บทที่ 6

1. บทที่ 6
ระบบปฏิบัติการ (Operating System) คืออะไร
ระบบปฏิบัติการ (operating system) หรือ โอเอส (OS) คือโปรแกรมที่ทำหนาที่
เปนตัวกลางเชื่อมตอระหวางฮารดแวร (Hardware) กับ ซอฟตแวรประยุกตทั่วไป ซึ่งทำหนา
ที่รับขอมูลจากผูใชอีกที โดยจะทำหนาที่ควบคุมการแสดงผล การทำงาน ของฮารดแวรให
บริการกับซอฟตแวรประยุกตทั่วไปในการรับสงและจัดเก็บขอมูล กับฮารดแวร และจัด
สรรการใชทรัพยากรระบบ (Resources) ใหเปนไปอยางมี ประสิทธิภาพ โดยทั่วไประบบ
ปฏิบัติการนั้น ไมไดมีแตเฉพาะในคอมพิวเตอรเทานั้น แตมีอยูในอุปกรณอิเล็คทรอนิคสหลาย ชนิด
เชน โทรศัพทมือถือ คอมพิวเตอรพกพา พีดีเอ แท็บเล็ตตางๆ โดยจะทำหนาที่ควบคุมการ
ทำงานของอุปกรณตางๆ และติดตอ กับผูใชผานโปรแกรมประยุกต (Application) ตัวอยาง
ของระบบปฏิบัติการใน คอมพิวเตอร ไดแก Windows, Linux, Mac OS, Solaris, Ubuntu
สวนตัวอยาง ของระบบปฏิบัติการใชมือถือไดแก Windows Mobile, iOS, Android เปนตน

2. ไบออส (BIOS - Basic Input Output System) รากฐานรองรับระบบปฏิบัติการ
รากฐานรองรับระบบปฏิบัติการเปนชุดคำสั่งที่บรรจุอยูในหนวยความจำ ROM ซึ่งเก็บขอมูล
อยางถาวรถึงแมจะไมมีไฟฟาหลอเลี้ยงก็ตาม มีหนาที่หลักคือควบคุม อุปกรณมาตรฐานในเครื่อง
เชน ซีพียู หนวยความจำ ROM และ RAM เมนบอรด ฮารดดิสก อื่นๆไบออส ทำใหโปรแกรม
ประยุกตหรือระบบปฏิบัติการเปนอิสระจาก อุปกรณ เพียงแตติดตั้ง Driver ก็สามารถทำงาน
รวมกันไดปจจุบันเก็บไวใน Flash ROM โปรแกรมไดแตไมบอย เพื่ออัพเดท firmware
การเริ่มตนทำงานของคอมพิวเตอร(Boot Up)
การบูทเครื่องคือการเอาระบบปฏิบัติการไปไวในหนวยความจำ ทำงานตั้งแตเปดสวิทชเครื่อง
ขั้นที่ 1 พาวเวอรซัพพลายสงสัญญาณไปใหซีพียูเริ่มทำงาน
ขั้นที่ 2 ซีพียูสั่งใหไบออสทำงาน
ขั้นที่ 3 เริ่มทำงานตามกระบวนการที่เรียกวา POST เพื่อตรวจเช็คอุปกรณตางๆ จะมีสัญญาณ
เตือนเมื่อเกิดขอผิดพลาดเชน ถามีเสียงยาว 1 ครั้ง สั้น 3 ครั้ง แสดงวาการดจอมีปญหา
ขั้นที่ 4 ผลลัพธจากกระบวนการ POST จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับขอมูลที่อยูในซีมอส (CMOS
ขอมูลอุปกรณตางๆที่ติดตั้งในเครื่องหรือคา configuration จะเก็บไวในหนวยความจำนี้ ใชไฟ
นอยใชแบตบนเมนบอรด) ถาถูกตองก็ทำงานตอ ไมเชนนั้นตองแจงผูใชแกไขขอมูลกอน
