บทที่ 5 การติดตั้งระบบปฏิบัติการ

บทที่ 5 การติดตั้งระบบปฏิบัติการ

สิทธิ์ความเป็นเจ้าของซอร์ฟแวร์
สิทธิ์ในความเป็นเจ้าของซอร์ฟแวร์ จะระบุถึงการอนุญาตให้ใช้งานโปรแกรมภายหลังจากโปรแกรมซอร์ฟแวร์นั้นถูกพัฒนาขึ้น โดยผู้พัฒนา(อาจเป็นบุคคลหรือระดับองค์กร)จะถือสิทธื์ความเป็นเจ้าของโปรแกรมดังกล่าว ว่าจะอนุญาตให้นำไปจำหน่าย แบ่งปัน หรือแจกจ่ายหรือไม่ รวมถึงขอบเขตการใช้งานโปรแกรมในรูปแบบต่างๆ  ซึ้งผู้ใช้ควรอ่านและศึกษาให้ดีเพราะมีผลต่อกฏหมายลิทสิทธิ์ ดีงนั้น  ซอฟต์แวร์ต่างๆ ที่ใช้งานในทุกวันนี้ จะมีหลายรูปแบบด้วยกัน โดยหากพิจารณาการจัดแบ่งประเภทของซอฟต์แวร์ในมุมมองทางการตลาดแล้ว จะแบ่งออกได้เป้น 4 ประเภทด้วยกัน อันได้แก่

1.ซอฟต์แวร์เพื่อการพาณิชย์
คือซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อจำหน่ายและหวังกำไร ตัวอย่างเช่น เมื่อซอฟต์แวร์ชนิดนี้มาใช้งาน มักเป็นลิขสิทธ์แบบใช้งานคนเดียว(Single-User License) เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งหมายถึง ขอบเขตการติดตั้งใช้งานจะทำลงในเครื่องของเราเพียงเครื่องเดียวเท่านั้น หากมีการติดตั้งลงในเครื่องอื่นๆ หรือมีการคัดลอกลงในแผ่นซีดี/ดีวีดี แล้วนำไปแจกจ่าย จะถือว่า คุณได้ทำผิดกฏหมายละเมิดลิขสิทธิแล้ว แต่อย่างไรก็ตาม กรณีองค์กรขนาดใหญ่ เช่น สถาบันศึกษาที่ต้องติดตั้งโปรแกรมซอฟต์แวร์ในรูปแบบ Site License หรือ Network License ที่อนุญาตให้สามารถติดตั้งใช้งานบนคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องได้ตามความต้องการ หรือตามจำนวนเครื่องที่ระบุไว้

2.แชร์แวร์ (Shareware)
เป็นโปรแกรมที่มีลิขสิทธิ์เช่นกัน โดยอาจถูกพัฒนาขึ้นโดยองค์กรหรือโปรแกรมเมอร์เพียงคนเดียวก็ได้ มีการแจกจ่ายให้ทดลองใช้งานฟรีภายในระยะเวลาที่กำหนด ที่สำคัญ โปรแกรมที่ให้ทดลองใช้งานฟรีนั้น อาจมีเครื่องมือบางตัวถูกจำกัดขอบเขตการใช้ กล่าวคือ จะมีเครื่องมือบางตัวแบบพื้นฐานให้ใช้งานฟรี รวมถึงให้ผู้ใช้งานได้ฟรีภายในระยะเวลาที่กำหนด (เช่น 30 วัน) แต่ถ้าต้องการซอฟต์แวร์เต็มคุณสมบัติ และใช้งานได้ตลอด ก็จะต้องจ่ายเงินซื้อ

3.ฟรีแวร์(Freeware)
คือซอฟต์แวร์ที่ใช้งานได้ฟรี โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายหรือค่าธรรมเนียมใดๆ ผู้ใช้สามารถนำโปรแกรมนี้ไปใช้งานได้ฟรี  แล้วยังสามารถแบ่งปันหรือคัดลอกไปให้ผู้อื่นก็ได้ แต่อย่างไรก็ตามผู้เขียนโปรแกรมยังคงเป็นเจ้าของสิทธิ์อยู่ ดังนั้น ผู้ที่นำไปใช้งาน ย่อมไม่สามารถเข้าไปดำเนินการใดๆ กับตัวโปรแกรม ไม่ว่าจะเป็นการแก้ไข ดัดแปลง โดยไม่ได้รับการอนุญาตจากผู้เขียน มิฉะนั้นจะถือว่าเข้าข่ายละเมิดสิทธิ์

4.ซอฟต์แวร์สาธารณะ
คือโปรแกรมที่ปราศจากลิขสิทธิ์ใดๆ โดยเจ้าของสิทธิ์ในตัวโปรแกรม ที่เป็นผู้พัฒนาโปรแกรมนี่ขึ้นมา มีจุดประสงค์บริจาคแก่สาธารณะ ดังนั้น  ซอฟต์แวร์ชนิดนี้ นอกจากยังใช้งานได้ฟรีแล้ว ยังสามารถคัดลอก ดัดแปลง แก้ไข และแจกจ่ายให้กับบุคคลอื่นๆ ได้โดยไม่มีข้อจำกัดและข้อผูกมัดใดๆ



ระบบปฏิบัติการตามมาตรฐานปิดและมาตรฐานเปิด
ซอฟต์แวร์ตามมาตรฐานปิด คือซอฟต์แวร์ที่มีกรรมสิทธิ์ความเป็นเจ้าของ(Proprietary) ไม่มีการเปิดเผยชุดคำสั่ง กล่าวคือ เป็นซอฟต์แวร์ที่มีเจ้าของลิขสิทธิ์แต่เพียงผู้เดียว โดยได้รับใบอนุญาตภายใต้สิทธิ์กฏหมาย ทั้งนี้ ผู้ที่นำซอฟต์แวร์นี้ไปใช้จะต้องซื้อลิขสิทธิ์ที่ถูกต้อง เพื่อขอใบอนุญาตการใช้งานที่อยู่ภายใต้ขอบเขตและเงื่อนไขที่ระบุไว้อย่างเคร่งครัด ตัวอย่างระบบปฏิบัติการตามมาตรฐานปิด ที่รู้จักกันดีก็คือ ผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์จากค่ายไมโครซอฟต์ เช่น MS-Windows , Windows Server เป็นต้น

ซอฟต์แวร์ตามมาตฐานเปิด คือซอฟต์แวร์แบบ Open Source ที่สร้างขึ้นด้วยแนวคิดการอาศัยความร่วมมือจากโปรแกรมเมอร์หรือนักพัฒนาซอฟต์แวร์ทั่วโลก โดยมีความตั้งใจที่จะเปิดเผยชุดคำสั่งสู่สาธารณะ
เพื่อให้เหล่านักพัฒนาซอฟต์แวร์เหล่านี้ขึ้นมา และ ให้ผู้ใช้งานทั่วไป สามารถนำไปใช้งานได้โดยไม่เสียค่าใช้จ่าย ตัวอย่างเช่น ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ(NECTEC) ประเทศไทย ที่มีเป้าหมายในการสนับสนุน ให้ใช้งานและพัฒนาซอฟต์แวร์ระบบเปิดขึ้นมา โดยระบบปฏิบัติการตามมาตรฐานเปิด  ที่ทาง NECTEC ได้พัฒนาขึ้น และสามารถดาวน์โหลดมาใช้งานได้ฟรี โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย เช่น LinuxTLE (ลีนุกซ์ทะเล) เป็นต้น

ระบบปฏิบัติการ Windows 7
ขั้นตอนการติดตั้งระบบปฏิบัติการ Windows 7
ในที่นี้ เป็นการติดตั้ง Windows ด้วยไฟล์ iso บน VM VirtualBox
หลังจากที่เราสร้าง Host ชื่อ Windows 7 เสร็จแล้ว เราจะมาทำการติดตั้งกันเลย
 เริ่มที่หน้านี้ให้เราตั้งค่าภาษาก่อนติดตั้ง ให้เราคลิ๊ก Next

คลิ๊ก Install now

ติ๊กที่ช่อง I accept the license terms แล้วคลิ๊ก Next

เลือก Custom (advanced)

ถึงตอนนี้ เราจะมาทำการแบ่ง partition harddisk กัน
คลิ๊กเลือก Disk 0 Unallocated Space 

แล้วคลิ๊กที่ Drive options (advanced) และให้เราคลิ๊กที่ New

ที่ช่อง size เปลี่ยนขนาดเป็น 14000 แล้วกด Apply

กด OK เพื่อยืนยัน

ได้มาแล้ว 1 partition เราจะทำ partition ที่ 2 ต่อ ทำเหมือนเดิม เลือกที่ Unallocated Space แล้วกด New

partition ที่เหลือให้ทำเหมือนเดิม เสร็จแล้วให้เลื่อนแถบสีไปที่ Partition 2 (เราจะติดตั้ง windows ลงที่ Partition นี้) 
คลิ๊ก Next

จะเป็นขั้นตอนการติดตั้ง  จากนั้น รอ 

หลังจากติดตั้งเรียบร้อยแล้ว จะ restart แล้วกลับมาจะให้เราทำการกำหนด Username และ Computer name

แล้วคลิ๊ก Next  

กำหนด Password ขั้นตอนนี้ จะใส่ก็ได้ ไม่ใส่ก็ได้ ถ้าไม่ใส่ก็กด Next ผ่านไป

ตั้งค่าการอับเดทวินโดว์อัตโนมัติ ให้เลือกเป็น Use recommended settings  

ตั้งค่าโซนเป็น UTC+0700 Bangkok, Hanoi, Jakarta 

กด Next 

ประเภทของการเชื่อมต่อเครือข่ายให้เลือกเป็นแบบ Public Network 

สิ้นสุดการติดตั้ง 

 










อ้างอิง  หนังสือเรียนวิชา การใช้งานระบบปฏิบัติการ รหัสวิชา  2128-2002 ประเภทวิชาอุตสาหกรรม สาขาเทคนิคคอมพิวเตอร์   116 

https://www.nongit.com/blog/install-windows-7.html (17 ธันวาคม 2559)

