามารถใช้งานร่วมกับดอส (DOS) และ Microsoft Windows โดยการแบ่งพาติชั่น
6.เป็นระบบปฏิบัติการแบบเปิด เนื่องจากทุกฟังก์ชันมี Source Code แนบมา ทำให้มีผู้พัฒนาจากทั่วโลกสามารถเข้ามาพัฒนาและแก้ไขข้อบกพร่องของระบบได้ตลอด ช่วยให้ระบบปฏิบัติการ  Linux ถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ
7.การติดตั้งระบบ Linux จาก CD-Rom/DVD นั้น โปรแกรมแทบจะทุกโปรแกรมที่เราต้องการก็จะถูกติดตั้งลงไปพร้อมๆกัน ไม่เหมือนกับ Windows ที่จะต้องมานั่งลงทีละโปรแกรม ซึ่งอาจจะใช้เวลาเป็นวันๆ และยังต้องเสียค่าลิขสิทธิ์ สำหรับบางโปรแกรมอีก
8.รองรับการใช้งานของผู้ใช้หลายๆ คนได้พร้อมๆ กัน หมายความว่าผู้ใช้แต่ละคนสามารถที่จะ remote login ผ่านโปรแกรม telnet หรือ secure shell เพื่อเข้าไปใช้งานเครื่อง Server ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Unix ได้หลายๆ คนพร้อมๆ กัน
9.ระบบ Linux นั้นมีโปรแกรมแทบจะทุกอย่างให้ใช้ฟรี ซึ่งสามารถทำงานได้ดีพอๆกับโปรแกรมในระบบ Windows

แหล่งที่มาของข้อมูล

- https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%9B%E0%B8%8F%E0%B8%B4%E0%B8%9A%E0%B8%B1%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3

- https://sites.google.com/a/cvc-cha.ac.th/2240-20022/2-2-hnathi-khxng-rabb-ptibati-kar

- http://www.mindphp.com/%E0%B8%84%E0%B8%B9%E0%B9%88%E0%B8%A1%E0%B8%B7%E0%B8%AD/73-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3/2124-windows-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3.html

- https://beerkung.wordpress.com/%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B9%80%E0%B8%A0%E0%B8%97%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%9B%E0%B8%8F%E0%B8%B4%E0%B8%9A%E0%B8%B1%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%B2-2/%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%9B%E0%B8%8F%E0%B8%B4%E0%B8%9A%E0%B8%B1%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3-mac/