ขั้นที่ 5 ไบออสจะอานโปรแกรมสำหรับบูตจากฟลอปปดิสกหรือฮารดดิสก ไบออสรุนใหมจะตั้ง
ไดวาจะบูตจากเซกเตอรแรกของอุปกรณตัวไหนกอน
ขั้นที่ 6 โปรแกรมสวนสำคัญ (Kernel) จะถูกถายคาลงหนวยความจำ RAM
ขั้นที่ 7 ระบบปฏิบัติการในหนวยความจำเขาควบคุมเครื่องและแสดงผลลัพธ Kernel ถูกถาย
โอนลงหนวยความจำ และเขาไปควบคุมการทำงานคอมพิวเตอรโดยรวมและโหลดคา configu-
ration ตางๆพรอมทั้งแสดงผลออกมาที่เดสกท็อปของผูใชเพื่อรอรับคำสั่งการทำงานตอไปซึ่ง
ปจจุบันในระบบปฏิบัติใหมๆจะมี GUI ที่เหมาะกับผูใชทั่วๆไป

3. ประเภทของการบูตเครื่อง
- โคลดบูต (Cold boot) เปนการบูตเครื่องที่อาศัยการทำงานของฮารดแวร โดยการกดปุม
เปดเครื่อง (Power On)
- วอรมบูต (Warm boot) เปนการบูตเครื่องโดยทำใหเกิดกระบวนการบูตใหมหรือที่เรียกวา
การรีสตารทเครื่อง โดยมากจะใชในกรณีที่เครื่องคอมพิวเตอรแฮกคสามารถทำไดสามวิธี
- กดปุม Reset บนตัวเครื่อง
- กดคีย Ctrl+Alt+Delete
- สั่งรีสตารทเครื่องจากเมนูปฏิบัติการ
สวนประสานงานกับผูใช(User Interface)
การสั่งงานใหคอมพิวเตอรทำงานอยางที่เราตองการ ผูใชจะตองปอนขอมูลและชุดคำสั่งตางๆ ให
กับคอมพิวเตอรเสียกอน โดยผานสวนที่ทำหนาที่ติดตอกับผูใชงาน หรือเรียกวา สวนประสาน
งานกับผูใช ( user interface )
ประเภทคอมมานดไลน(Command Line)
เปนสวนประสานงานกับผูใชที่อนุญาตใหปอนรูปแบบคำสั่งที่เปนตัวหนังสือ (text ) สั่งการลงไป
ดวยตนเองเพื่อใหคอมพิวเตอรทำงานตามที่ตองการทีละบรรทัดคำสั่งหรือ คอมมานดไลน

4. ประเภทกราฟก(GUI - Graphical User Interface)
การใชงานแบบคอมมานดไลนที่ตองปอนขอมูลชุดคำสั่งทีละบรรทัดนั้น
ทำใหเกิดความไมสะดวกและยุงยากกับผูใชคอมพิวเตอรมากพอสมควร
โดยเฉพาะกับคนผูที่ไมชำนาญการหรือไมสามารถจดจำรูปแบบของคำสั่งตาง ๆ เหลานั้นได
ดังนั้นจึงมีการพัฒนาระบบคำสั่งงานคอมพิวเตอรแบบใหมโดยปรับมาใชรูปภาพหรือสัญลักษณใน
การสั่งงานมากยิ่งขึ้น บางครั้งนิยมเรียกระบบนี้วากิวอี้ (GUI – Graphical User Interface)
ดังที่จะเห็นไดในระบบปฏิบัติการ Windows ที่ไดรับความนิยมอยางแพรหลายนั่นเองรูปแบบของ
กิวอี้นี้ ผูใชอาจจะไมจำเปนตองจดจำรูปแบบคำสั่งเพื่อใชงานใหยุงยากเหมือนกับแบบคอมมานด
ไลนก็สามารถใชงานไดแลว โดยเพียงแครายการคำสั่งภาพที่ปรากฏบนจอนั้นผานอุปกรณบาง
อยาง เชน เมาสหรือคียบอรด เปนตน