บทที่ 4 ประเภทของโปรแกรมระบบปฏิบัติการ

บทที่ 4 ประเภทของโปรแกรมระบบปฏิบัติการ

ซอร์ฟแวร์ระบบปฏิบัติการ มีหลายชนิดด้วยกัน เนื่องจากถูกออกแบบและสร้างขึ้นบนพื้นฐานของความต้องการที่แตกต่างกันคือ
1.อินเตอร์เฟซของระบบปฏิบัติการ
2.ประเภทของระบบปฎิบัติการ
3.ชนิดของซีพียูที่สนับสนุน


อินเตอร์เฟซของระบบปฏิบัติการ
อินเตอร์เฟชของระบบปฏิบัติการ สามารถถูกออกแบบให้อยู่ในรูปแบบของการโต้ตอบด้วยคำสั่ง หรือแบบกราฟิกก็ได้ โดยที่

อินเตอร์เฟซแบบคำสั่ง(Command Line)
เป็นอินเตอร์เฟชที่ผู้ใช้ต้องมีความรู้ในการโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์ผ่านคำสั่งต่างๆ ดังน้ันผู้ใช้งานจึงต้องรู้ว่า ต้องป้อนคำสั่งอะไรลงไปเพื่อโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์หรือสั่งงานให้เครื่องทำ ตัวอย่างเช่น ในระบบปฏิบัติการ DOS หากต้องการสร้างไดแรกเทอรี(โฟล์เดอร์)จะต้องใช้คำสั่ง md หรือหากต้องการคัดลอกไฟล์ก็จะต้องใช้คำสั่ง Copy ซึ้งนอกจากต้องรู้คำสั่งแล้ว ยังต้องเขียนรูปแบบคำสั่งให้ถูกต้องด้วย

อินเตอร์เฟซแบบกราฟิก(Graphics User Interface : GUI)
ระบบปฏิบัติการยุคใหม่ อินเตอร์เฟซเพื่อโต้ตอบมักถูกออกแบบเป็น GUI  ซึ่งนอกจากจะมีความสวยงามแล้ว ยังดึงดูดความสนใจแก่ผู้ใช้และยังช่วยให้การโต้ตอบระหว่างกันสะดวกยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น MS-Windows และ MAC-OS ในขณะที่ระบบปฏิบัติการ Unix และ Linux ก็จะมีเวอร์ชั่นทั้งแบบ Command Line และ GUI ทั้งนี้ อินเตอร์เฟซGUI สามารถจัดการไฟล์ได้ง่ายมาก โดยเฉพาะ Windows Explorer (ในระบบปฏิบัติการวินโดรว์) ที่หลายคนคุ้นเคยกันดีไม่ว่าจะเป็นการสร้างโฟลเดอร์  หรือลบไฟล์ต่างๆ สามารถคลิกผ่านไอคอนเพื่อทำงานทันที โดยไม่จำเป็นต้องจดจำคำสั่งแต่อย่างใด

ประเภทของระบบปฏิบัติการ
ระบบปฏิบัติการ ยังถูกจัดแบ่งประเภทดังนี้

ระบบปฏิบัติการส่วนบุคคล (Personal Operating Systems )
เป็นระบบปฏิบัติที่นำมาใช้ส่วนบุคคลเป็นหลัก ในลักษณะของผู้ใช้คนเดียวเป็นหลัก(Stand-Alone)
ตัวอย่างเช่น ระบบปฏิบัติการ Windows แต่อย่างไรก็ตาม ระบบปฏิบัติการจากค่ายไมโครซอฟต์ Widows XP , Windows 7 และ Windows 8 ก็ตาม นอกจากนำมาใช้งานส่วนบุคคลได้แล้ว ยังสามารถตั้งค่าเพื่อสร้างเป็นเครือข่ายเล็กๆ  เชื่ิมต่อกัน รวมถึงการเชื่อต่อเข้ากับระบบเครือข่ายระดับองค์กร และการเข้าถึงอินเตอร์เน็ต

ระบบปฏิบัติการเครือข่าย(Network Operating Systems)
เป็นระบบปฏิบัติการที่สร้างขึ้นเพื่อใช้งานบนเครือข่ายเป็นหลัก สามารถรองรับการเชื่อมต่อจากเครื่องลูกข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยมีศูนย์บริการที่เรียกว่าเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้เป็นเครื่องแม่ข่ายหรือที่มักเรียกกันว่าโฮสต์ ตัวอย่างระบบปฏิบัติการเครือข่าย เช่น Windows Server Novell Netware และ Unix เป็นต้น

ชนิดของซีพียูที่สนับสนุน
โดยทั่วไปแล้ว ระบบปฏิบัติการมักถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้งานบนซีพียูประเภทใดประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ เช่น ใช้งานกับซีพียูของเครื่องพีซีทั่วไป เครื่องเซิร์ฟเวอร์ หรืออุปกรณ์เคลื่อนที่นอกจากนี้ ยังมีระบบปฏิบัติการแบบ 32 บิต และ 64 บิต  ให้เลือกใช้ตามความเหมาะสมเช่น ระบบปฏิบัติการ Windows 7 ก็จะมีทั้งแบบ 32 หรื 64 บิต ให้เลือกใช้งาน นอกจากนี้ สถาปัตยกรรมของซีพียูที่ใช้งานบนเครื่องพีซีทัวไป ก็ยังมีทั้งแบบ CISC และ RISC

ซีพียู CISC (Complex Instruction Set Computing)
สถาปัตยกรรมซีพียูชนิดนี้ ภายในซีพียูจะประกอบไปด้วยชุดคำสั่งภายในจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นชุดคำสั่งพื้นฐานและชุดคำสั่งที่มีความซับซ้อน โปรแกรมหรือซอฟต์แวร์ต่างๆ ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานบนพีซียูชนิดนี้ จะใช้ประโยชน์จากคำสั่งที่บรรจุอยู่ภายในซีพียุได้ทันที จึงทำให้ตัวโปรแกรมเขียนได้ง่ายและสั่นลง อย่างไรก็ตาม ด้วยชุดคำสั่งที่บรรจุอยู่ภายในซีพียูที่มีมากถึง 200-300 ชุดคำสั่ง ย่อมส่งผลให้ซีพียูมีขนาดใหญ่ขึ้น ใช้พลังงานมากขึ้น จึงทำให้เกิดความร้อนสะสมสูง อีกทั้งชุดคำสั่งต่างๆ เหล่านี้ ก็ใช่ว่าจะถูกเรียกใช้งานเป็นประจำจากตัวโปรแกรมเนื่องจากโปรแกรมโดยส่วนใหญ่มักเรียกใช้งานเพียงบางชุดคำสั่งเท่านั้น ตัวอย่างเช่นซีพียูที่ใช้สถาปัตยกรรม CISC เช่น ชิปตระกูล Intel และ AMD ซึ่งพีซีคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานอยู่ในทุกวันนี้ล้วนเป็นซีพีแบบ CISC ทั้งสิ้น

  

ซีพียู RISC (Reduced Instruction Set Computing)
เป็นสถาปัตยกรรมซีพียูที่มีแนวคิดตรงข้ามกัน CISC โดยสิ้นเชิง กล่าวคือ ภายในซีพียู RISC จะมีชุดคำสั่งภายในที่น้อยกว่า โดยบรรจุชุดคำสั่งพื้นฐานง่ายๆ ที่ใช้งานอยู่เป็นประจำกล่าวคือ เป็นชุดคำสั่งที่ส่วนใหญ่ล้วนจำเป็นต่อการถูกเรียกใช้งานจากโปรแกรมอยู่บ่อยๆ นั่นเอง ส่วนคำสั่งที่ซับซ้อนก็จะปล่อยให้เป็นหน้าที่ของระบบปฏิบัติการในการนำคำสั่งพื้นฐานที่มีอยู่มาประกอบเข้าด้วยกันทำให้การประมวลผลคำสั่งของซีพียุ RISC ใช้เวลาน้อยกว่า CISC และด้วยภายในซีพียู RISC ที่มีการบรรจุเฉพาะชุดคำสั่งพื้นฐานเท่านั้น จึงทำให้ซีพียูมีขนาดเล็ก และใช้พลังงานน้อยมาก ตัวอย่างซีพียูที่ใช้สถาปัตยกรรม RISC เช่น ชิปตระกูล Power PC , Silicon Graphics และ DEC Alpha  เป็นต้น

ระบบปฏิบัติการบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและเซิร์ฟเวอร์
ในหัวข้อ จะขอกล่าวถึงระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้งานบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล และ บนเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อันได้แก่ ระบบปฏิบัติการ Dos , Windows , Windows Server , Mac-OS , Unix และ Linux

ดอส (Disk Operating System : DOS)
เริ่มมีใช้ครั้งแรกบนเครื่อง IBM PC ประมาณปี ค.ศ. 1981 เรียกว่าโปรแกรม PC-DOS ต่อมาบริษัทไมโครซอฟต์ได้สร้าง MS-DOS สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วไป และได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายมาจนถึงปัจจุบัน ตั้งแต่รุ่น Versions 1.0 2.0 3.0 3.30 4.0 5.0 6.0 และ 6.22 ปัจจุบันมีซอฟต์แวร์ทำงานภายใต้ระบบปฏิบัติการ MS-DOS อยู่เป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าๆ ที่มีทรัพยากรของระบบน้อย การใช้คำสั่งดอส โดยการพิมพ์คำสั่งที่เครื่องหมายพร้อมรับคำสั่ง ในลักษณะ Command Line ซึ่ง DOS ติดต่อกับผู้ใช้ด้วยการพิมพ์คำสั่ง ไม่มีภาพกราฟิกให้ใช้ เรียกว่าทำงานในโหมดตัวอักษร Text Mode

วินโดวส์(Windows)

