เทคโนโลยีสารสนเทศ เรื่อง ระบบปฏิบัติการ

1. ระบบปฏิบัติการ
ภิญญาลักษณ์ ภาวสุทธิ์โรจน์ ม.6/1 เลขที่ 11

2. ฮาร์ดแวร์ ประกอบด้วยทรัพยากรต่างๆ ที่มีในระบบ ได้แก่ อุปกรณ์นาข้อมูลเข้า/ออก หน่วยประมวลผลกลาง และ
หน่วยความจา นอกจากนี้ยังหมายความรวมถึง โปรแกรมภาษาเครื่อง และไมโครโปรแกรม ซึ่งเป็นส่วนที่
บริษัทผู้ผลิตสร้างขึ้นเพื่อใช้เป็นซอฟร์แวร์ในระดับพื้นฐาน (primitive level) โดยสามารถทางานได้โดยตรงกับ
ทรัพยากรระบบด้วยคาสั่งง่ายๆ เช่น ADD MOVE หรือ JUMP คาสั่งเหล่านี้จะถูกกาหนดเป็นขั้นตอน การทางานของ
วงจรภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ชุดคาสั่งที่ไมโครโปรแกรมต้องแปลหรือตีความหมายจะอยู่ใน รูปแบบภาษาเครื่อง
และมักเป็นคาสั่งในการคานวณ เปรียบเทียบ และการควบคุมอุปกรณ์นาข้อมูลเข้า/ออก
ระบบปฏิบัติการ เป็นโปรแกรมที่ทางานเป็นตัวกลางระหว่างผู้ใช้เครื่องและฮาร์ดแวร์ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อจัด
สภาพแวดล้อมให้ผู้ใช้ระบบสามารถปฏิบัติงานบนเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ โดยจะเอื้ออานวยการพัฒนาและการใช้
โปรแกรมต่างๆ รวมถึงการจัดสรรทรัพยากรต่างๆ ให้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ระบบคอมพิวเตอร์แทบทุกระบบถือว่าระบบปฏิบัติการเป็นส่วนสาคัญของระบบ โดยทั่วไประบบคอมพิวเตอร์
แบ่งเป็น 4 ส่วน คือ ฮาร์ดแวร์ ระบบปฏิบัติการ โปรแกรมประยุกต์ และผู้ใช้
โปรแกรมประยุกต์ คือซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อการทางานเฉพาะอย่างที่เราต้องการ เช่น งาน
ส่วนตัว งานทางด้านธุรกิจ งานทางด้านวิทยาศาสตร์ โปรแกรมทางธุรกิจ เกมส์ต่างๆ ระบบฐานข้อมูล ตลอดจนตัว
แปลภาษา เราอาจเรียกโปรแกรมประเภทนี้ว่า User's Program โปรแกรมประเภทนี้โดยส่วนใหญ่มักใช้ภาษาระดับสูง
ในการพัฒนา เช่นภาษา C, C++, COBOL,
ระบบปฏิบัติการ (Operating System : OS) คืออะไร

