บทที่ 2

1. บทที่ 2
ระบบปฎิบัติการ

2. ความหมายของระบบปฎิบัติการ
ระบบปฎิบัติการ หมายถึงโปรแกรมที่มีหน้าที่ในการจัดสรร
ทรัพยากรของเครื่องคอมพิวเตอร์ควบคุมการประมวลผล (Execute)
ของโปรแกรม ควบคุมอุปกรณ์ รวมทั้งการส่งข้อมูลเข้า/ออก
(Input/Output: I/O) ระหว่างอุปกรณ์ เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถใช้
โปรแกรมประยุกต์ได้อย่างสะดวกและมีประสิทธิภาพ

3. หน้าที่ของระบบปฎิบัติการ
1. หน้าที่ของระบบปฎิบัติการ แบ่งได้ดังนี้
2. การติดต่อกับผู้ใช้(User Interface)
3. ควบคุมการทางานของอุปกรณ์ต่างๆ (Control Devices)
4. จัดสรรทรัพยากรในระบบ (Resources Management)

4. วิวัฒนาการของระบบปฎิบัติการ
วิวัฒนาการของระบบปฎิบัติการ เริ่มตั้งแต่ยุคแรกๆที่มีการประดิษฐ์
เครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นมาใช้งาน มีดังนี้
1. ระบบที่ไม่มีระบบปฎิบัติการ (Non Operating System)
2. ระบบแบ็ตช์ (Batch System)
3. ระบบบัฟเฟอร์ (Buffering)
4. ระบบสพูลลิ่ง (Spooling)
5. ระบบมัลติโปรแกรมมิ่ง (Multiprogramming System)
6. ระบบแบ่งเวลา (Time-Sharing System

5. 7. ระบบเรียลไทม์(Real-Time System)
8. ระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer System : PC)
9. ระบบเวอร์ชวลแมชีน (Virtula Machine System) หรือระบบ
เครื่องเสมือน
10. ระบบมัลติโปรเศอสเซอร์ (Multiprocessor System)
11. ระบบแบบกระจาย (Distributed System)

6. ระบบแบ็ตช์ (Batch System)
ระบบแบ็ตช์ หมายถึง ระบบการทางานแบบเรียงลาดับ สามารถสั่ง
ให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทางานโดยที่ผู้ใช้งานไม่จาเป็นต้องมาสั่งทีละ
คาสั่ง แต่ผู้ใช้จะต้องเตรียมชุดคาสั่งไว้ก่อน ซึ่งชุดคาสั่งนี้เป็นการ
รวมคาสั่งหลายๆ คาสั่งเรียงติดต่อกัน จากนั้นจึงนาไปสั่งให้เครื่อง
คอมพิวเตอร์ทางาน โดยผ่านอุปกรณ์อินพุต เช่น เทปแม่เหล็ก หรือ
เครื่องอ่านบัตร วิธีนี้ทาให้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ให้ทางานได้อย่าง
ต่อเนื่องและใช้ได้เต็มประสิทธิภาพ แต่อย่างไรก็ตามก็ยังมีปัญหา
เรื่องความเร็วในการอ่านข้อมูลกับการประมวลผล เพราะเทป
แม่เหล็กหรือเครื่องอ่านบัตร มีความเร็วในการอ่านข้อมูลช้ากว่า
CPU มาก

7. ระบบบัฟเฟอร์ (Buffering)
ระบบบัฟเฟอร์ หมายถึง ระบบที่สามารถทาการอ่านข้อมูลและ
ประมวลผลไปได้พร้อมๆกัน โดยในช่วงเวลาที่ CPU ทาการ
ประมวลผลอยู่ ก็จะทาการอ่านข้อมูลมาเก็บไว้ในหน่วยความจาที่
เรียกว่าบัฟเฟอร์ และเมื่อ CPU ทางานเสร็จแล้วจึงนาข้อมูลใน
บัฟเฟอร์ไปประมวลผลต่อได้ทันทีซึ่งโดยหลักการแล้วหาก
สามารถทาให้เวลาที่ใช้ในการอ่านข้อมูลเท่ากับเวลาที่ CPU ทางาน
ได้เต็มประสิทธิภาพ แต่ความจริงแล้วก็ยังพบว่าการอ่านข้อมูลยังช้า
กว่าการประมวลผลของ CPU เช่นเดิม