 Windows คือ ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ระบบหนึ่ง (operating system) สร้างขึ้นโดยบริษัทไมโครซอฟต์ เนื่องจากความยากในการใช้งานดอสทำให้บริษัท ไมโครซอฟต์ได้มีการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า Windows ที่มีลักษณะเป็น GUI (Graphic-User Interface) ที่นำรูปแบบของสัญลักษณ์ภาพกราฟิกเข้ามาแทนการป้อนคำสั่งทีละบรรทัด ซึ่ง ใกล้เคียงกับแมคอินทอชโอเอส เพื่อให้การใช้งานดอสทำได้ง่ายขึ้น แต่วินโดวส์จะยังไม่ใช่ระบบปฏิบัติการจริง ๆ เนื่องจากมันจะทำงานอยู่ภายใต้การควบคุมของดอสอีกที กล่าวคือจะต้องมีการติดตั้งดอสก่อนที่จะติดตั้งระบบปฏิบัติการ Windows และผู้ใช้จะสามารถเรียกใช้คำสั่งต่าง ๆ ที่มีอยู่ในดอสได้โดยผ่านทางWindows   ซึ่ง Windows จะง่ายต่อการใช้งานมากกว่าดอส

ระบบปฏิบัติการ Windows XP
  WindowsXP เป็นระบบปฏิบัติการ ที่เริ่มวางตลาดในปี ค.ศ. 2001 โดยตั้งชื่อ ให้รับกับการเปลี่ยนแปลงล่าสุดว่า Microsoft Windows XP โดยคำว่า XP ย่อมาจาก experience แปลว่ามีประสบการณ์ โดยทางบริษัทผู้สร้าง กล่าวว่าการตั้งชื่อเช่นนี้ มีเหตุผลมาจากที่ต้องการสื่อให้เห็นถึงการ ได้รับประสบการณ์ใหม่ ๆ จากการใช้ Windows XP ทุก ๆ ประมาณ 2 ปี บริษัทไมโครซอฟต์ผู้ผลิตโปรแกรมวินโดวส์ จะวางตลาดวินโดวส์รุ่นใหม่ ๆ โดยได้ใส่เทคโนโลยีที่ทันสมัย และเปลี่ยนแปลง สิ่งที่เป็นข้อด้อยของวินโดวส์รุ่นเก่า เพราะฉะนั้น ผู้ที่ต้องการเทคโนโลยีใหม่ ๆ Windows XP มีจุดเด่นและความสามารถมากมาย ไม่ว่าจะเป็นระบบใช้งานที่ดูสวยงาม และง่ายกว่าวินโดวส์รุ่นเก่า ๆ มีระบบช่วยเหลือในการปรับแต่งมากมาย เช่นระบบติดตั้งฮาร์ดแวร์ ติดตั้งเครือข่าย และสร้างผู้ใช้ในเครือข่าย การสร้างแฟกซ์ด้วยคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมรุ่นใหม่ แถมมาให้หลายโปรแกรม เช่นโปรแกรมดูหนังฟังเพลง (Windows Media Player 8)และโปรแกรมท่องโลกอินเทอร์เน็ต (Internet Explorer 6) เหมาะสำหรับนักคอมพิวเตอร์มือใหม่ และผู้ใช้งานทั่วไปอย่างยิ่ง  Windows XP มีให้เลือกใช้สองรุ่นคือ Windows XP Home Edition ซึ่งเหมาะสำหรับผู้ใช้งานตามบ้าน ที่ไม่เชื่อมต่อกับเครือข่าย และอีกรุ่นคือ Windows Xp Professional Edition ซึ่งเหมาะกับผู้ใช้งานในองค์กร ตั้งแต่ขนาดเล็กถึงขนาดใหญ่ เนื่องจากสามารถเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายได้ดี คนที่ใช้วินโดวส์เวอร์ชั่น XP จะต้องใช้เครื่องที่มีทรัพยากรมาก เช่น ซีพียู เพนเทียม 300 MHz ขึ้นไป แรมไม่ต่ำกว่า 128 MB ฮาร์ดดิสก์เหลือกพื้นที่ว่างมากกว่า 1.5 GB เป็นต้น

ระบบปฏิบัติการ Microsoft Windows Vista
เป็นโปรแกรมระบบปฏิบัติการรุ่นใหม่ล่าสุดจากไมโครซอฟท์ ที่พัฒนาต่อมาจาก Microsoft Windows XP และ Microsoft Windows Server 2003 ที่ได้รับการปรับปรุงและพัฒนาให้มีความล้ำสมัย ทั้งรูปร่างหน้าตา (Interface) และฟังก์ชั่นการใช้งานต่างๆ นอกจากที่ Vista จะมีความพิเศษในเรื่องฟังก์ชั่นต่างๆ แล้ว ไมโครซอฟท์ได้ปรับปรุงเรื่องความปลอดภัยและเน็ตเวิร์คให้สามารถทำงานได้มี ประสิทธิภาพยิ่งขึ้นปัจจุบันได้วางจำหน่ายให้กับองค์กรธุรกิจวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2549 และวางจำหน่ายให้กับผู้ใช้ทั่วไปวันที่ 30 มกราคม พ.ศ. 2550 ไมโครซอฟท์ประกาศใช้ชื่อ Microsoft Windows Vista อย่างเป็นทางการแก่สื่อมวลชนในวันที่ 22 กรกฎาคม พ.ศ. 2548 แทนที่ชื่อรหัส ลองฮอร์น (Longhorn) โดยคำว่า วิสตา ในภาษาอังกฤษ หมายถึงมุมมอง หรือทิวทัศน์

windows 7
ในปลายปี 2543 โลกเข้าสู่ยุคของระบบไร้สาย เมื่อ Windows 7 วางจำหน่ายในเดือนตุลาคม 2552 แล็ปท็อปมียอดขายดีกว่าเดสก์ท็อปพีซีและมีการใช้งานออนไลน์กันโดยทั่วไปผ่าน ฮอตสปอตไร้สายสาธารณะ เช่น ร้านกาแฟ เครือข่ายไร้สายสามารถสร้างได้ในสำนักงานหรือบ้าน Windows 7 มีคุณลักษณะจำนวนมาก เช่น วิธีการใหม่ๆ ในการทำงานกับหน้าต่าง ไม่ว่าจะเป็น Snap, Peek หรือ Shake Windows Touch ปรากฏขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งให้คุณสามารถใช้นิ้วเพื่อเรียกดูเว็บ พลิกดูภาพถ่าย และเปิดแฟ้มและโฟลเดอร์ คุณสามารถส่งกระแสข้อมูลเพลง วิดีโอ และภาพถ่ายจากพีซีของคุณไปยังสเตอริโอหรือทีวี ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2553 Windows 7 สามารถขายได้เจ็ดสำเนาต่อวินาที ถือเป็นระบบปฏิบัติการที่ขายเร็วที่สุดในประวัติศาสตร์

windows 8
 วินโดวส์ 8 เป็นระบบปฏิบัติการของไมโครซอฟท์ เริ่มพัฒนาก่อน Windows 7 ในปี 2009 ประกาศออกมาตั้งแต่ปี 2011 Windows 8 ปล่อยออกมา 3 เวอร์ชันอย่างเป็นทางการตั้งแต่เดือนกันยายนปี 2554 ถึงเดือนพฤษภาคม 2555 ส่งไปยังผู้ผลิตในวันที่ 1 สิงหาคม 2555 และเปิดให้ใช้งานโดยกลุ่มผู้ใช้ทั่วไปในวันที่ 26 ตุลาคม 2555 วินโดวส์ 8 ปรับเปลี่ยนโดยเน้นการใช้งานบนอุปกรณ์พกพาเช่น แท็บเล็ต เพื่อเป็นคู่แข่งกับระบบปฏิบัติการบนอุปกรณ์พกพาอื่น ๆ เช่น ไอโอเอสและแอนดรอยด์ และได้ปรับปรุงส่วนติดต่อกับผู้ใช้งาน ทีมีชื่อว่ารูปแบบโมเดิร์นมีหน้าตาที่เรียบง่าย และสะดวกต่อการใช้งาน มีการอัปเดตแอปต่าง ๆ ตลอดเวลาด้วยระบบไลฟ์ไทล์และยังผนวกโปรแกรมป้องกันไวรัสเข้ามากับระบบปฏิบัติการโดยตรง ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องไปซื้อโปรแกรมป้องกันไวรัสเพิ่มเติม

แมคโอเอส(Mac-OS)
แมคโอเอส (Mac OS) เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์แมคอินทอช โดยทั้งคู่เป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัทแอปเปิลคอมพิวเตอร์. แมคโอเอสเป็นระบบปฏิบัติการที่มีส่วนต่อประสานกับผู้ใช้แบบกราฟิก (GUI) รายแรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์รุ่นแรกๆ ของระบบปฏิบัติการนี้ ไม่ได้ใช้ชื่อแมคโอเอส, อันที่จริงระบบปฏิบัติการนี้ในรุ่นแรกๆ ยังไม่มีชื่อเรียกด้วยซ้ำ
ทีมพัฒนาแมคโอเอสประกอบด้วย บิลล์ แอตคินสัน, เจฟ รัสกิน, แอนดี เฮิตซ์เฟลด์ และคนอื่นๆ

แมคโอเอสเป็นระบบปฏิบัติการที่นิยมเป็นอันดับสองรองจาก วินโดวส์ 

ยูนิกซ์(Unix)
นิกซ์เป็นระบบปฏิบัติการประเภทหนึ่ง ที่เป็นเทคโนโลยีแบบเปิด (open system)ซี่งเป็นแนวคิดที่ผู้ใช้ไม่ต้อง ผูกติด กับระบบใดระบบหนึ่งหรืออุปกรณ์ยี่ห้อเดียวกัน นอกจากนี้ยูนิกซ์ยังถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองการใช้งานใน ลักษณะให้มีผู้ใช้ได้หลายคน ในเวลาเดียวกัน เรียกว่า มัลติยูสเซอร์ (multiusers)และสามารถทำงานได้หลาย ๆ งานใน เวลาเดียว กันในลักษณะที่เรียกว่ามัลติทาสกิ้ง (multitasking)