3. สินค้าคงหลัง (Stock Program) ฯลฯ ซึ่งแต่ละโปรแกรมก็จะมีเงื่อนไขหรือแบบฟอร์มที่แตกต่างกัน
ตามความต้องการหรือกฏเกณฑ์ของแต่ละหน่วยงานที่ใช้ ซึ่งโปรแกรมประเภทนี้เราสามารถ
ดัดแปลงแก้ไขเพิ่มเติม (Modifications) ในบางส่วนของโปรแกรมเองได้ เพื่อให้ตรงกับความ
ต้องการของผู้ใช้งานโปรแกรม
โปรแกรมเหล่านี้เป็นตัวกาหนดแนวทางในการใช้ทรัพยากรระบบ เพื่อทางานต่างๆ ให้แก่ผู้ใช้
หลากหลายประเภท ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งบุคคล โปรแกรม หรือเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่นตัวแปรภาษา
ต้องใช้ทรัพยากรระบบในการแปลโปรแกรมภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่องแก่โปรแกรมเมอร์
ดังนั้น ระบบปฏิบัติการต้องควบคุมและประสานงานในการใช้ทรัพยากรระบบของผู้ใช้ให้เป็นไป
อย่างถูกต้อง
1. ผู้ใช้ ถึงแม้ระบบคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งทางด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ แต่
ระบบคอมพิวเตอร์จะไม่สามารถทางานได้ถ้าขาดอีกองค์ประกอบหนึ่ง ซึ่งได้แก่ องค์ประกอบ
ทางด้านบุคลากรที่จะเป็นผู้จัดการและควบคุมระบบคอมพิวเตอร์ให้สามารถปฏิบัติงานได้อย่าง
ราบรื่น คอยแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นกับระบบคอมพิวเตอร์ พัฒนาโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ รวม
ไปถึงการใช้งานโปรแกรมประยุกต์ที่ถูกพัฒนาขึ้น
ไบออส (BIOS– Basic Input Output System)
รากฐานรองรับระบบปฏิบัติการเป็นชุดคาสั่งที่บรรจุอยู่ในหน่วยความจา ROM ซึ่งเก็บข้อมูลอย่างถาวร
ถึงแม้จะไม่มีไฟฟ้าหล่อเลี้ยงก็ตาม มีหน้าที่หลักคือควบคุมอุปกรณ์มาตรฐานในเครื่อง เช่น ซีพียู
หน่วยความจา ROM และ RAM เมนบอร์ด ฮาร์ดดิสก์ อื่นๆไบออสทาให้โปรแกรมประยุกต์หรือ
ระบบปฏิบัติการเป็นอิสระจากอุปกรณ์ เพียงแต่ติดตั้ง Driver ก็สามารถทางานร่วมกันได้ปัจจุบันเก็บไว้
ใน Flash ROM โปรแกรมได้แต่ไม่บ่อย เพื่ออัพเดท firmware

4. การบูทเครื่อง
การบูทเครื่องคือการเอาระบบปฏิบัติการไปไว้ในหน่วยความจา ทางานตั้งแต่เปิดสวิทช์เครื่อง
ขั้นที่ 1 พาวเวอร์ซัพพลายส่งสัญญาณไปให้ซีพียูเริ่มทางาน
ขั้นที่ 2 ซีพียูสั่งให้ไบออสทางาน
ขั้นที่ 3 เริ่มทางานตามกระบวนการที่เรียกว่า POST เพื่อตรวจเช็คอุปกรณ์ต่างๆ จะมีสัญญาณเตือนเมื่อ
เกิดข้อผิดพลาดเช่น ถ้ามีเสียงยาว 1 ครั้ง สั้น 3 ครั้ง แสดงว่าการ์ดจอมีปัญหา ทั้งนี้ไบออสแต่ละรุ่นก็มี
รหัสสัญญาณที่แตกต่างกัน
ขั้นที่ 4 ผลลัพธ์จากกระบวนการ POST จะถูกนาไปเปรียบเทียบกับข้อมูลที่อยู่ในซีมอส (CMOS ข้อมูล
อุปกรณ์ต่างๆที่ติดตั้งในเครื่องหรือค่า configuration จะเก็บไว้ในหน่วยความจานี้ ใช้ไฟน้อยใช้แบตบน
เมนบอร์ด) ถ้าถูกต้องก็ทางานต่อ ไม่เช่นนั้นต้องแจ้งผู้ใช้แก้ไขข้อมูลก่อน
ขั้นที่ 5 ไบออสจะอ่านโปรแกรมสาหรับบูตจากฟลอปปี้ ดิสก์หรือฮาร์ดดิสก์ ไบออสรุ่นใหม่จะตั้งได้ว่า
จะบูตจากเซกเตอร์แรกของอุปกรณ์ตัวไหนก่อน
ขั้นที่ 6 โปรแกรมส่วนสาคัญ(Kernel)จะถูกถ่ายค่าลงหน่วยความจา RAM
ขั้นที่ 7 ระบบปฏิบัติการในหน่วยความจาเข้าควบคุมเครื่องและแสดงผลลัพธ์ Kernel ถูกถ่ายโอน
ลงหน่วยความจา และเข้าไปควบคุมการทางานคอมพิวเตอร์โดยรวมและโหลดค่า configuration ต่างๆ