การจัดการกับไฟล(File Management)
ความหมายของไฟล ( Files ) ไฟล (files ) เปนหนวยในการเก็บขอมูลในคอมพิวเตอร ซึ่งอาจจะ
เก็บอยูในสื่อเก็บบันทึกขอมูลตาง ๆ เชน ฟล็อปปดิสก, ฮารดดิสก, หรือซีดีรอม เปนตน และจะ
อางถึงไดโดยระบุชื่อไฟลและสวนขยายตามกติกาดังนี้
- ชื่อไฟล ( file name ) ในระบบปฏิบัติการยุคแรก ๆ นั้น ชื่อไฟลสามารถตั้งไดไมเกิน 8 อักขระ
เทานั้น แตการใชงานกับระบบปฏิบัติการรุนใหม ๆ เชน Windows สามารถตั้งชื่อไฟลไดมากถึง
256 อักขระ โดยมากจะนิยมตั้งชื่อโดยไมใหมีชองวาง (blank ) ระหวางชื่อไฟล หากจำเปนตอง
มีจะใชเครื่องหมายขีดลางแทน เชน computer list, business sheet, marketing profile
เปนตน
- สวนขยาย ( extensions ) เปนสวนที่ชวยใหระบบปฏิบัติการเขาใจรูปแบบหรือชนิดของไฟลได
งายมากขึ้น ประกอบดวยอักขระประมาณ 3-4 ตัว เขียนเพิ่มตอจากชื่อไฟล คั่นดวยเครื่อง
หมายจุด (.) เทียบไดกับ “ นามสกุลของไฟล” นั่นเอง บางระบบปฏิบัติการ เชน Windows XP
จะซอนสวนขยายนี้ไว ถาจะดูตองไปตั้งการทำงานเพิ่ม

5. ลำดับโครงสรางไฟล ์ (Hierarchical File System)
ปกติระบบปฏิบัติการจะจัดเก็บขอมูลที่มีโครงสรางแบบลำดับชั้นทำนองเดียวกับการสืบทอดกันา
เริ่มตั้งแตขั้นบรรพบุรุษจนมาถึงรุนลูกรุนหลานแตกยอยออกไปเรื่อยๆ ลักษณะการจัดการโครง
สรางแบบนี้บางครั้งนิยมเรียกวา โครงสรางแบบตนไม ( tree-like structure ) ที่มีกิ่งกานแผ
ขยายสาขาออกไปนั่นเอง
ระบบปฏิบัติการก็เชนเดียวกัน เมื่อตองการเก็บขอมูลก็จะมีการจัดเก็บไฟลที่แยกโครงสรางออก
เปนสวนๆ เหมือนกิ่งกานสาขาของตนไมแตละกิ่งเรียกวา “ โฟลเดอร (folder )” ซึ่งจะเปนที่รวม
ไฟลขอมูลเรื่องเดียวกันเขาไวเปนหมวดหมูเพื่อใหสามารถเรียกใชไดโดยงาย แบงออกเปน 2 สวน
- ไดเร็คทอรี ( Directory ) เปนโฟลเดอรหลักสำหรับจัดเก็บหมวดหมูไฟลขั้นสูงสุดในระบบ บาง
ครั้งอาจเรียกวา roof directory ซึ่งบางระบบปฏิบัติการจะรวมทุกไดรวไวในไดเร็คทอรีเดียวกัน
แตสำหรับใน Windows จะมี roof directory ของแตละไดรวแยกกัน เชน C: คือ roof
directory ของไดรว C:
- ซับไดเร็คทอรี ( Subdirectory ) เปนโฟลเดอรยอยที่ถูกแบงและจัดเก็บไวออกมาอีกชั้นหนึ่ง
โดยที่เราสามารถเอาขอมูลหรือไฟลจัดเก็บลงไปในซับไดเร็คทอรีไดเชนเดียวกัน
นอกจากนั้นยังสามารถแบงหรือสรางซับไดเร็ค-ทอรียอยๆ ลงไปอีกไดไมจำกัด เสมือนกับการแผ