ลินุกซ์(Linux)
ลินุกซ์ (Linux) และรู้จักในชื่อ กะนู/ลินุกซ์ (GNU/Linux) โดยทั่วไปเป็นคำที่ใช้ในความหมายที่หมายถึงระบบปฏิบัติการแบบยูนิกซ์ โดยใช้ลินุกซ์ เคอร์เนล เป็นศูนย์กลางทำงานร่วมกับไลบรารีและเครื่องมืออื่น ลินุกซ์เป็นตัวอย่างหนึ่งในฐานะซอฟต์แวร์เสรี และซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สที่ประสบความสำเร็จและมีชื่อเสียง ทุกคนสามารถดูหรือนำโค้ดของลินุกซ์ไปใช้งาน, แก้ไข, และแจกจ่ายได้อย่างเสรี ลินุกซ์นิยมจำหน่ายหรือแจกฟรีในลักษณะเป็นแพคเกจ โดยผู้จัดทำจะรวมซอฟต์แวร์สำหรับใช้งานในด้านอื่นเป็นชุดเข้าด้วยกัน เริ่มแรกของของลินุกซ์พัฒนาและใช้งานในเฉพาะกลุ่มผู้ที่สนใจ ซึ่งในปัจจุบันลินุกซ์ได้รับความนิยมเนื่องมาจากระบบการทำงานที่เป็นอิสระ ปลอดภัย เชื่อถือได้ และราคาต่ำ จึงได้มีการพัฒนาจากองค์กรต่าง ๆ เช่น ไอบีเอ็ม ฮิวเลตต์-แพคการ์ด และ โนเวลล์ ใช้สำหรับในระบบเซิร์ฟเวอร์และพีซี เริ่มแรกลินุกซ์พัฒนาสำหรับใช้กับเครื่อง อินเทล 386 ไมโครโพรเซสเซอร์ หลังจากที่ได้รับความนิยมปัจจุบัน ลินุกซ์ได้พัฒนารับรองการใช้งานของระบบสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ในระบบต่าง ๆ รวมถึงในโทรศัพท์มือถือ และกล้องวิดีโอ

ระบบปฏิบัติการบนโทรศัพท์เคลื่อนที่ 
เป็นระบบปฏิบัติการที่ถูกออกแบบมาเป็นกรณีพิเศษ เพื่อใช้งานบนอุปกรณ์เคลื่อนที่โดยเฉพาะ เช่น Windows phone , Android , Apple , IOS , BlackBerry , HP WebOS  และ Symbian เป็นต้น


Windows Phone 
วินโดวส์โฟน เป็นตระกูลระบบปฏิบัติการโทรศัพท์มือถือกรรมสิทธิ์ ที่พัฒนาโดยไมโครซอฟท์ และเป็นทายาทที่ของวินโดวส์โมเบิล แม้ว่าจะขัดกับมัน มีวัตถุประสงค์หลักในตลาดผู้บริโภคมากกว่าตลาดองค์กรเปิดตัวครั้งแรกในเดือนตุลาคม ค.ศ. 2010 พร้อมกับการเปิดตัวในทวีปเอเชียต่อไปในช่วงต้นปี ค.ศ. 2011เวอร์ชันล่าสุดของวินโดวส์โฟนคือ วินโดวส์โฟน 8 ซึ่งได้รับการบริการให้แก่ผู้บริโภคตั้งแต่วันที่ 29 ตุลาคม ค.ศ. 2012ด้วยระบบปฏิบัติการวินโดวส์โฟน ไมโครซอฟท์สร้างผู้ใช้ใหม่ในอินเตอร์เฟซ ที่มีภาษาการออกแบบที่เรียกว่า โมเดิร์นสไตล์ ยูไอ นอกจากนี้ซอฟต์แวร์ถูกรวมเข้ากับบริการของบุคคลที่สามและการบริการของ ไมโครซอฟท์

Android
แอนดรอยด์เป็นระบบปฏิบัติการโอเพนซอร์ซ และกูเกิลได้เผยแพร่ภายใต้ลิขสิทธิ์อาปาเชซึ่งโอเพนซอร์ซจะอนุญาตให้ผู้ผลิตปรับแต่งและวางจำหน่ายได้ (ภายใต้เงื่อนไขที่กูเกิลกำหนด) รวมไปถึงนักพัฒนาและผู้ให้บริการเครือข่ายด้วย อีกทั้งแอนดรอยด์ยังเป็นระบบปฏิบัติการที่รวมนักพัฒนาที่เขียนโปรแกรมประยุกต์ มากมาย ภายใต้ภาษาจาวา ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2555 มีโปรแกรมมากกว่า 700,000 โปรแกรมสำหรับแอนดรอยด์ และยอดดาวน์โหลดจากกูเกิล เพลย์ มากถึง 2.5 หมื่นล้านครั้งจากการสำรวจในช่วงเดือน เมษายน ถึง พฤษภาคม ในปี พ.ศ. 2556 พบว่าแอนดรอยด์เป็นระบบปฏิบัติการที่นักพัฒนาเลือกที่จะพัฒนาโปรแกรมมากที่สุด ถึง 71% ปัจจัยเหล่านี้ทำให้แอนดรอยด์เป็นระบบปฏิบัติการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันนำหน้าซิมเบียน ในไตรมาสที่ 4 ของปี พ.ศ. 2553และยังเป็นทางเลือกของผู้ผลิตที่จะใช้ซอฟต์แวร์ ที่มีราคาต่ำ, ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ได้ดี สำหรับอุปกรณ์ในสมัยใหม่แม้ว่าแอนดรอยด์จะดูเหมือนได้รับการพัฒนาเพื่อใช้กับสมาร์ตโฟนและแท็บเล็ต แต่มันยังสามารถใช้ได้กับโทรทัศน์, เครื่องเล่นวิดีโอเกม, กล้องดิจิทัล และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ แอนดรอยด์เป็นระบบเปิด ทำให้นักพัฒนาสามารถพัฒนาคุณสมบัติใหม่ๆ ได้ตลอดเวลา

Apple IOS

แอนดรอยด์ (อังกฤษ: Android) เป็นระบบปฏิบัติการที่มีพื้นฐานอยู่บนลินุกซ์ ในอดีตถูกออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้จอสัมผัส เช่นสมาร์ตโฟน และแท็บเล็ตคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันได้แพร่ไปยังอุปกรณ์หลายชนิดเพราะเป็นมาตรฐานเปิด เช่น Nikon S 800 C กล้องดิจิตอลระบบแอนดรอยด์ หม้อหุงข้าว Panasonic ระบบแอนดรอยด์ และ Smart TV ระบบแอนดรอยด์ รวมถึงกล่องเสียบต่อ TV ทำให้สามารถใช้ระบบแอนดรอยด์ได้ด้วย Android Wear นาฬิกาข้อมือระบบแอนดรอด์ เป็นต้น ถูกคิดค้นและพัฒนาโดยบริษัท แอนดรอยด์ (Android, Inc.) ซึ่งต่อมา กูเกิล ได้ทำการซื้อต่อบริษัทในปี พ.ศ. 2548 แอนดรอยด์ถูกเปิดตัวเมื่อ ปี พ.ศ. 2550 พร้อมกับการก่อตั้งโอเพนแฮนด์เซตอัลไลแอนซ์ ซึ่งเป็นกลุ่มของบริษัทผลิตฮาร์ดแวร์, ซอฟต์แวร์ และการสื่อสารคมนาคม ที่ร่วมมือกันสร้างมาตรฐานเปิด สำหรับอุปกรณ์พกพา โดยสมาร์ตโฟนที่ใช้ระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์เครื่องแรกของโลกคือ เอชทีซี ดรีม วางจำหน่ายเมื่อปี พ.ศ. 2551 IOS (ก่อนหน้าiPhone OS ) เป็นระบบปฏิบัติการมือถือที่พัฒนาและจัดจำหน่ายโดยบริษัท Apple Incออกจำหน่ายในปี 2007 สำหรับiPhoneและiPod Touch ของมันได้รับการขยายเพื่อรองรับอุปกรณ์ที่แอปเปิ้ลอื่น ๆ เช่นiPadและโทรทัศน์แอปเปิ้ลซึ่งแตกต่างจากไมโครซอฟท์ 's Windows CE (Windows โทรศัพท์ ) และGoogle 's Android , แอปเปิ้ลไม่ได้ใบอนุญาตสำหรับการติดตั้ง IOS บนฮาร์ดแวร์ที่ไม่ใช่แอปเปิ้ล ณ วันที่ 12 มิถุนายน 2012 , แอปเปิ้ลที่ App Storeมีมากกว่า 650,000 โปรแกรม IOS ซึ่งได้รับการเรียกรวมดาวน์โหลดมากกว่า 30 ล้านครั้ง มันมีส่วนแบ่ง 16% จากมาร์ทโฟนระบบปฏิบัติการหน่วยที่ขายในช่วงไตรมาสสุดท้ายของปี 2010 หลังทั้งสองของ Google 's AndroidและNokia 's Symbian ในเดือนพฤษภาคม 2010 ในประเทศสหรัฐอเมริกาก็คิดเป็น 59% ของการใช้โทรศัพท์มือถือบนเว็บของข้อมูล(รวมถึงการใช้ทั้งบนไอพอดทัชและไอแพด ) ส่วนติดต่อผู้ใช้ของ IOS ขึ้นอยู่กับแนวคิดของการจัดการตรงโดยใช้ท่าทางสัมผัสหลาย . องค์ประกอบการควบคุมการเชื่อมต่อประกอบด้วยเลื่อนสวิตช์และปุ่ม เพื่อตอบสนองผู้ใช้ป้อนเป็นได้ทันทีและให้อินเตอร์เฟซของเหลว ปฏิสัมพันธ์กับระบบปฏิบัติการรวมถึงท่าทางเช่นรูด , แตะ , หยิกและหยิกย้อนกลับซึ่งทั้งหมดนี้มีความหมายเฉพาะในบริบทของระบบปฏิบัติการ IOS และอินเตอร์เฟซแบบมัลติทัชของมัน ภายใน accelerometers ถูกนำมาใช้โดยการใช้งานบางอย่างเพื่อตอบสนองต่อการสั่นของอุปกรณ์ (หนึ่งผลเหมือนกันคือคำสั่ง undo) หรือหมุนมันในสามมิติ (หนึ่งผลร่วมกันคือการเปลี่ยนจากแนวตั้งเป็นโหมดแนวนอน) IOS มาจากOS Xกับที่มันหุ้นดาร์วินรากฐานและดังนั้นจึงเป็นUnixระบบปฏิบัติการใน Ios, มีสี่เป็นชั้น abstractionหลักของระบบปฏิบัติการชั้น: Core Servicesชั้นชั้น Media, และโกโก้ Touchชั้น รุ่นปัจจุบันของระบบปฏิบัติการ (IOS 5.1.1) อุทิศ 1-1.5 GB ของหน่วยความจำแฟลชของอุปกรณ์สำหรับพาร์ติชันระบบที่ใช้ประมาณ 800 MB ของพาร์ติชันที่ (ที่แตกต่างกันไปตามรุ่น) สำหรับ IOS ตัวเอง