5. ประเภทของการบู๊ตเครื่อง
- โคลด์บู๊ต (Cold boot) เป็นการบู๊ตเครื่องที่อาศัยการทางานของฮาร์ดแวร์ โดยการกดปุ่มเปิดเครื่อง
(Power On)
- วอร์มบู๊ต (Warm boot) เป็นการบู๊ตเครื่องโดยทาให้เกิดกระบวนการบู๊ตใหม่หรือที่เรียกว่า การรี
สตาร์ทเครื่อง โดยมากจะใช้ในกรณีที่เครื่องคอมพิวเตอร์แฮกค์สามารถทาได้สามวิธี
- กดปุ่ม Reset บนตัวเครื่อง
- กดคีย์Ctrl+Alt+Delete
- สั่งรีสตาร์ทเครื่องจากเมนูปฏิบัติการ
ส่วนประสานงานกับผู้ใช้
ส่วนประสานงานกับผู้ใช้ ( User Interface ) การสั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทางานอย่างที่เราต้องการ ผู้ใช้
จะต้องป้อนข้อมูลและชุดคาสั่งต่าง ๆ ให้กับคอมพิวเตอร์เสียก่อน โดยผ่านส่วนที่ทาหน้าที่ติดต่อกับ
ผู้ใช้งาน หรือเรียกว่า ส่วนประสานงานกับผู้ใช้( user interface ) ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท
ประเภทคอมมานด์ไลน์ (Command Line ) เป็นส่วนประสานงานกับผู้ใช้ที่อนุญาตให้ป้อนรูปแบบคาสั่ง
ที่เป็นตัวหนังสือ (text ) สั่งการลงไปด้วยตนเองเพื่อให้คอมพิวเตอร์ทางานตามที่ต้องการทีละบรรทัด
คาสั่งหรือ คอมมานด์ไลน์ (command line )

6. ประเภทกราฟิก (GUI – Graphical User Interface ) การใช้งานแบบคอมมานด์ไลน์ที่ต้องป้อนข้อมูล
ชุดคาสั่งทีละบรรทัดนั้น ทาให้เกิดความไม่สะดวกและยุ่งยากกับผู้ใช้คอมพิวเตอร์มากพอสมควร
โดยเฉพาะกับคนผู้ที่ไม่ชานาญการหรือไม่สามารถจดจารูปแบบของคาสั่งต่าง ๆ เหล่านั้นได้ดังนั้นจึงมี
การพัฒนาระบบคาสั่งงานคอมพิวเตอร์แบบใหม่โดยปรับมาใช้รูปภาพหรือสัญลักษณ์ในการสั่งงานมาก
ยิ่งขึ้น บางครั้งนิยมเรียกระบบนี้ว่า กิวอี้ (GUI – Graphical User Interface ) ดังที่จะเห็นได้ใน
ระบบปฏิบัติการ Windows ที่ไดรับความนิยมอย่างแพร่หลายนั่นเองรูปแบบของกิวอี้นี้ ผู้ใช้อาจจะไม่
จาเป็นต้องจดจารูปแบบคาสั่งเพื่อใช้งานให้ยุ่งยากเหมือนกับแบบคอมมานด์ไลน์ก็สามารถใช้งานได้
แล้ว โดยเพียงแค่รายการคาสั่งภาพที่ปรากฏบนจอนั้นผ่านอุปกรณ์บางอย่าง เช่น เมาส์หรือคีย์บอร์ด เป็น
ต้น
การจัดการกับไฟล์ ( File Management )
ความหมายของไฟล์( Files ) ไฟล์(files ) เป็นหน่วยในการเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์ ซึ่งอาจจะเก็บอยู่
ในสื่อเก็บบันทึกข้อมูลต่าง ๆ เช่น ฟล็อปปี้ ดิสก์, ฮาร์ดดิสก์, หรือซีดีรอม เป็นต้น และจะอ้างถึงได้โดย
ระบุชื่อไฟล์และส่วนขยายตามกติกาดังนี้
•ชื่อไฟล์( file name ) ในระบบปฏิบัติการยุคแรก ๆ นั้น ชื่อไฟล์สามารถตั้งได้ไม่เกิน 8 อักขระเท่านั้น
แต่การใช้งานกับระบบปฏิบัติการรุ่นใหม่ ๆ เช่น Windows สามารถตั้งชื่อไฟล์ได้มากถึง 256 อักขระ
โดยมากจะนิยมตั้งชื่อโดยไม่ให้มีช่องว่าง (blank ) ระหว่างชื่อไฟล์หากจาเป็นต้องมีจะใช้เครื่องหมาย
ขีดล่างแทน เช่น computer list, business sheet, marketing profile เป็นต้น

