ระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่อง เพื่อให้ใช้คอมพิวเตอร์นั้นง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น โปรแกรม DOX, UNIX หรือ Windows เป็นต้น การมีซอร์ฟแวร์ระบบหรือโปรแกรมระบบปฏิบัติการนี้ทำให้สามารถเพิ่มโปรแกรมลงไปในคอมพิวเตอร์ได้ง่ายอีกด้วย เมื่อคอมพิวเตอร์เริ่มทำงาน ซอร์ฟแวร์ระบบนี้จะถูกโหลด (load) ขึ้นมาทำงานเป็นลำดับแรก

2.1 ระบบปฏิบัติการคืออะไร

ระบบปฏิบัติการ คือ โปรแกรมที่ถูกสร้างโดยซอร์ฟแวร์หรือเฟิร์มแวร์ (firmware คือ โปรแกรมที่ประกอบด้วยไมโคโค้ดโปรแกรม ซึ่งเก็บอยู่ในหน่วยความจำ ROM และ PROM ) หรือทังซอร์ฟแวร์ และเฟิร์มแวร์ เพื่อให้ฮาร์ดแวร์สามารถทำงานได้อย่างเป็นระบบและมีความถูกต้องแม่นยำ

ความสำคัญของระบบปฏิบัติดาร

ถ้ามีรถยนต์อยู่แต่ขับไม่เป็น รถยนต์คันดังกล่าวก็จะไม่มีประโยชน์เลย คอมพิวเตอร์ก็เช่นเดียวกัน ถึงแม้ว่าจะมีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากเพียงใดก็ตาม ถ้าหากเครื่องคอมพิวเตอร์ดังกล่าว ไม่มีระบบปฏิบัติการคอยควบคุมการทำงานซึ่งเปรียบได้กับรถยนต์ที่ไม่มีคนขับ เครื่องคอมพิวเตอร์ดังกล่าวก็จะไม่มีประโยชน์เลย ดังนั้นระบบปฏิบัติการจึงมีความสำคัญเปรียบเสมือนกับคนขับรถยนต์ที่ต้องควบคุมรถให้เดินทางถึงที่หมายอย่างถูกต้องและปลอดภัย ระบบปฏิบัติการก็จะต้องควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ให้ทำงานตามที่ต้องการเพื่อให้ไดเผลลัพธ์ที่ถูกต้อง

          ในปัจจุบันระบบปฏิบัติการไม่ได้นำมาใช้งานกับคอมพิวเตอร์เท่านั้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ต่างๆ เช่นโทรศัพท์เคลื่อนที่ เครื่องเล่นเกมหรือแม้กระทั่งเครื่องซักผ้า ก็มีระบบปฏิบัติการในการควบคุมการทำงานต่างๆ เช่นกัน แต่จะเป็นระบบปฏิบัติการที่ออกแบบสำหรับอุปกรณ์นั้นๆ โดยเฉพาะ

2.2 หน้าที่ของระบบปฏิบัติการ

          หน้าที่ของระบบปฏิบัติการแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

          หน้าที่หลัก คือ จัดการทรัพยากรต่างๆ ภายในระบบ ได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ อุปกรณ์ อินพุต-เอาต์พุต อุปกรณ์สื่อสาร และข้อมูล

          หน้าที่รอง ประกอบด้วย

          1. เป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์กับผู้ใช้ (user interface) เพื่อให้ผู้ใช้สามารถควบคุมการทำงาน ของฮาร์ดแวร์ได้ ซึ่งการติดต่อระหว่างฮาร์ดแวร์กับผู้ใช้อาจอยู่ในรูปของตัวอักษรหรือรูปภาพ (Graphic User Interface: GUI) ดังรูป

ลักษณะการทำงานของ OS ในการเป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์กับผู้ใช้

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

2.  ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกัน ระบบปฏิบัติการอนุญาตให้ผู้ใช้แต่ละคนมีสิทธิในข้อมูลนั้นๆ และช่วยจัดคิวของผู้ใช้ในการเข้าถึงข้อมูล เพื่อให้ข้อมูลมีความถูกต้องแม่นยำ

3.  แก้ไขปัญหาการทำงานของระบบ ในการทำงานของคอมพิวเตอร์บางครั้งอาจเกิดความผิดพลาดในขณะที่ทำงานอยู่ ระบบปฏิบัติการจะทำการแก้ไขปัญหาต่างๆ เพื่อให้ระบบมีเสถียรภาพอยู่เสมอ

4.  ช่วยให้หน่วยอินพุต-เอาต์พุตทำงานได้คล่องตัว ในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุตต่างๆ ต้องอาศัยระบบปฏิบัติการเพื่อให้ระบบต่างๆ ทำงานได้ถูกต้องและสอดคล้องกัน

5.  คำนวณทรัพยากรที่ใช้ไป ในการใช้งานคอมพิวเตอร์นั้นเราต้องใช้ทรัพยากรต่างๆ ที่จำเป็นต่อระบบปฏิบัติการจะช่วยคำนวณทรัพยากรที่ใช้ไปแล้ว เพื่อให้ผู้ใช้ใช้ทรัพยากรต่างๆ ได้อย่างคุ้มค่ามากที่สุด

6.  ช่วยให้ระบบทำงานเป็นแบบขนาน ระบบปฏิบัติการจะแบ่งการทำงานเป็นส่วนๆ เรียกว่า โปรเซส (Process)  ซึ่งจะทำให้การทำงานเสร็จเร็วยิ่งขึ้น

7.  จัดการโครงสร้างของข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อให้มีความปลอดภัยต่อข้อมูลและมีการเข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็ว

8.  ควบคุมการติดต่อสื่อสารในระบบเครือข่าย เนื่องจากในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีการับส่งข้อมูลต่างๆ ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต่ออยู่ในระบบ ซึ่งการติดต่อสื่อสารต่างๆ ที่เกิดขึ้นนั้นต้องอาศัย ระบบปฏิบัติการในการ

ควบคุมการทำงานให้เป็นไปอย่างถูกต้อง

2.3 หลักการทำงานของระบบปฏิบัติการ

         เนื่องจากการทำงานของระบบปฏิบัติการ คือ การจักการโปรแกรมต่างๆ ที่กำลังทำงานให้มีการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งโปรแกรมต่างๆ  ที่กำลังทำงานอยู่นั้น เรียกว่า “โปรเซส (Process)” ดังนั้นในการอธิบายหลักการทำงานของระบบปฏิบัติการ จะขอกล่าวถึงวิธีจัดการทำงานโปรเซสของระบบปฏิบัติการว่ามีกระบวนการอย่างไรบ้าง   เมื่อระบบปฏิบัติการสร้างโปรเซสขึ้นมา ก็จะมีการนำโปรเซสดังกล่าวเข้าสู่ระบบการทำงาน ดังแสดงในรูป ซึ่ง

ขั้นตอนการทำงานจะแบ่งตามสถานะของโปรเซส