HP webOS

HP webOS หรือรู้จักกันในอีกชื่อว่า Palm webOS เป็นระบบปฏิบัติการบนโทรศัพท์มือถือ ที่พัฒนามาจาก พื้นฐานระบบปฏิบัติการลีนุกซ์ ซึ้งพัฒนามาเพื่อใช้งานบนเครื่องปาล์ม เช่น Palm Pre และ HP Veer เป็นระบบที่สนับสนุนลักษณะการทำงานแบบมัลติทาสกิ้ง รวมถึงคุณสมบัติด้านอื่นๆ 

เช่นเดียวกับระบบปฏิบัติการบนโทรศัพท์มือถืออื่นๆ ทั้งนี้ หากผู้ใช้ต้องการใช้งานแอปพลิเคชั่นเพิ่มเติม สามารถดาวน์โหลดได้ผ่าน App Catalog

Symbian OS 

ซึ่ง Symbian OS ก็คือระบบปฏิบัติการชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาสำหรับโทรศัพท์มือถือ หรืออุปกรณ์สื่อสารไร้สายโดยเฉพาะ เป็นระบบปฏิบัติการที่เน้นการใช้งานที่ง่าย ประหยัดพลังงาน ใช้หน่วยความจำขนาดเล็ก มีความปลอดภัยทางด้านข้อมูลสูง ซึ่งถ้าจะให้นึกภาพออกง่ายๆ ลองนึกถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอยู่ มันก็จะมีระบบปฏิบัติการ Windows OS หรือ Linux OS อยู่ เป็นลักษณะทำนองเดียวกันระบบปฏิบัติการ (Operating System) คืออะไร ง่ายๆ ก็ให้นึกถึง Windows ที่เครื่องคอมพิวเตอร์ดู ไม่ว่าจะเป็น XP, 2000, 98, 2003, ME หรืออื่นๆ และลองนึกถึงเครื่องเล่นเกมส์แบบพกพาเช่น game boy ดู จะเห็นว่ามันทำได้แค่เล่นเกมอย่างเดียวเท่านั้น จะให้มันทำงานอย่างอื่นให้คงไม่ได้ เปรียบเสมือนมือถือทั่วไปที่ไม่มีระบบปฏิบัติการสำหรับมือถือโดยเฉพาะ ทำงานได้ตามความสามารถหรือฟังก์ชันที่มีอยู่แต่เดิมเท่านั้นประโยชน์ของ Symbian OS ก็คือจะช่วยให้โทรศัพท์มือถือเครื่องเล็กๆ เครื่องหนึ่งมีความสามารถและความฉลาดมากกว่ามือถือทั่วไป จึงทำให้ถูกเรียกว่ามือถือ Smartphone โดยจะสามารถทำงานนอกเหนือจากการใช้โทรศัพท์ได้หลายอย่าง คล้ายกับการนำเครื่อง PDA หรือ Pocket PC มารวมกันกับโทรศัพท์มือถือนั่นเองซึ่งถ้ามือถือรุ่นใดไม่มีระบบปฏิบัติการ Symbian OS ก็จะทำงานได้ค่อนข้างจำกัดอยู่ที่คุณสมบัติเท่าที่ตัวเครื่องให้มา เน้นฟังก์ชันที่ควรจะมีสำหรับโทรศัพท์มือถือ ไม่มีความยืดหยุ่นในการติดตั้งโปรแกรมใช้งานเพิ่มเติมตามที่ต้องการได้อย่างเต็มที่

อ้างอิง

หนังสือเรียนวิชา การใช้งานระบบปฏิบัติการ รหัสวิชา  2128-2002 ประเภทวิชาอุตสาหกรรม               สาขาเทคนิคคอมพิวเตอร์   116

https://th.wikipedia.org/wiki/%E0% (15 ธันวาคม 2559)

บทที่ 3 ระบบปฏิบัติการกับการจัดการทรัพยากรระบบ

บทที่ 3 ระบบปฏิบัติการกับการจัดการทรัพยากรระบบ


โปรเซส  คือโปรแกรมที่ถูกประมวลผลโดยซีพียู

สถานะของโปรเซส จะประกอบด้วยสถานะ  NEW , Ready , Running , Waiting และ Terminated

วิธีการจัดตารางการทำงาน
จากสถานะของโปรเซสที่กล่าวมา ทำให้ทราบว่าโปรเซสใดที่จะถูกส่งไปให้ซีพียูทำงานก่อนดังนั้น ระบบปฏิบัติการจึงต้องมีวิธีการตัดสินใจในการส่งโปรเซสเข้าครอบครองซีพียู จึงเกิดการจัดตารางการทำงานของหน่วยซีพียูขึ้น เพื่อใช้สำหรับแก้ปัญหาและนำไปสู่การตัดสินใจว่าจะนำ โปรเซสที่รอในคิวที่เข้าไปใช้งานในหน่วยซีพียูได้ย่างไร โดยมีหลายวิธีด้วยกันคือ

การจัดตารางการทำงานแบบมาก่อนได้ก่อน (FCFS)
 แบบมาก่อนได้ก่อน (First- Come- First-Served Scheduling: FCFS) เป็นวิธีการจัดการที่มีความเข้าใจง่าย กล่าวคือโปรเซสใดก็ตามที่มีการร้อนขอซีพียูก่อนก็สามารถครอบครองเวลาซีพียูได้ก่อน โดยเป็นไปตามลำดับเวลาของการเข้ามาในลำดับคิวข้อดีของการจัดคิวแบบ FCFS นั้นเป็นอัลกอริทึมที่ง่าย  ไม่ยุ่งยากซับซ้อน

การจัดตารางการทำงานแบบ SJF
เป็นวิธีที่ไม่ได้คำนึงถึงลำดับในคิวงานว่างงานใดมาก่อน แต่จะพิจารณาถึงงานหรือโปรเซสที่ใช้เวลาการประมวลผลน้อยที่สุดก็จะได้บริการหน่วยซีพียูก่อน อย่างไรก็ตาม หากกลุ่มงานมีเวลาประมวลผลเท่ากันก็จะพิจารณาโปรเซสแบบมาก่อนได้ก่อนแทน

การจัดตารางการทำงารตามลำดับความสำคัญ(Priority Scheduling)
เป็นวิธีที่มีการกำหนดความสำคัญของโปรเซสแต่ละโปรเซสไม่เท่ากัน โดยโปรเซสที่จะเข้าครอบครองซีพียูได้ ต้องมีลำดับความสำคัญที่สุดในกลุ่ม ดังนั้นโปรเซสใดที่มีลำดับความสำคัญที่สูงกว่า ก็จะถูกส่งไปประมวลผลก่อน ถึงแม้ว่าจะมาทีหลังก็ตาม ในขณะเดียวกันโปรเซสที่มีความสำคัญต่ำกว่า ถึงแม้จะมาก่อน ก็จะถูกพิจารณาทีหลังตามลำดับความสำคัญต่อไปนี้

การจัดตารางการทำงานแบบหมุนเวียนกันทำงาน(Round-Robin Scheduling)
การจัดตารางด้วยวิธีแบบหมุนเวียนกันทำงานนี้ ถูกออกแบบมาให้ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์แบบแบ่งเวลา โดยจะใช้วิธีพื่นฐานวิธีแบบมาก่อนได้ก่อน(FCFS)เป็นหลัก แต่โปรเซสจะไม่สามารถครอบครองซีพียู ได้ เท่ากับเวลาที่ต้องกาล ดังนั้น ด้งยวิธีนี้จึงมีการกำหนดให้แต่ละโปรเซสที่เข้าใช้บริการซีพียูถูกจำกัดด้วยเวลาใช้งานที่เท่าๆกัน ซึ้งช่วงเวลาเหล่านี้จะเป็นช่วงเวลาสั้นๆ ที่เรียกว่า เวลาควันตัม(Quantum Time) โดยอาจมีช่วงเวลาระหว่าง 10 ถึง 100 มิลลิวินาที ครั่นเมื่อโปรเวสถูกประมวลผลครบเวลาควอนตัมแล้ว ก็จะถูกนำออกไปจัดคิวต่อถ่ายใหม่(กรณียังประมวลผลไม่เสร็จ) และจะนำโปรเซสลำดับถัดไปในคิวมาประมวลผล ซึ้งเป็นไปในลักษณะหมุ่นเวียนการทำงานนั่นเอง ดังนั้นโปรเซสจะไม่สามารถใช้เวลาเกินกว่าเวลาควันตัมที่กไหนด แต่สามารถใช้เวลาประมวลผลน้อยกว่าเวลาควันตัมได้

วงจรอับ

    กลุ่มของโปรเซสที่ถูกปฏิเสธไม่ให้ทำางาน(Blocking)เนื่องจากการแย่งชิงกันใช้ทรัพยากรหรือการสื่อสารโปรเซสทั้งหมด

จะต้องรอสัญญาณทำงานและไม่มีโปรเซสใดสามารถส่งสัญญาณทำงานให้กับโปรเซสอื่นภายในกลุ่มได้ส่งผลให้โปรเซสทั้งหมดต้อง

รออย่างไม่มีวันสิ้นสุดโดยไม่มีการขัดจังหวะการทำงาน(Interrupt)ขึ้นในระบบเพื่อที่จะเรียกโปรเซสที่อยู่ในกลุ่มนีี้ขึ้นมาทำงานได้สัญญาณที่แต่ละโปรเซสรอคอยก็คือสัญญาณการปล่อยทรัพยากรที่สมาชิกของแต่ละโปรเซสภายในกลุ่มใช้อยู่หรือถ้าจะกล่าวในอีกลักษณะหนึ่งก็คือสมาชิกของแต่ละโปรเซสในวงจรอับต่างรอคอยทรัพยากรที่ถูกใช้งานโดยโปรเซสที่อยู่ในวงจรอับนั่นเองไม่มีโปรเซสใดสามารถทำางานได้ไม่มีโปรเซสใดปล่อยทรัพยากรที่ตัวเองใช้งานอยู่และไม่มีโปรเซสใดที่สามารถถูกเรียกออกจากกลุ่มได้