7. •ส่วนขยาย ( extensions ) เป็นส่วนที่ช่วยให้ระบบปฏิบัติการเข้าใจรูปแบบหรือชนิดของไฟล์ได้ง่ายมาก
ขึ้น ประกอบด้วยอักขระประมาณ 3-4 ตัว เขียนเพิ่มต่อจากชื่อไฟล์คั่นด้วยเครื่องหมายจุด (.) เทียบได้
กับ “ นามสกุลของไฟล์” นั่นเอง บางระบบปฏิบัติการ เช่น Windows XP จะซ่อนส่วนขยายนี้ไว้ถ้าจะดู
ต้องไปตั้งการทางานเพิ่ม
ลาดับโครงสร้างไฟล์ ( Hierarchical File System )
ปกติระบบปฏิบัติการจะจัดเก็บข้อมูลที่มีโครงสร้างแบบลาดับชั้นทานองเดียวกับการสืบทอดกันมา
เริ่มตั้งแต่ขั้นบรรพบุรุษจนมาถึงรุ่นลูกรุ่นหลานแตกย่อยออกไปเรื่อย ๆ ลักษณะการจัดการโครงสร้าง
แบบนี้บางครั้งนิยมเรียกว่า โครงสร้างแบบต้นไม้( tree-like structure ) ที่มีกิ่งก้านแผ่ขยายสาขาออกไป
ระบบปฏิบัติการก็เช่นเดียวกัน เมื่อต้องการเก็บข้อมูลก็จะมีการจัดเก็บไฟล์ที่แยกโครงสร้าง
ออกเป็นส่วน ๆ เหมือนกิ่งก้านสาขาของต้นไม้แต่ละกิ่งเรียกว่า “ โฟลเดอร์ (folder )” ซึ่งจะเป็นที่รวม
ไฟล์ข้อมูลเรื่องเดียวกันเข้าไว้เป็นหมวดหมู่เพื่อให้สามารถเรียกใช้ได้โดยง่าย แบ่งออกเป็น 2 ส่วนย่อย
ดังนี้คือ
• ไดเร็คทอรี ( Directory ) เป็นโฟลเดอร์หลักสาหรับจัดเก็บหมวดหมู่ไฟล์ขั้นสูงสุดในระบบ
บางครั้งอาจเรียกว่า roof directory ซึ่งบางระบบปฏิบัติการจะรวมทุกไดรว์ไว้ในไดเร็คทอรีเดียวกัน แต่

8. สาหรับใน Windows จะมี roof directory ของแต่ละไดรว์แยกกัน เช่น C: คือ roof directory ของไดรว์
C:
• ซับไดเร็คทอรี ( Subdirectory ) เป็นโฟลเดอร์ย่อยที่ถูกแบ่งและจัดเก็บไว้ออกมาอีกชั้นหนึ่ง โดย
ที่เราสามารถเอาข้อมูลหรือไฟล์จัดเก็บลงไปในซับไดเร็คทอรีได้เช่นเดียวกัน นอกจากนั้นยังสามารถ
แบ่งหรือสร้างซับไดเร็ค-ทอรีย่อย ๆ ลงไปอีกได้ไม่จากัด เสมือนกับการแผ่กิ่งก้านสาขาของต้นไม้เป็น
ต้น
การจัดการหน่วยความจา (Memory Management
การจัดหน่วยความจา เป็นงานอย่างหนึ่งของโอเอส ถ้าหน่วยความจามีปริมาณมาก ขีด
ความสามารถในการทางานก็จะเพิ่มขึ้นด้วย โปรแกรมที่มีความสลับซับซ้อนและมีความสามารถมากก็
ต้องการหน่วยความจามาก จึงจาเป็นต้องใช้หน่วยความจาที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด หน้าที่ของโอเอ