8. ระบบสพูลลิ่ง (Spooling)
ระบบสพูลลื่ง หมายถึง ระบบที่ทาการอ่านข้อมูลจากเครื่องอ่าน
บัตรหรือเทปแม่เหล็กแล้วนาไปเก็บไว้ในแผ่นดิสก์จากนั้น CPU
จะอ่านข้อมูลจากแผ่นดิสก์มาทาการประมวลผล ซึ่งในขณะเดียวกัน
CPU ก็จะทาการอ่านข้อมูลจากเครื่องอ่านบัตรหรือเทปแม่เหล็กมา
เก็บไว้ในแผ่นดิสก์และทาการส่งผลไปยังอุปกรณ์แสดงผลด้วย จะ
พบว่า CPU จะทางานมากกว่า 1 อย่างพร้อมๆ กัน ทาให้สามารถใช้
CPU ได้เต็มทีกว่าเดิม

9. ระบบมัลติโปรแกรมมิ่ง (Multiprogramming System)
ระบบมัลติโปรแกรมมิ่ง คือ ระบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทาการอ่าน
ข้อมูลเอามาเก็บไว้ในหน่วยความจาตามลาดับงานที่เข้ามาก่อน-
หลังโดยงานใดที่เข้ามาถึงก่อนก็จะทาการประมวลผลก่อนและงาน
ใดมีการหยุดรอเพื่อรับ-ส่งข้อมูล CPU จะทางานที่อยู่ถัดไปมาทา
การประมวลผลทันทีโดยไม่ต้องรองานแรกทาจนเสร็จก่อน
ลักษณะเช่นนี้ทาให้CPU ทางานตลอดเวลาที่มีงาน แต่ระบบนี้ต้อง
มีการเขียนโปรแกรมควบคุมที่ซับซ้อนเพื่อจัดการกับงานหลายๆ
งานพร้อมกัน ต้องมีการจัดเวลาการใช้งานทรัพยากร เพื่อหลีกเลี่ยง
ความขัดแย้งที่เรียกว่า Deadlock หรือความผิดพลาดต่างๆรวมทั้ง
รักษาความปลอดภัยของระบบ

10. ระบบแบ่งเวลา (Time-Sharing System)
ระบบแบ่งเวลา หมายถึง ระบบที่ผู้ใช้งานหลายคนสามารถใช้ CPU
ร่วมกันได้เพื่อให้สามารถใช้CPU ได้เต็มที่ โดยผู้ใช้งานแต่ละคน
จะติดต่อเข้ามาโดยผ่านทางอินเทอร์มินนอล ซึ่งประกอบด้วย
อุปกรณ์อินพุต เช่น แป้นพิมพ์เมาส์ และอุปกรณ์เอาต์พุต เช่น
จอภาพ เท่านั้น ซึ่งการประมวลผลนั้น CPU จะใช้วิธีการแบ่งเวลา
ในการประมวลผลให้แต่ละงาน โดยจะสลับการประมวลผลไปมา
ให้กับงานทุกงาน

11. ระบบเรียลไทม์
ระบบเรียลไทม์หมายถึง ระบบที่สามารถตอบสนองการทางานได้
ทันทีทันใดหลังจากได้รับอินพุตเข้าไป กล่าวคือเมื่อส่งข้อมูลเข้าไปแล้ว
จะสามารถแสดงผลได้ออกมาทันที โดยทาการประมวลผลอย่างรวดเร็ว
เรียกช่วงเวลานี้ว่าเวลาตอบสนอง
ระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
ระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หมายถึง ระบบที่ใช้งานกับเครื่อง
คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ซึ่งเริ่มมีการใช้งานในปี ค.ศ. 1970 อุปกรณ์
อินพุตจะมีคีย์บอร์ด และเมาส์เป็นหลัก ส่วนอุปกรณ์เอาต์พุตจะมีจอภาพ
และเครื่องพิมพ์เป็นหลัก วัตถุประสงค์ของระบบคอมพิวเตอร์ส่วน
บุคคล คือเพื่อทาให้ผู้ใช้งานได้รับการตอบสนองและมีความสะดวกมาก
ที่สุด ตีวอย่างระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เช่น Microsoft Windows

