สื่อผังความคิด

หน่วยที่ 3 ระบบปฏบิ ตั กิ ารวิชา ระบบปฏิบัติการเบ้ืองต้น (2204-2002)

ระบบปฏบิ ตั ิการ ระบบปฏิบตั ิการ (Operating System : OS) เป็นซอฟตแ์ วร์ท่ีใชค้ วบคุมการทางานของระบบคอมพิวเตอร์ให้สามารถประมวลผลได้ถูกตอ้ งตามท่ีตอ้ งการ ทาหนา้ ท่ีเป็นผปู้ ระวานระหวา่ งผใู้ ชค้ อมพิวเตอร์และเครื่องคอมพิวเตอร์ให้สามารถทางานร่วมกันได้ โดยจุดประสงค์ของระบบปฏิบตั ิการคือจดั เตรียมสิ่งจาเป็ นในการประมวลผลแก่ผูใ้ ช้ เพ่ือให้เกิดความสะดวกสบายแก่ผู้ใช้ และมีการใช้ทรัพยากรต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบปฏบิ ัติการ Windows พฒั นาโดยบริษัทไมโครซอฟท์

อะไรคือระบบปฏิบตั กิ ารทแ่ี ท้จริง ระบบปฏิบตั ิการ เป็นไดท้ ้งั ซอฟตแ์ วร์ ฮาร์ดแวร์ เฟิ ร์มแวร์ หรือผสมผสานกันก็ได้ โดยเป้าหมายหลักของระบบปฏิบัติการ คือสามารถให้ผูใ้ ช้คอมพิวเตอร์ใช้งานคอมพิวเตอร์ไดโ้ ดยที่ผูใ้ ช้ไม่จาเป็นตอ้ งทราบกลไกการทางานของฮาร์ดแวร์

ววิ ฒั นาการของระบบปฏิบตั กิ ารรุ่นท่ี 0 ยงั ไม่ระบบปฏิบตั ิการ (ค.ศ. 1940) ยคุ เร่ิมตน้ หรือศูนย์ ยคุ น้ีเป็นยคุแรกที่มีการใชค้ อมพิวเตอร์ ซ่ึงจะมีแต่เครื่องเปล่ายงั ไม่มีระบบปฏิบตั ิการผใู้ ชจ้ ะตอ้ งควบคุมสวิตซ์ต่างๆ ของเคร่ืองโดยตรง หรือผา่ นภาษาเคร่ืองในรูป 0 หรือ 1 หรือเลขฐานสอง

ววิ ฒั นาการของระบบปฏิบตั กิ ารรุ่นท่ี 0 ยงั ไม่ระบบปฏิบตั ิการ (ค.ศ. 1940) ยคุ เร่ิมตน้ หรือศูนย์ ยคุ น้ีเป็นยคุแรกที่มีการใชค้ อมพิวเตอร์ ซ่ึงจะมีแต่เครื่องเปล่ายงั ไม่มีระบบปฏิบตั ิการผใู้ ชจ้ ะตอ้ งควบคุมสวิตซ์ต่างๆ ของเคร่ืองโดยตรง หรือผา่ นภาษาเคร่ืองในรูป 0 หรือ 1 หรือเลขฐานสอง

ววิ ฒั นาการของระบบปฏิบัติการรุ่นที่ 1 (the first generation) ระบบประมวลผลแบบกลุ่ม (ค.ศ.1950) การทางานในระบบน้ีตอ้ งสูญเสียเวลามากในช่วงท่ีงาน (Job) หน่ึงเสร็จสิ้นลงและเร่ิมตน้ รันงานต่อไป ถา้ เรามีงานหลายๆ งานรอที่จะให้คอมพวิ เตอร์รัน เรากจ็ ะตอ้ งเสียเวลาเป็นอนั มาก

ววิ ฒั นาการของระบบปฏิบัตกิ ารรุ่นท่ี 2 (the second generaiton) ระบบมลั ตโิ ปรแกรมมง่ิ (ค.ศ.1960) ในยุคน้ี OS สามารถที่จะทางานในลักษณะมัลติโปรแกรมม่ิง(Multiprogramming) และเป็ นจุดเริ่มตน้ ของระบบมลั ติโปรเซสซ่ิ ง (Multiprocessing) ในระบบมัลติโปรแกรมมิ่งมีการเก็บโปรแกรมหลาย ๆ โปรแกรมเขา้ ไวใ้ นหน่วยความจาพร้อมกนั มีการใช้ทรัพยากรร่วมกนั