กิ่งกานสาขาของตนไม เปนตน

6. การจัดการหนวยความจำ (Memory Management)
เปนปญหาที่ยากในการออกแบบระบบปฏิบัติการ เนื่องจากสมัยกอนหนวยความจำมีจำกัดราคา
แพง ความเร็วไมสูงมากนัก ถึงแมปจจุบันความเร็วและปริมาณหนวยความจำมีมากขึ้นในขณะที่
ราคากลับถูกลง การจัดการกับหนวยความจำก็ยังเปนหนาที่หนึ่งที่สำคัญของระบบปฏิบัติการ
- หนวยความจำหลัก (Main Memory)เปนศูนยกลางของการทำงานตางๆ ของระบบคอมพิว
เตอรในปจจุบัน หนวยความจำหลัก คือพื้นที่เก็บขอมูลขนาดใหญที่ประกอบไปดวย พื้นที่เก็บขอ
มูลยอยที่มีขนาดเปนไบต (byte) โดยแตละไบตจะมีแอ็ดเดรส (address) บอกตำแหนงของตัวเอง
โปรแกรมเมอรตองการระบบที่มีหนวยความจำหลักแบบไมจำกัด, มีความเร็วสูง, และมีความ
เสถียรสูง หรือเปนแบบไมถูกลบเลือน (nonvolatile) ถึงแมวาระบบไฟฟาจะขัดของ ขอมูลตาง ๆ
ในหนวยความจำหลักเหลานั้นก็จะไมสูญหายไปดวย
- หนวยความจำขนาดเล็ก, มีความเร็วสูง, ราคาแพงมาก และเปนหนวยความจำที่เปนแบบลบ
เลือนได (volatile cache memory)
-หนวยความจำขนาดกลาง (ประมาณ 100 กวาเมกะไบตขึ้นไป), มีความเร็วปานกลาง, ราคา
ปานกลาง และเปนหนวยความจำที่เปนแบบลบเลือนได (RAM)
- หนวยความจำขนาดใหญ (ประมาณ 10-100 กิกะไบต) ที่มีความเร็วต่ำ, ราคาถูก, และเปน
ดิสกเก็บขอมูลที่เปนแบบไมถูกลบเลือน
สวนของระบบปฏิบัติการที่ใชในการจัดการกับหนวยความจำของลำดับชั้นตางๆจะถูกเรียกวา
ตัวจัดการหนวยความจำ (Memory Manager) ซึ่งมีหนาที่
- ตรวจสอบวาสวนใดของหนวยความจำที่กำลังถูกใชงาน
- สวนใดที่วางอยู
- จัดหนวยความจำใหกับโปรเซสที่ทำงาน
- เก็บหนวยความจำเหลานั้นกลับคืนสูระบบเมื่องานเสร็จ
- จัดการสลับหนวยความจำหลักกับพื้นที่ฮารดดิสก เมื่อหนวยความจำหลักมีขนาดเล็กเกินไปที่
จะใหโปรเซสทำงานได

7. การจัดการอุปกรณนำเขาและแสดงผลขอมูล(I/O Device Management)
อัตราการสงขอมูลของอุปกรณชากวา CPU ดังนั้น OS จึงตองเตรียมพื้นที่สวนหนึ่ง Buffer
เพื่อเปนที่พักรอของขอมูลที่อานเขามาหรือเตรียมสงออกไปยังอุปกรณแสดงผลตางๆ
กรณีของเครื่องพิมพ ขอมูลที่สงไปพิมพมีขนาดใหญมาก หรือในกรณีที่สั่งพิมพหลายๆ งาน
พรอมๆกัน ดังนั้นตองทำตามลำดับงานจะสลับหรือผสมกันไมได ดังนั้นตองเก็บไวในHDD กอน
เพราะเร็วกวาการเขียนขอมูลไปที่เครื่องพิมพ เรียกระบบนี้วา spooling ทำใหสามารถยกเลิก
