3. บทที่ 2 การใช้ระบบปฏิบัติการ (Operating System)

ระบบปฏิบัตกิ าร Operating System

สาระสาคัญ ระบบสารสนเทศที่ดีมีส่ วนช่วยในการทางานของ ผูป้ ฏิบตั ิงานอยา่ งมาก ดงั น้นั ปัจจุบนั จึงเห็นระบบสารสนเทศ เกิดข้ึนมากมายในหน่วยงานท้งั ภาครัฐและเอกชน โดยอาศยั เ ท ค โ น โ ล ยี ค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ เ ข้า ม า จัด ก า ร กับ ข้อ มู ล ใ น อ ง ค์ก ร เพ่อื ใหบ้ รรลุเป้าหมายที่ตอ้ งการอยา่ งมีประสิทธิภาพ

สาระการเรียนรู้ - ความรเู้ บอื้ งตน้ เกยี่ วกับระบบปฏบิ ตั กิ าร - โครงสร้างของระบบปฏิบัตกิ าร - ความรูเ้ บอ้ื งตน้ เก่ยี วกบั การติดตง้ั ระบบปฏิบตั กิ าร

วตั ถุประสงค์ 1. เพ่อื ใหผ้ ู้เรียนมคี วามรู้เบ้อื งตน้ เก่ียวกบั ระบบปฏิบตั ิการ 2. เพ่อื ใหผ้ เู้ รียนทราบถึงโครงสร้างของระบบปฏบิ ัติการ 3. เพอื่ ให้ผ้เู รยี นมีความร้เู บือ้ งตน้ เกีย่ วกบั การติดต้ังระบบปฏบิ ัตกิ าร



ระบบปฏิบตั ิการ คอื อะไร ระบบปฏบิ ัติการ คอื โปรแกรมที่ทาหนา้ ที่เปน็ ตวั กลางเชื่อมตอ่ ระหวา่ งฮารด์ แวร์ (Hardware) กับ ซอฟต์แวร์ (software) ซง่ึ ในปจั จุบันนิยมใช้ คือ Windows และ Mac

ประเภทของระบบปฏบิ ตั กิ าร แบ่งออกเป็น 3 ประเภท 1. ระบบปฏิบตั ิการแบบเด่ียว (stand alone OS) เช่น Windows, Mac, Linux 2. ระบบปฏิบตั ิการเครือข่าย (network OS หรือ NOS) เช่น Windows Server, UNIX 3. ระบบปฏิบตั ิการแบบฝัง (embedded OS) เช่น Android, IOS

ระบบปฏบิ ตั กิ ารทน่ี ิยมใช้ในปจั จบุ นั ระบบปฏบิ ัตกิ าร Mac OS

ระบบปฏบิ ัติการที่นยิ มใช้ในปจั จบุ ัน ระบบปฏิบัติการ Linux



Windows Evolution

Windows 95 • 1995 • Start Menu • IE

Windows 98 • 1998 • Quick Lunch • Outlook, MSN

Windows ME • 2000 • Windows Movie Maker • System Restore

Windows XP • 2001

Windows Vista • 2007 • Aero

Windows 7 • 2009 • เรว็ • เสถยี ร

Windows 8,8.1 • 2012 • Metro Style • Windows Store

Windows 10 • Notification • รองรับคาสั่งเสยี ง Cortana • Microsoft Edge

Ubuntu

DOS

Android

IOS

Windows Server

โครงสร้างของระบบปฏิบัตกิ าร 1. คอมโพเนนตข์ องระบบ (System Component) เราสามารถ สร้างระบบให้ใหญ่โตและซับซ้อน ได้ด้วยการ แบ่งให้เป็นส่วนย่อยๆ แต่ละส่วนย่อยเหล่านี้เป็นโครงสร้าง ของระบบที่ออกแบบ Input , Output and Function http://pws.npru.ac.th/Kunlayacha

1.1 การจดั การโปรเซส (Process Management) ซพี ียทู าหน้าท่ี execute คาสั่งทอ่ี ยู่ในโปรแกรม โปรแกรมท่ี execute เปน็ เพียงการกาหนดในเบือ้ งตน้ ท่ีสามารถขยายเพิม่ เตมิ ในอนาคต

1.2 การจัดการหน่วยความจา (Memory Management) หน่วยความจาเปน็ ท่เี ก็บข้อมลู ท่ีใชง้ านร่วมกันของ CPU และ Device Input และ Output เพ่ือให้การดึงข้อมูลมาใช้ได้อย่าง รวดเรว็ CPU จะอา่ นคาสง่ั มาจากหน่วยความจาตลอดเวลา

1.3 การจัดการไฟล์ (File Management) การจัดการไฟลจ์ ะจดั การไฟล์ที่แตกตา่ งกนั ออกไป ตามประเภท ของสอื่ แตล่ ะชนิด ซง่ึ มคี ณุ สมบัตทิ แ่ี ตกตา่ งกันออกไป เชน่ ความเรว็ ความจุ การถา่ นโอนขอ้ มลู