12. ระบบเวอร์ชวลแมชีน หรือ ระบบเครื่องเสมือน
ระบบเวอร์ชวลแมชีน หมายถึง ระบบที่ทาให้เครื่องคอมพิวเตอร์ 1
เครื่องสามารถจาลองตัวเองให้เสมือนหนึ่งเป็นคอมพิวเตอร์หลาย
เครื่อง โดยมีระบบเวอร์ชวลแมชีนทาการจัดสรรทรัพยากรให้
สามารถทางานหลายๆ อย่างได้พร้อมกัน ไม่ว่าจะเป็นการรับข้อมูล
การประมวลผล และการแสดงผล

13. ระบบมัลติโปรเซสเซอร์
ระบบมัลติโปรเซสเซอร์ หมายถึง ระบบที่มีตัวประมวลผล หรือ
CPU หลายตัวอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์เดียวกัน ทาให้คอมพิวเตอร์
ทางานได้เร็วขึ้น โดย CPU จะมีการใช้อุปกรณ์ต่างๆ ร่วมกัน ข้อดี
ของระบบนี้ คือ
- ทาให้การแสดงผลทาได้เร็วขึ้น จะทาให้การประมวลผลเร็ว
ขึ้น 2 เท่า
- ประหยัดกว่ากว่าใช้ระบบการประมวลผลเดี่ยวหลายเครื่อง
กล่าวคือราคาของเครื่องคอมพิวเตอร์แบบ 2 CPU จานวน 1 เครื่อง
- ความน่าเชื่อถือ และความมีเสถียรภาพของระบบมีสูง ใน
กรณี CPU ตัวใดตัวหนึ่งขัดข้อง

14. ระบบแบบกระจาย หมายถึง ระบบที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์
หลายๆ เครื่องเข้าด้วยกัน มีการติดต่อกันเพื่อใช้ทรัพยากร
ต่างๆ ร่วมกันการเชื่อมโยงจะใช้ระบบที่มีการส่งข้อมูลด้วย
ความเร็วสูงสาหรับระบบคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงกันนี้ไม่
จาเป็นต้องเป็นเครื่องเดียวกัน เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
สามารถเชื่อมโยงกับเครื่องเมนเฟรมได้ ข้อดีของระบบนี้คือ
- การใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่น หากเครื่องพิมพ์ของผู้ใช้งานคนหนึ่ง
เสียก็อาจสั่งพิมพ์งานไปที่เครื่องพิมพ์ที่อื่นได้

15. - เพิ่มความเร็วในการคานวณ โดยจะแบ่งงานออกเป็นหลายๆ ส่วน
แล้วส่งไปให้คอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องช่วยคานวณพร้อมกัน
จากนั้นจึงส่งผลที่ได้กลับมา
- ความน่าเชื่อถือของระบบ เมื่อมี CPU ตัวใดไม่ทางานก็สามารถให้
CPU เครื่องอื่นช่วยประมวลผลให้ ทาให้สมารถทางานได้อย่าง
ต่อเนื่อง
- การติดต่อสื่อสาร นอกจากจะสามารถแชร์ทรัพยากรต่างๆ แล้ว
ผู้ใช้ยังสามารถติดต่อสื่อสารหากันได้สามารถส่งข้อมูลไปหากันได้
เช่น การส่ง E-Mail

16. องค์ประกอบของระบบปฎิบัติการ
1.การจัดการโปรเซส
2.การจัดการหน่วยความจา
3.การจัดการสื่อการจัดเก็บข้อมูล
4.การจัดการระบบอินพุต/เอาต์พุต
5.การจัดการไฟล์
6.ระบบเครือข่าย
7.ระบบป้องกัน
8.ระบบป้องกัน