งานที่ตองการในคิวไดอีกดวย OS จะเรียกใชดีไวซไดรเวอร (device driver) เพื่อควบคุม
อุปกรณชนิดนั้นๆและใหเครื่องคอมพิวเตอรสามารถติดตอสื่อสารรวมถึงสั่งงานบางอยางได
ซึ่งมีความจำเปนอยางมาก เนื่องจากอุปกรณตางรูปแบบตางยี่หอก็มีวิธีการสั่งงานตางกัน เปน
การยากที่จะเก็บวิธีการติดตออุปกรณเหลานั้นไวทั้งหมดผูผลิต OS จึงตองใหผูผลิตอุปกรณ
ตองใหไดรเวอรดวย เพื่อใหผูใชนำมาติดตั้ง OS ใหมๆมีระบบ plug & play ทำใหเชื่อมตอ
อุปกรณแลวใชงานไดเลย โดย OS จะติดตั้งไดรเวอรใหอัตโนมัติ
การจัดการกับหนวยประมวลผลกลาง (CPU Management)
ในระบบที่มี Multi-tasking ตัว OS จะทำการแบงเวลาใหกับงานแตละงาน เร็วมากจนเหมือน
วาทำไดหลายๆงานพรอมกัน ในระบบที่มี Multi-user ก็เชนเดียวกัน OS จะทำการแบง
เวลาใหแตละคน ดูเหมือนวาทำงานไดหลายๆคนพรอมกัน Multi-processing ทำงานไดหลายๆ
คำสั่งในเวลาเดียวกัน ขอดีคือ ถา ซีพียูตัวใดตัวหนึ่งเสียก็สามารถยังทำงานไดอยู แตตองก็ยอม
รับวาจะมีเวลาบางสวนหายไปเพราะตองใชในการประสานงาน และมีงานบางงานที่ไมสามารถทำ
พรอมๆกันได

8. การรักษาความปลอดภัยของระบบ
แยกออกเปนสองคำ ไดแก Information หรือสารสนเทศ คือขอมูลในรูปแบบของตัวเลข
ขอความ หรือภาพกราฟก ที่ไดนำมารวบรวม จัดเปนระบบ และนำเสนอในรูปแบบที่ผูใชสามารถ
เขาใจไดอยางแจมชัด ไมวาจะเปนรายงาน ตาราง หรือแผนภูมิตางๆ และ Security หรือความ
ปลอดภัย คือสภาพที่เกิดขึ้นจากการจัดตั้งและดำรงไวซึ่งมาตรการการปองกันที่ทำใหเกิดความ
มั่นใจวาจะไมมีผูที่ไมหวังดีจะบุกรุกเขามาได เมื่อรวมสองคำก็จะได "Information Security"
จึงหมายถึง การศึกษาถึงความไมปลอดภัยในการใชงานสารสนเทศที่เกี่ยวของกับคอมพิวเตอร
การวางแผนและการจัดระบบความปลอดภัยในคอมพิวเตอร โดยศึกษาถึงสิ่งตางๆ ดังนี้
- การรักษาความปลอดภัยในคอมพิวเตอรสวนบุคคล
- การรักษาความปลอดภัยในระบบฐานขอมูล
- การรักษาความปลอดภัยในเครือขายการสื่อสารขอมูล
- การปองกันทางกายภาพ
- การวิเคราะหความเสี่ยง
- ประเด็นในแงกฎหมาย
- จรรยาบรรณในเรื่อง "ความปลอดภัยในระบบคอมพิวเตอร"
การตรวจสอบสถานะการทำงานของระบบ
ใน Window รุนใหมๆจะมีโปรแกรมที่คอยตรวจการใชเวลาของซีพียูหรือตรวจสอบเวลาของ
ซีพียูที่ถูกปลอยวางในการทำงาน โปรแกรมนี้มีชื่อวา System Performance
ณัฐนิชา อรรถวุฒินันท ม. 6/2 เลขที่ 14