9. สเช่น ดูว่าโปรแกรมใหม่จะถูกนาไปวางไว้ในหน่วยความจาตรงที่ใด? เมื่อใด? หน่วยความจาไหนควร
ถูกใช้ก่อนหรือหลัง? โปรแกรมไหนจะได้ใช้หน่วยความจาก่อน?
การจัดหน่วยความจาของโอเอส มีวิธีการจัดอยู่ 3 อย่างคือ
1. วิธีการเฟตช์ (fecth strategy)
2. วิธีการวาง (placement strategy)
3. วิธีการแทนที่ (replacement strategy)
การจัดการอุปกรณ์นาเข้าและแสดงผลข้อมูล (I/O Device Management)
อัตราการส่งข้อมูลของอุปกรณ์ช้ากว่า CPU ดังนั้น OS จึงต้องเตรียมพื้นที่ส่วนหนึ่ง Buffer เพื่อเป็นที่พัก
รอของข้อมูลที่อ่านเข้ามาหรือเตรียมส่งออกไปยังอุปกรณ์แสดงผลต่างๆ กรณีของเครื่องพิมพ์ข้อมูลที่
ส่งไปพิมพ์มีขนาดใหญ่มาก หรือในกรณีที่สั่งพิมพ์หลายๆงานพร้อมๆกัน ดังนั้นต้องทาตามลาดับงาน
จะสลับหรือผสมกันไม่ได้ดังนั้นต้องเก็บไว้ใน HDD ก่อนเพราะเร็วกว่าการเขียนข้อมูลไปที่เครื่องพิมพ์
เรียกระบบนี้ว่า spooling ทาให้สามารถยกเลิกงานที่ต้องการในคิวได้อีกด้วย OS จะเรียกใช้ดีไวซ์ไดร
เวอร์ (device driver) เพื่อควบคุมอุปกรณ์ชนิดนั้นๆและให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถติดต่อสื่อสาร
รวมถึงสั่งงานบางอย่างได้ซึ่งมีความจาเป็นอย่างมาก เนื่องจากอุปกรณ์ต่างรูปแบบต่างยี่ห้อก็มีวิธีการ
สั่งงานต่างกัน เป็นการยากที่จะเก็บวิธีการติดต่ออุปกรณ์เหล่านั้นไว้ทั้งหมดผู้ผลิต OS จึงต้องให้ผู้ผลิต
อุปกรณ์ต้องให้ไดร์เวอร์ด้วย เพื่อให้ผู้ใช้นามาติดตั้ง OS ใหม่ๆมีระบบ plug & play ทาให้เชื่อมต่อ
อุปกรณ์แล้วใช้งานได้เลย โดย OS จะติดตั้งไดร์เวอร์ให้อัตโนมัติ
การจัดการกับหน่วยประมวลผลกลาง (CPU Management)

10. ในระบบที่มี Multi-tasking ตัว OS จะทาการแบ่งเวลาให้กับงานแต่ละงาน เร็วมากจนเหมือนว่าทาได้
หลายๆงานพร้อมกัน ในระบบที่มี Multi-user ก็เช่นเดียวกัน OS จะทาการแบ่งเวลาให้แต่ละคน ดู
เหมือนว่าทางานได้หลายๆคนพร้อมกัน Multi-processing ทางานได้หลายๆคาสั่งในเวลาเดียวกัน ข้อดี
คือ ถ้า ซีพียูตัวใดตัวหนึ่งเสียก็สามารถยังทางานได้อยู่ แต่ต้องก็ยอมรับว่าจะมีเวลาบางส่วนหายไป
เพราะต้องใช้ในการประสานงาน และมีงานบางงานที่ไม่สามารถทาพร้อมๆกันได้
การรักษาความปลอดภัยของระบบ
•การรักษาความปลอดภัยของระบบเครือข่าย มี 2 ประเภท
– การรักษาความปลอดภัยเชิงกายภาพ
– การรักษาความปลอดภัยเชิงตรรกะ
1.) การรักษาความปลอดภัยเชิงกายภาพ
2.) การรักษาความปลอดภัยเชิงตรรกะ
•ซอฟต์แวร์เพื่อการบริหารจัดการระบบเครือข่าย (Network Management Software)
•ไฟล์วอลล์(firewall)
•การกาหนดเลือกว่าวิธีใดเป็นวิธีที่เหมาะสม จะต้องคานึงถึงปัจจัย
– ระดับความวิกฤติหรือความเสียหายที่จะเกิดขึ้นหากมีการบุกรุกเครือข่าย
– งบประมาณการดาเนินการจัดหา ติดตั้ง และบารุงรักษา
– ความพร้อมด้านบุคลากรในองค์กร