   การจัดการหน่วยความจำ

          การจัดการหน่วยความจำจัดเป็นหน้าที่หนึ่งของระบบปฎิบัติการ หน่วยความจำนี้เป็นองค์ประกอบหนึ่งในการพิจารณาขีดความสามารถของเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย  กล่าวคือถ้าหากคอมพิวเตอร์มีความจำมาก  นั้นหมายถึงขีดความสามารถในการทำงานก็จะเพิ่มขึ้นโปรแกรมที่มีสลับซับซ้อนและมีสมรรถนะสูง มักจะเป็นโปรแกรมที่ต้องการหน่วยความจำสูง แต่ก็เป็นที่ทราบแล้วว่าหน่วยความจำมีราคาแพง (เปรียบเทียบราคาฮาร์ดดิสก์ประมาณ 5,000 บาท สามารถได้ความจุถึง 10 GB ขึ้นไป แต่ถ้าเป็นแรมได้ความจุเพียงหน่วย MB เท่านั้น) ดังนั้นระบบปฎิบัติการที่ดีจะต้องมีการจัดการหน่วยความจำที่มีอยู่จำกัด ให้สามารถรองรับงานต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้หน่วยความจำจำนวนมากได้

  การจัดสรรหน่วยความจำ
 ดังที่กล่าวไว้แล้วโปรแกรมต่างๆ ที่ใช้งานจะต้องโหลดเข้าไปในหน่วยความจำ และหน่วยความจำนี้ ซีพียูสามารถเข้าถึงได้โดยตรงการที่โปรมแกรมได้เข้าไปใช้หน่วยความจำของระบบได้เพราะการจัดสรรหน่วยความจำ (Memory allocation) ของระบบปฎิบัติการนั่นเอง
การจัดสรรหน่วยความจำ สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ

        1 การจัดสรรหน่วยความจำแบบต่อเนื่อง (continuous Memory allocation)
คอมพิวเตอร์ในยุคก่อนๆ นั้นจะมีการครอบครองหน่วยความจำให้โปรแกรมต่างๆ ในลักษณะต่อเนื่องทั้งสิ้น กล่าวคือโปรแกรมหนึ่งๆ จะถูกโหลดลงในหน่วยความจำได้ต่อเมื่อมีหน่วยความจำขนาดใหญ่พอที่จะวางโปรแกรมนั้นลงไปทั้งหมดได้ การจัดการในลักษณะนี้หากมีหน่วยความจำที่ต่อเนื่องกันมีขนาดไม่เพียงพอสำหรับโปรแกรมทั้งโปรแกรมที่จะลงไปได้โปรแกรมนั้นก็จะทำงานไม่ได้ต้องรอจนกว่าจะมีหน่วยความจำเหลือพอที่จะวางโปรแกรมทั้งโปรแกรมนั้นลงไปได้

2 การจัดสรรหน่วยความจำแบบไมต่อเนื่อง (Non-Continuous Allocation)
  การจัดสรรหน่วยความจำลักษณะนี้มักใช้ในระบบปฏิบัติการในปัจจุบัน  กล่าวคือในการครอบครองหน่วยความจำนี้  โปรแกรมจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ  หลายๆ  ส่วนด้วยกันเมื่อจะทำการรันโปรแกรม  ก็จะโหลดโปรแกรมลงในหน่วยความจำส่วนไหนก็ได้ที่มีที่ว่างพอและที่ความสำคัญในแต่ละส่วนที่โหลดลงไปในหน่วยความจำนั้น  ไม่จำเป็นต้องเรียงต่อกันอย่างแบบแรก  ดังนั้นการจักสรรหน่วยความจำในลักษณะนี้จะสามารถใช้งานความจำได้เต็มที่กว่าแบบแรก  โดยไม่ต้องรอว่าจะต้องมีหน่วยความจำที่ติดต่อกันทั้งหมดมีขนาดใหญ่เพียงพอกับโปรแกรมทั้งหมดหรือไม่  แต่การจัดสรรหน่วยงานความจำแบบนี้  ตัวระบบปฏิบัติการก็จะต้องมีกระบวนการจัดการที่ยุ่งยากซับซ้อนเพิ่มขึ้น

 ระบบโปรแกรมเดี่ยว( Single Porgram )
ระบบโปรแกรมเดี่ยว  หมายถึงการรันโปรแกรมที่ใช้เพียง 1 โปรเซสเท่านั้นซึ่งมักใช้งานกับคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก และตัวระบบปฎิบัติการก็มีการจัดการหน่วยความจำที่ค่อนข้างง่าย ไม่สลับซับซ้อน

ระบบหลายโปรแกรม(Multipramming)

ในระบบคอมพิวเตอร์  ซีพียูถือว่าเป็นหน่วยที่แพงที่สุด  สำคัญที่สุด   และต้องการใช้งานซีพียูให้คุ้มค่ามากที่สุด  ดังนั้นจึงได้คิดค้นวิธีการต่าง ๆ เพื่อสามารถใช้งานซีพียูคุ้มค่ายิ่งขึ้น ระบบโปรแกรมเดี่ยว (Single   program) ซีพียูแทบจะใช้งานน้อยมากกล่าวคือ เมื่อมีการติดต่ออุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต ซึ่งพื้นฐานของการทำงานอุปกรณ์เหล่านั้นเป็นแบบ Machanics ไม่ใช้แบบ Electtronics  เหมือนกับหน่วยความจำหลัก ดังนั้นการทำงานย่อยช้ากว่าซีพียูมาก  ในช่วงขณะที่ซีพียูจัดการกับอุปกรณ์อินพุต/เอาต์ว่าได้สูญเสียค่าใช้จ่ายในการใช้งานซีพียูใดไม่ได้ประโยชน์ใด ๆ และไม่คุ้มกับความสามารถและราค่าของซีพียูเลย จากความคิดนี้จึงได้มีการสร้างคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำการรันงานหรือโปรแกรมต่าง ๆ ได้หลาย ๆ โปรแกรมหลายโปรแกรมจากความคิดการรันงานหลาย ๆ โปรแกรมพร้อม ๆ กันนี้ จึงต้องมีความจำเป็นที่ต้องทำแบ่งหน่วยความจำออกเป็นส่วน ๆ เพื่อเก็บโปรแกรมต่าง ๆ มิให้ปะบนกัน  และ เพื่อรันโปรแกรมได้หลาย ๆ โปรแกรม นั่นหมายถึงว่าจะต้องมีขนาดของหน่วยความจำเพิ่มขึ้นด้วย  หลักการทำงานของระบบปฎิบัติการนั้น  ก็จะต้องมีความยุงยากสลับซับซ้อนยิ่งขึ้น  และการทำงานของซีพีนั้นสามารถทำงานเพียงงานเดียวในช่วงเวลาหนึ่ง  ดังนั้นซีพียูก็จะทำงานการสับหลีกโปรแกรมหนึ่งเพื่อไปทำงานอีกโปรแกรมหนึ่ง  เปรียบเสมือนกับการทำงานหลาย ๆ งานในคณะเดียว  และที่สำคัญระบบปฎิบัติการจะต้องมีการป้องกันตัวเองจากโปรแกรมของผู้ใช้แล้ว  ยังต้องปกป้องกันโปรแกรมหนึ่งจากโปรแกรมอื่น ๆ ที่ใช้ในระบบด้วย

หน่วยความจำเสมือน (Virtual memory)
 คือหน่วยความจำที่จำลองขึ้น ไม่ใช้พื้นที่หน่วยความจำหลักจริงๆ ทำได้โดยนำพื้นที่ของหน่วยเก็บข้อมูลสำรองส่วนหนึ่งมาจำลองใช้งานเสมือนเป็นหน่วยความจำหลัก ระบบที่ใช้งานหน่วยความจำเสมือนจะแบ่งประเภทของตำแหน่งที่อยู่ออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. Virtual address คือ ตำแหน่งที่อยู่ที่มีไว้สำหรับให้โปสเซสอ้างอิงใช้งาน
2. Real address  (หรือ Physical address) คือตำแหน่งที่อยู่จริงๆบนหน่วยความจำหลัก

การจัดการแฟ้มข้อมูล
ในระบบปฏิบัติการจะมีการจับเก็บข้อมูลในรูปแบบของไฟล์หรือแฟ้มข้อมูล โดยที่ไฟล์หรือแฟ้มข้อมูลนั้น อาจบรรจุไปด้วยข้อมูล หรือโปรแกรมใดๆ ก็ได้ที่ผู้ใช้รวบรวมไว้รวมเป็นชุดเดียวกัน ที่สำคัญ การอ้างอิงไฟล์ หรือข้อมูลต่างๆ ภายในโปรแกรม จะไม่ได้เกี้ยวข้องกับแอดเดรสของโปรแกรมใดๆเลยทั้งสิ้น แต่ระบบปฏิบัติการจะเตรียม System Calls หรือตัวเรียกระบบเพื่อให้โปรแกรมเรีกใช้ เพื่อจัดการกับงานที่เกี่ยวข้องกับไฟล์ได้ ไม่ว่าจะเป็นการสร้างไฟล์ การลบไฟล์ การปรับปรุงหรือบันทึกไฟล์ เป็นต้น

สามารถจัดเก็บไฟล์ข้อมูล จะมีหลักการอยู่ 2 วิธีด้วยกันคือ 

1.การบันทึกไฟล์ข้อมูลแบบเรียงติดกัน 
หลักการของวิธีนี้ ข้อมูลแต่ละไบต์ของไฟล์จะถูกบันทึกในลักษณะเรียงต่อเนื่องกันไปจนกระทั้งจบไฟล์
แต่วิธีนี้จะเกิดปัญหาขึ้นได้ในกรณีไฟล์นั้นมีข้อมูลเพิ่มเติม และมีขนาดใหญ่เพิ่มขึ้น ทำให้ต้องการพื้นที่มากขึ้น ไฟล์ดังกล่าวอาจไม่สามารถจัดเก็บในตำแหน่งเดิมที่เคยบันทึกอยู่เนื่องจากต้องหาพื้นที่แห่งใหม่ที่ว่างพอที่จะบันทึกไฟล์เหล่านี้แบบต่อเนื่องกันไปจนจบ