ววิ ฒั นาการของระบบปฏิบตั กิ ารรุ่นที่ 3 (the third generation) ระบบปฏิบตั ิการเอนกประสงค์(กลาง ค.ศ. 1960 ถึงกลาง ค.ศ. 1970) OS ในยุคน้ีถูกออกแบบมาให้สามารถใชไ้ ดก้ บั คอมพิวเตอร์หลาย ๆ แบบในรุ่นเดียวกนั และใชไ้ ดก้ บังาน หลาย ๆ ประเภท ส่งผลให้ OS มีขนาดใหญ่ ทางานชา้ ลงและแพงข้ึน

ววิ ฒั นาการของระบบปฏบิ ตั กิ ารรุ่นที่ 4 (the forth generation) ระบบเครือข่ายคอมพวิ เตอร์(กลาง ค.ศ. 1970 ถึงปัจจุบนั )ระบบน้ีผใู้ ชส้ ามารถใชง้ านคอมพิวเตอร์ติดต่อกบั เครื่องคอมพิวเตอร์ ของผอู้ ื่นโดยผา่ นทางเทอร์มินอลชนิดต่าง ๆ ซ่ึงตอ้ งเช่ือมโยงกนั เป็นเครือข่ายและกระจายไปตามจุดต่าง ๆ เช่นภายในอาคารสานกั งานภายในจงั หวดัและทวั่ โลก ซ่ึงทาใหส้ ามารถใชส้ ารสนเทศร่วมกนั ไดโ้ ดยไม่ตอ้ งคานึงถึงระยะทาง และชนิดของคอมพิวเตอร์

ส่วนประกอบของระบบปฏบิ ตั กิ าร1.ส่วนของเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ ประกอบดว้ ย ซีพียู หน่วยความจา และอุปกรณ์แสดงผล ซ่ึงเหล่าน้ีถือวา่ เป็นทรัพยากรคอมพวิ เตอร์2.ระบบปฏิบตั ิการ จะตอ้ งควบคุมและประสานงานระหวา่ งโปรกรมประยกุ ต์ของผใู้ ชเ้ หล่าน้ีรวมท้งั จดั สรรทรัพยากรใหอ้ ยา่ งเหมาะสม3.โปรแกรมประยกุ ตแ์ ละผใู้ ช้ เป็นตวั กาหนดการใชท้ รัพยากรคอมพิวเตอร์ในการแกป้ ัญหาของผใู้ ช้ ซ่ึงอาจจะมีผใู้ ชห้ ลายคนใชค้ อมพิวเตอร์ทางานหลายๆอยา่ ง ในเวลาเดียวกนั

ส่วนประกอบของระบบปฏิบตั กิ าร

การเลือกใช้ระบบปฏิบัตกิ าร1. Unix เป็นระบบปฏิบตั ิการที่ใชส้ าหรับเครื่อง Server เพอ่ืเป็ นระบบปฏิบตั ิการที่มีความเสถียรมากที่สุด ไม่เหมาะสาหรับผใู้ ชง้ านทวั่ ไปเพราะใชย้ าก ตอ้ งมีความรู้เกี่ยวกบั คอมพิวเตอร์ข้นั สูงและไม่สนับสนุนงานท่ีเป็ น Multimedia ต่างๆ ปัจจุบันมีระบบปฏิบตั ิการท่ีเป็ น Unix ที่พฒั นาให้ใชง้ านง่ายข้ึนเหมาะกบัผู้ใช้ทั่วไป เพราะจะมีลักษณะคล้ายกับ Windows ของMicrosoft

การเลือกใช้ระบบปฏบิ ัตกิ าร2. Apple ระบบปฏิบตั ิการ เป็นระบบท่ีใชส้ าหรับเครื่องMac เหมาะสาหรับผู้ท่ีทางานเก่ียวกับการออกแบบGraphic Design

การเลือกใช้ระบบปฏบิ ัตกิ าร3. Windows เป็นระบบปฏิบตั ิการที่ไดร้ ับความนิยมมากท่ีสุดเพราะใชง้ านง่ายสนบั สนุนมลั ติมีเดียอยา่ งสมบูรณ์ไม่ว่าจะเป็นการดูหนงั ฟังเพลง เล่นเกม ฯลฯ