1.4 การจัดการอนิ พุต/เอาต์พตุ (I/O System Management) การควบคมุ อุปกรณ์ทีเ่ ชื่อมตอ่ กับเครื่องต้องมคี วามหลากหลายในเรือ่ งฟังกช์ นั่ และความเร็ว ซ่งึ เปน็ สว่ นหนึ่งของ kernel ระบบปฏบิ ตั ิการมี kernel ที่จัดการกับอปุ กรณ์เหลา่ นี้ ก็คอื Module “Device Driver” ซ่งึ ไดแ้ สดงถงึ รปู แบบเฉพาะในการ Interface ระหวา่ งอปุ กรณก์ บั ระบบยอ่ ย Input / Output

โครงสร้างของระบบปฏบิ ตั กิ าร 1.5 การจัดการส่อื จดั เก็บข้อมูล (Storage Management) ใ น ร ะ ห ว่ า ง ท่ี มี ก า ร execute โ ป ร แ ก ร ม ท้ั ง ห ม ด จ ะ ต้ อ ง อ ยู่ บ น หน่วยความจาหลัก และถ้าไม่มีไฟหล่อเล้ียงข้อมูลในหน่วยความจาก็จะ หายไป จึงตอ้ งมกี ารจัดเกบ็ สื่อข้อมูล เพ่ือถ่ายข้อมูลจากหน่วยความจาหลัก ไปเก็บไวท้ ี่ดสิ ก์ และเมอื่ มีการบนั ทกึ (save) ระบบจะแปลงหน่วยจัดเก็บข้อมูลบนดิสก์ให้เป็น หน่วยความจาเสมือน (Virtual Memory) ตลอดเวลาท่มี ีการใชง้ าน Disk Management on Space The time share

โครงสรา้ งของระบบปฏิบตั กิ าร 1.6 เนต็ เวริ ค์ (Networking)

โครงสรา้ งของระบบปฏิบัติการ 1.7 ระบบป้องกัน (Protection System)

โครงสร้างของระบบปฏบิ ตั ิการ 1.8 ระบบตวั แปลคาสง่ั (Command-Interpreter System) Execute Interface User Command interpreter OS

โครงสร้างของระบบปฏบิ ัตกิ าร 2. เซอรว์ ิสของระบบปฏิบัตกิ าร (Operating System Service)

โครงสร้างของระบบปฏบิ ตั กิ าร 3. System Call

หน้าที่ของระบบปฏิบตั กิ าร แบ่งได้ 3 หน้าท่หี ลกั ดงั นี้ 1. การตดิ ตอ่ กับผู้ใช้ หรือยเู ซอร์อินเตอร์เฟส (User Interface) SYSTEM CALL

2. ควบคมุ ดแู ลอุปกรณ์ (Control Device) ทาใหป้ ระหยดั เวลาและควบคมุ ตามมาตรฐานเดียวกนั โดยท่ีผูใ้ ช้ ไมต่ อ้ งควบคุม

3.จัดสรรทรพั ยากร หรือรีซอร์สระบบ (Resources Management) ทรพั ยากรหรือรีซอรส์ (Resources) คือสิ่งที่ถกู ใช้ไปเพอ่ื ใหโ้ ปรแกรม ดาเนนิ ไปอยา่ งตอ่ เน่อื ง สาเหตุทีต่ อ้ งมกี ารจัดสรรทรพั ยากร อาจจะ เนอ่ื งมาจาก • ทรพั ยากรของระบบมีจากัด • ทรพั ยากรของระบบมหี ลายประเภท

1. ระบบที่ไม่มรี ะบบปฏิบตั กิ าร (Non Operating System) ระบบคอมพิวเตอรใ์ นยคุ แรกๆ - มีแต่เครอ่ื งเปลา่ ๆ - ไมม่ รี ะบบปฏิบตั กิ าร - ผใู้ ชจ้ ะต้องเขยี นโปรแกรมทั้งหมด ต้งั แต่ควบคมุ เครอื่ ง เตรยี ม ขอ้ มูล ทางานตามโปรแกรม และตรวจสอบขอ้ ผดิ พลาด ทาให้ใช้ ประโยชนจ์ ากคอมพิวเตอร์ได้นอ้ ยไมค่ ้มุ ค่า และราคาแพง

2. ระบบงานแบต็ ซ์ (Batch System) “ภาษาคมุ งาน” (Job Control Language : JCL) เมื่อเขียน โปรแกรมแล้วบรรจุลงการด์ เจาะรู จากนนั้ จะนาเขา้ ระบบ การทางาน ในระบบแบ็ตซ์ ซ่งึ ลกั ษณะการถ่ายขอ้ มลู เปน็ กล่มุ จากงานหนึง่ ไป อีกงานหน่งึ เรยี กวา่ “แบต็ ซ”์ (Batch) มีการพฒั นาเพื่อแกป้ ัญหาน้ี คือ ระบบบัฟเฟอร์ (Buffer) และ ระบบสพลู ลง่ิ (Spooling)