2.การแบ่งไฟล์เป็นบล็อค 
 ด้วยข้อจำกัดของวิธีการบันทึกไฟล์แบบเรียงติดกัน ดังนั้น ระบบปฏิบัติการในเกือบทุกระบบ ได้ใช้วิธีการแบ่งไฟล์ออกเป็นส่วนๆ ที่เรียกว่าบล็อค(Block)โดยแต่ละบล็อคจะนำไปเก็บไว้ที่ตำแหน่งใดในดิสก์ก็ได้ ไม่จำเป็นต้องบันทึกเรียงกันเป็นลำดับอย่างวิธีแรก ความสำคัญก็คือแต่ละบล็อคจะมีลิ้งก์ใช้เชื่ิอมโยงตำแหน่งข้อมูลในลำดับถัดไป โดยจะเชื่อมโยงกันไปเรื่ิอยๆ จนกระทั้งเมื่่อพบบล็อคข้อมูลใดที่มีรหัส EOF (End Of File) ก็หมายความว่าไฟล์นี้มีจุดจบที่ตำแหน่งนี้ 




อ้างอิง

หนังสือเรียนวิชา การใช้งานระบบปฏิบัติการ รหัสวิชา  2128-2002 ประเภทวิชาอุตสาหกรรม สาขาเทคนิคคอมพิวเตอร์   116

บทที่ 2 โครงสร้างของระะบบคอมพิวเตอร์และโครงสร้างของระบบปฎิบัติการ

 2 โครงสร้างของระะบบคอมพิวเตอร์และโครงสร้างของระบบปฎิบัติการ
  
ระบบคอมพิวเตอร์ ในยุคปัจจุบัน จะประกอบไปด้วยซีพียู และตัวควมคุมอุปกรณ์(Device Controller)
อยู่จำนวนหนึ่ง ที่มีการเชื่อมโยงเข้าด้วยกันผ่านสายส่งข้อมูล หรือที่เรียกว่าบัส(Bus)

ตัวควบคุมอุปกรณ์ แต่ละตัวจะมีหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์ที่ตนรับผิดชอบ เช่น ดิสก์ไดรฟ์ หรือเครื่องพิมพ์ เป็นต้น

ซีพียูและตัวควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ล้วนแต่ต้องการใช้พื้นที่หน่วยความจำท้ังสิ้น

พื้นที่หน่วยความจำ เป็นพื้นที่ส่วกลางที่อนุญาตให้อุปกรณ์อื่นๆ และโปรปกรมต่างๆ เข้า

ใช้งานร่วมกันได้ โดยจะผ่านสายส่งข้อมูลที่เรียกว่าบัส

ทั้งซีพียูและตัวควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ สามารถทำงานพร้อมกันได้ ด้วยสาเหตุนี้ จึงต้องมีตัวควบคุมหน่วยความจำ (Memory Controller) ที่รับผิดชอบหน้าที่การควบคุม เพื่อป้องกันการเข้าถึงหน่วยความจำให้เป็นไปอย่างถูกต้อง

เมื่อมีกรเปิดเครื่อง เพื่อให้คอมพิวเตอร์เริ่มทำงาน  เหตุการณ์ของการเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์จะเรียกว่า 

การบูต(Boot) 

ครั้นเมื่อระบบปฎิบัติการได้โหลดเข้าสู่หน่วยความจำหลักเป็นที่เรียยบร้อย Bootstrap Program ก็หมดหน้าที่ แล้วจะปล่อยให้ระบบปฎิบัติการเป็นตัวควบคุมดูแลระบบ ระบบปฎิบัติการก้จะรอคอยสัญญาณขัดจังหวะ หรือที่เรียกว่า การอินเตอร์รัปต์(Interrupt) 

สำหรับฮาร์ดแวร์ สามารถส่งสัญญาณอินเตอร์รัปต์ผ่านทาง System Bus มายังซีพียูได้ตลอดเวลา ในขณะที่ส่วนของซอฟต์แวร์จะส่งสัญญาณขัดจังหวะมา ครั้นเมื่อทำงานเสร็จซีพียูก็จะกลับมาทำงานต่อจากงานเดิมที่ค้างไว้

อินเตอร์รัปต์เวกเตอร์ ประกอบด้วยหมายเลขอินเตอร์รัปต์ และตำแหน่งแอดเดรสของรูทีนอินเตอร์รัปต์ เพื่อเป็นข้อมูลให้ซีพียูรู้ตำแหน่งของอุปกรณ์ที่จะเข้าไปจัดการ

คอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไป จะประกอบด้วยซีพียู และมีตัวควบคุมอุปกรณ์จำนวนหนึ่งที่เชื่อมโยงกันผ่านบัส โดยปกิแล้วตัวควบคุมแต่ละตัวจะรับผิดชอบอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่หนึ่งอุปกรณ์

ตัวควบคุมแต่ละตัวจะมีหน่วยความจำขนาดเล็กที่เรียกว่าบัฟเฟอร์ และยังมีริจิสเตอร์ที่ไว้สำหรับใช้เฉพาะงานอยู่จำนวนหนึ่ง โดยตัวควบคุมจะทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูลระหว่างตัวอุปกรณ์กับบัฟเฟอร์ของอุปกรณ์เหล่านั้น

เมื่อมีการใช้งานอุปกรณ์ I/O หรือมีการร้องขออุปกรณ์ I/O ให้ทำงาน ซีพียูก็จะโหลดรีจิสเตอร์มาเก็บไว้ในตัวควบคุมอุปกรณ์ แล้วตัวควบคุมอุปกรณ์ก็จะทำการตรวจสอบข้อมูลในรีจิสเตอร์น้ันว่าคืออะไร ให้ทำกิจกรรมอะไร

DMA (Direct Memory Access) เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ I/O ไปยังหน่วยความจำโดยตรง โดยไม่ต้องผ่านซีพียู วิธีนี้จะทำให้การส่งข้อมูลมีความรวดเร็วยิ่งขึ้น อีกทั้งยังไม่เปลืองเวลาซีพียูด้วย

ลำดับช้ันหน่วยความจำ จะสะท้อนถึงความเร็ว และความจุของหน่วยตวามจำชนิดต่างๆ โดยหน่วยความจำที่มีความเร็วต่ำ มักมีราคาถูก มีความจุสูง แต่มีอัตราการเข้าถึงข้อมูลที่ช้าในขณะที่หน่วยความจำที่มีความเร็วสูง มักมีราคาสูง แต่มีความจุต่ำ และมีอัตราการเข้าถึงข้อมูลที่รวดเร็ว 

หน่วยความจำแบบ Volatile เช่น รีจิสเตอร์ แคช และหน่วยความจำหลัก ข้อมูลที่บันทึก อยู่ในหน่วยความจำชนิดนี้ จะสูญหายไปทันทีเมื่อไม่มีไฟฟ้าเลี้ยงวงจร

หน่วยความำแบบ Non-Volatile เช่น ดิสก์ เทป ซีดี ข้อมูลที่บันทึกอยู่ในหน่วยความจำชนิดนี้ยังคงอยู่ต่อไป ถึงแม้จะไม่มีไฟฟ้ามาเลี้ยงก็ตาม 

เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในะบบ ที่อาจส่งผลเสียหายต่อโปรแกรมที่ส่งเข้ามาประมวลผลรวมถึงตัวระบบปฏิบัติการเอง ดังนั้นในระบบที่รองรับการทำงานหลายงาน และมีการใช้ทระพยากรร่วมกัน จึงต้องมีกรแบ่งการทำงานเป็นโหมด ซึ้งประกอบด้วย 

1.โหมดการทำงานของผู้ใช้(User Mode)

2.โหมดการทำงานของระบบ(System Mode / Moniter Mode )

เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ใช้หรือโปรแกรมเข้าไปจัดการกับอุปกรณ์ I/O อย่างไม่ถูกต้อง จึงมีการกำหนดให้คำสั่ง I/O ทั้งหมดเป็นคำสั่งสงวน(Privilege Instruction)นั่นหมายความว่า ผู้ใช้จะ ไม่สามารถสั่งการกับอุปกรณ์อินพุตและเอาท์พุตได้โดยตรง แต่หากผู้ใช่ต้องการใช้งาน I/O จะต้องติดต่อผ่านระบบปฎิบัติการ

เท่านั้นด้วยการเรียกใช้งานผ่าน System Call

การป้องกันหน่วยความจำ จะทำได้ด้วยการป้แองกันไม่ให้โปรแกรมของผู้ใช้สามารถเข้าไปแก้ไขข้อมูลที่อยู่นอกเหนือจากพื้นที่หน่วยความจำของตนที่รับผิดชอบ ทั้งนั้นเพื่อไม่ให้โปรแกรมของผู้ใช้ต่างๆ เข้าไปก้าวก่ายภายในหน่วยความจำของกันและกัน ซึ้งอาจทำให้ข้อมูลเสียหายได้

กรณีบางโปรแกรมในระบบ ได้ทำการติวงจรลูปแบบไม่มีที่สิ้นสุด จึงทำให้ไม่สามารถส่งคืนซีฑียูกลับไปยังระบบปฏิบัติการ ดังนั้น เพื่อป้องกันเหตุการณ์ดังกล่าว จึงมีการใช้นาฬิกาจับเวลา ครั้นเมื่อเวลาถูกใช้งานไปเรื่อยๆ จนมีค่าเป็นศูนย์ โปรแกรมนั้นก็จะหลุดจากการครอบครองซีพียู ทำให้ซีพียูสมารถไปทำงานอื่นที่รอคอยอยู่ได้