หน้าทขี่ องระบบปฏิบตั ิการ1.ตดิ ต่อกบั ผู้ใช้ (User Interface) ทำใหผ้ ้ใู ชส้ ำมำรถใช้งำนคอมพวิ เตอร์ได้งำ่ ยและมคี วำมสะดวกสบำยในกำรทำงำนมำกขึ้น2.ควบคมุ ดแู ลอุปกรณ์และการทางานของเคร่อื งคอมพวิ เตอร์จดั เตรียมสภำวะแวดล้อมเพอื่ ให้ผใู้ ช้สำมำรถประมวลโปรแกรมได้ทำใหก้ ำรใชง้ ำนของระบบเปน็ ไปอย่ำงถูกตอ้ งและสอดคลอ้ งกัน

หน้าทขี่ องระบบปฏิบตั ิการ3. จดั สรรทรัพยากรต่างๆ ในระบบ- ทรัพยากร คือ สิ่งที่ถูกใชเ้ พ่ือให้โปรแกรมดาเนินการไป แต่ทรัพยากรของระบบมีจากดั และมีหลายประเภท- ระบบปฏิบตั ิการตอ้ งมีการจดั สรร ไดแ้ ก่ หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจาหลกั อุปกรณ์รับ/แสดงผลขอ้ มูล และแฟ้มขอ้ มูล เช่น การจดั ลาดบั ให้บริการใช้เครื่องพิมพ์- การหลีกเลี่ยงงานหลายงานในหน่วยความจาหลกั จดั สรรหน่วยความจาหลกั ให้โปรแกรมท้งั หลาย

ชนิดของระบบปฏบิ ตั กิ าร1. Single-Tasking เป็นระบบปฏิบตั กิ ารที่ยอมให้มีผ้ใู ช้เพียงคนเดยี วและทางานได้เพียงอย่างเดียวในช่วงเวลาใด เวลาหนึ่ง เช่นในขณะที่ทาการแปลโปรแกรม ก็ไม่สามารถเรียกใช้ Editor ได้ ตวั อย่างของระบบปฏิบตั ิการแบบนี ้ได้แก่ MS DOS

ชนิดของระบบปฏิบตั ิการ2. Multitasking (Single-User) เป็นระบบปฏิบตั ิการท่ียอมให้มีผใู้ ชเ้ พียงคนเดียวในช่วงเวลาหน่ึง แต่สามารถทางานได้หลาย อย่าง ในเวลาเดียวกัน เช่นสามารถท่ีจะใช้editor ไปพร้อม ๆ กบั พิมพง์ านอื่นทางเคร่ืองพิมพไ์ ดร้ ะบบปฏิบตั ิการจะสลบั การใชง้ านระหวา่ ง CPU และทรัพยากรอ่ืน ๆ อยา่ งรวดเร็วจนผใู้ ช้ไม่รู้สึกว่าถูกขดั จงั หวะการทางาน เช่น Windows 95, UNIX,OS/2, VMS

ชนิดของระบบปฏิบตั ิการ3.Multi-user systems บางคร้ังเรียกระบบ multiprogramming เป็ นระบบท่ีมีความซบั ซอ้ นกวา่ ระบบ Single User หลกั การของระบบน้ีก็คือ การใหม้ ีโปรแกรมอยใู่ นหน่วยความจาพร้อมที่จะถูกประมวลผลได้หลาย ๆ โปรแกรม ระบบปฏิบัติการจะเลือกโปรแกรมมา 1โปรแกรมให้ CPU ทาการประมวลผล ไปเร่ือย ๆ จดั สรรทรัพยากรท่ีมีอยอู่ ยา่ งจากดั ไม่ใหเ้ กิดความขดั แยง้ กนั

โครงสร้างของระบบปฏบิ ัติการ1.ส่วนประกอบของระบบ (System Component) จดั การโปรเซสโ2.ปบรรแิกการรมของระบบปฏิบตั ิการ (Operating System Services) เอก็ คิวซ์3.ซิสเทมคอล (System Call) ติดต่อระหวา่ งโปรเซสกบั ระบบปฏิบตั ิการซิสเทม็4.เวอร์ชวลแมชชีน (Virtual Machine) ระบบปฏิบตั ิการจะสร้งซีพียูเสมือนใหแ้ ต่ละโปรเซส ทาใหท้ ุกโปรเซสดาเนินงานเสมือนวา่ มีซีพียูและหน่วยความจาเป็นของตวั เอง

ประเภทของระบบปฏิบัตกิ าร1.โปรแกรมที่ทางานทางด้านควบคุม (Control Programs) คือโปรแกรมท่ีใช้ควบคุมการทางานของเครื่ องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ท่ีสาคญั2.ระบบปฏิบัติการของไมโครคอมพิวเตอร์ (MicrocomputerOperating System)