3. การทางานแบบบฟั เฟอร์ (Buffering) ระบบนจ้ี ะใหห้ น่วยรบั - แสดงผลทางานไปพร้อมๆกับการ ประมวลผลของซพี ยี ู โดยในขณะทีม่ กี ารประมวลผลคาสั่งท่ี โหลดเขา้ มาของซีพยี ู จะมีการโหลดข้อมลู ไปเก็บไวใ้ นหน่วยความจาก่อน และ เมือ่ ประมวลผลซีพยี จู ะทางานตอ่ ได้ทนั ที และมีการโหลด ข้อมูลต่อไปเขา้ มาทดแทน หนว่ ยความจาทเ่ี กบ็ ข้อมูล ทสี่ ง่ เขา้ มาเตรยี มพรอ้ มน้เี รียกว่า “บัฟเฟอร์” (Buffer)

4.ระบบสพูลลิ่ง (Spooling System)

สพลู ลิง่ เป็นระบบงานมัลตโิ ปรแกรมมิ่งพ้ืนฐาน ทาให้ มกี ารใช้งานซพี ียไู ดอ้ ยา่ งเตม็ ประสทิ ธภิ าพ โดยจะทางาน 2 งานพรอ้ มกนั คือการประมวลผล และการรบั -แสดงผล ข้อมลู มีการแอ็กเซสข้อมูลของดิสกเ์ ป็นแบบโดยตรงเมื่อมีงาน สง่ เขา้ มาจะถูกจัดเป็น job pool ทาใหร้ ะบบสามารถเลือก ได้วา่ จะประมวลผลงานใดกอ่ น หรือหลงั ตามลาดบั ความสาคญั (Priority)

5. ระบบมลั ตโิ ปรแกรมมงิ่ (Multiprogramming) ระบบสพูลลิ่งเป็นพืน้ ฐานของมัลตโิ ปรแกรมมิ่ง เนอ่ื งจากมีการ รันโปรแกรม 2 โปรแกรมพรอ้ มกัน แต่ก็ยงั ใช้ประโยชน์ซีพยี ไู มเ่ ตม็ ท่ี เน่ืองจากงานใดมากอ่ นก็จะทากอ่ น (first-come, first-served)

6. ระบบแบ่งเวลา (Time-Sharing System) ระบบแบ่งเวลา ผ้ใู ช้จะตอ้ งจองเวลาและครอบครอง เคร่ืองน้ันแบบสมบูรณ์แตเ่ พียงผเู้ ดียว

7.ระบบเรยี ลไทม์ (Real-Time System) ระบบเรยี ลไทม์ (Real-time) คอื ระบบทสี่ ามารถตอบสนองจากระบบได้ ทันทีเม่อื ได้รับ Input เขา้ ไป *** ในการทางานเราทาได้เพยี งการลดเวลาการประมวลผลใหน้ อ้ ยทีส่ ดุ จน ไม่เห็นความแตกต่างของช่วงเวลาทปี่ อ้ น Input เข้าไปและไดร้ ับ Output ออกมา เวลาของความแตกต่างนี้เรยี กวา่ “เวลาตอบสนอง” (response time) ซึ่งผู้ใชง้ านต้องการเวลาตอบสนองให้นอ้ ยทีส่ ุดเพือ่ ประสทิ ธิภาพของระบบ นิยมนาไปใช้ในการควบคมุ กระบวนการในทางอตุ สาหกรรม

8. ระบบคอมพิวเตอรส์ ว่ นบคุ คล หรอื พซี ี (Personal Computer System) เมื่อฮาร์ดแวร์มีราคาที่ถูกลง ทาให้มีการออกแบบระบบคอมพิวเตอร์ เพ่ือใช้งานส่วนบุคคลหรือพีซี (PC : Personal Computer) เคร่ือง คอมพิวเตอรม์ ขี นาดทีเ่ ล็กลงและมีประสทิ ธภิ าพท่ีสงู ขึ้น ระบบปฏิบัติการถูก พัฒนาตง้ั แต่ CP/M, DOS, Windows 3.x,Windows 95, Windows 98, Windows ME, Windows NT, Windows 2000, Windows XP และ Windows Vista ,Windows 7,Windows 8, 8.1 และ Windows 10

9.ระบบเวอร์ชวลแมชนี (Virtual Machine) ระบบนีจ้ ะทาให้ผูใ้ ช้คดิ ว่ากาลังใชง้ านกบั คอมพิวเตอรห์ ลายๆ เครื่อง ทง้ั ๆ ทีท่ างานบนเคร่อื งคอมพวิ เตอร์เพยี งเครอื่ งเดียว ***ทาให้เครอื่ งทางานไดห้ ลายโปรเซสพรอ้ มกนั