การศึกษา โครงสร้างของระบบปฎิบัติการ สามารถพิจารณาถึงส่วนสำคัญต่างๆ ดังนี้

1.ส่วนประกอบของระบบ

2.งานบริการของระบบปฏิบัติการ

3.การติดต่อระหว่งโปรเซสกับระบบปฎิบัติการ  

ส่วนประกอบของระบบ

ระบบปฏิบัติการเป็นโปรแกรมที่มีความซับซ้อน ดังน้ันการแบ่งเป็นส่วนประกอบย่อย ด้วยการให้แต่ละส่วนมีหน้าที่ของตนเองที่ชัดเจน และแต่ละส่วนมีการระบุหน้าที่โดยละเอียดสำหรับการจัดการกับอินพุต/เอาท์พุต ซึ้งนับเป็นแนวทางการออกแบบที่ดีวิธีหนึ่ง ดังนั้นในระบบปฏิบัติการจึงมีการแบ่งส่วยหน้าที่การจัดการออกเป็นส่วนๆ ด้วยกัน

1.การจัดการโปรเซส

2.การจัดการหน่วยความจำหลัก

3.การจัดการแฟ้มข้อมูล

4.การจัดการอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต

5.การจัดการหน่วยความจำสำรอง

6.เครือข่าย

7.ระบบการป้องกัน

8.ระบบการแปลคำสั่ง

1. การจัดการโปรเซส 

 ซีพียู จัดเป็นส่วนสำคัญสำหรับระบบคอมพิงเตอร์เนื่องจากมีราคาแพง ดังนั้นระบบปฎิบัติการจึงต้องออกแบบมาเพื่อใช้งานซีพียูให้เกิดความคุ้มค่ามากที่สุด

 ระบบปฏิบัติการบางระบบ   เช่น ระบบปฏิบัติการดอสหรือเอ็มเอสดอล (MS-DOS)มีการจัดการโปรเซสที่ค่อนข้างง่าย เนื่องจากจัดการโปรเซสแบบผู้ใช้คนเดียว (Sing User)ทำให้การใช้งานซีพียูอาจไม่ได้รับความคุ้มค่านัก แต่ก็เป็นระบบปฎิบัติการที่ออกแบบง่ายเพราะไม่ค่อยมีความสลับซับซ้อน   อีกทั้งยังใช้ทรัพยากรค่อนข้างน้อย

 แต่ในระบบปฎิบัติการที่ออกแบบมาใช้งานกับระบบใหญ่ ๆ นั้นจะถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการใช้งานหลายๆ คน ( Multiuser)  ซึ่งอาจมีซีพียูหนึ่งตัวหรือมากกว่า ( Multiprocessor) ก็เป็นได้  ดังนั้นระบบปฎิบัติการที่ใช้กับระบบคอมพิงเตอร์ดังกล่าว  จำเป็นต้องได้รับการออกแบบที่ดี  และที่สำคัญย่อมมีความสลับซับซ้อนยิ่งขึ้นด้วย

  สำหรับระบบคอมพิวเตอร์ที่ส่วนใหญ่มักมีเพียงซีพียูเดียว  และใช้ระบบปฎิบัติการที่รองรับการใช้งานหลายๆโปรแกรมนั้น   ในความเป็นจริง ซีพียูจะทำงานได้ทีละงานเท่านั้นซึ่งเป็นลักษณะแบบ  Sequential  Execution  ดังที่นอยมานน์ได้กล่าวไว้   แต่เนื่องด้วยการทำงานของซีพียูมีความรวดเร็วมาก  เกิดสายตามนุษย์ที่จะจับผิดว่าซีพียูทำ งานที่ละงานอยู่   ดังนั้นจึงดูเหมือนว่าซีพียูสามารถทำงานได้หลายๆ งานในขณะเดียวกัน

              งานที่ส่งไปประมวลผลในซีพียู  จะเรียกว่าโปรเซส  โดยโปรเซสคือโปรแกรมที่กำลังถูกประมวลหรือถูกเอ็กซคิวต์ หรือ อาจกล่าวอีกนัยหนึ่งว่า โปรแกรมนั้นทำการครอบครองซีพียูในขณะนั้นอยู่  ซึ่งกระบวนการดังกล่าว  ซีพียูก็ต้องมีการบวนการจัดการโปรเซสที่ครอบครองรวมถึงการจัดการกับโปรเซสอื่น ๆ ที่ต้องการขอใช้บริการซีพียู

             หากยกตัวอย่างเปรียบเทียบการทำงานซีพียูกับงานต่างๆ ที่รอคอยการครอบครองหรือขอใช้บริการซีพียู  เช่น มีคนขับรถเพียงคนเดียว  แต่มีรถอยู่ 4 คัน คือ A, B, C, D  ซึ่งคนขับรถต้องนำรถทั้ง4 คันนี้ไปสู้จุดหมายพร้อมๆกันโดยรถแต่ละคันมีจุดหมายปลายทาง  ในระยะทางที่แตกต่างกัน กล่าวคือ คนขับรถคือซีพียูซึ่งมีเพียงคนเดียว และรถแต่ละคันนั้นคืองานหรือโปรเซสที่ซีพียูต้องทำหน้าที่ในการขับเคลื่อนรถทั้งสี่ไปยังจุดหมายปลายทาง ดังนั้นคนขับรถหรือซีพียูนี้ จะต้องมีกระบวนการในการจัดการกับรถทั้ง 4 คันนี้ไปสู่จุดหมายในเวลาพร้อมกันหรือใกล้เคียงกันได้อย่างไร

2. การจัดการหน่วยความจำ 

หน่วยความจำในระบบคอมพิวเตอร์  ถือเป็นทรัพยากร (Resource) หนึ่งที่สำคัญซึ่งเมื่อกล่าวถึงหน่วยความจำในระบบคอมพิวเตอร์มักจะหมายถึงหน่วยความจำหลัก  (MainMeory) หรือ หน่วยความจำแรมในไมโครคอมพิวเตอร์นั่นเอง ข้อบัญญัติข้อหนึ่งของ ดร.จอห์ ฟอน นอยมานน์ กล่าวว่าข้อมูลและชุดคำสั่ง (Data and Instruction) ต้องอยู่ในหน่วยความจำหลัก นั้นหมายถึงว่าโปรแกรมและข้อมูลต้องอยู่ในหน่วยความจำ ซึ่งหน่วยความจำนี้ซีพียูสารถเข้าถึง (Access) ได้โดยตรง และมีความเร็วสูงพอที่จะทำงานเคียงคู่กับความเร็วของซีพียูได้ ถึงแม้จะเทียบกับความเร็วของซีพียูไม่ได้ แต่ก็จะไม่เกิดความเหลื่อมล้ำกันมากนัก แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันนี้ก็มีหน่วยความจำชนิดหนึ่งที่เรียกว่า หน่วยความจำแคช (Cache Memory) ซึ่งเป็นหน่วยความจำขนาดเล็กแต่มีความรวดเร็ว โดยนำมาใช้งานร่วมกับหน่วยความจำหลัก จึงมีผลให้การประมวลผลรวดเร็วยิ่งขึ้น

3. การจัดการแฟ้มข้อมูล

  กิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการจัดการแฟ้มข้อมูล (file manipulation) จะแตกต่างกันออกไปในแต่ละระบบงาน แต่จะมีกิจกรรมหลักในการใช้ข้อมูล ได้แก่

  5.1 การสร้างแฟ้มข้อมูล (file creating) คือ การสร้างแฟ้มข้อมูลเพื่อนำมาใช้ในการประมวลผล ส่วนใหญ่จะสร้างจากเอกสารเบื้องต้น (source document) การสร้างแฟ้มข้อมูลจะต้องเริ่มจากการพิจารณากำหนดสื่อข้อมูลการออกแบบฟอร์มของระเบียน การกำหนดโครงสร้างการจัดเก็บแฟ้มข้อมูล (file organization) บนสื่ออุปกรณ์

  5.2 การปรับปรุงรักษาแฟ้มข้อมูลแบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ

 1) การค้นคืนระเบียนในแฟ้มข้อมูล (retrieving) คือ การค้นหาข้อมูลที่ต้องการหรือเลือกข้อมูลบางระเบียนมาใช้เพื่องานใดงานหนึ่ง การค้นหาระเบียนจะทำได้ ด้วยการเลือกคีย์ฟิลด์ เป็นตัวกำหนดเพื่อที่จะนำไปค้นหาระเบียนที่ต้องการในแฟ้มข้อมูล ซึ่งอาจจะมีการกำหนเงื่อนไขของการค้นหา เช่น ต้องการหาว่า พนักงานที่ชื่อสมชายมีอยู่กี่คน

 2) การปรับเปลี่ยนข้อมูล (updating) เมื่อมีแฟ้มข้อมูลที่จะนำมาใช้ในการประมวลผลก็จำเป็นที่จะต้องทำหรือรักษาแฟ้มข้อมูลนั้นให้ทันสมัยอยู่เสมอ อาจจะต้องมีการเพิ่มบางระเบียนเข้าไป (adding) แก้ไขเปลี่ยนแปลงค่าฟิลด์ใดฟิลด์หนึ่ง (changing) หรือลบบางระเบียนออกไป (deleting)

4. การจัดการอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต

วัตถุประสงค์ประสงค์สำคัญประการหนึ่งของระบบปฎิบัติการก็คือ การเก็บซ้อนความยุ่งยากและความสลับซับซ้อนของฮาร์ดแวร์เอาไว้ ด้วยการปล่อยให้เป็นหน้าที่ของระบบปฏิบัติการทำงานแทนเช่น 

เมื่อผู้ใช้ต้องการใช้อุปกรณ์ ก็ไม่จำเป็นต้องเขียนชุดคำสั่งเพื่อจัดการกับอุปกรณหล่านั้น ปล่อยให้เป็นหน้าที่ของระบบปฎิบัติการ กล่าวคือ เมื่อผู้ใช้ต้องการเรียกใช้อุปกรณ์ใดๆ ก็เพียงติดต่อผ่านระบบปฏิบัติการ จากนั้นระบบปฏิบัติการจะไปติดต่อกับอุปกรณ์เหล่านั้นอีกทอดหนึ่งโดยผ่านตัวขับอุปกรณ์(Device Driver) ดังนั้นในการจัดการอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต ระบบปฏิบัติการจะมีหน้าที่รับผิดชอบกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ I/O  ดังรายละเอียดดังต่อไปนี้

1.จัดองค์ประกอบหน่วยความจำต่างๆ เช่น หน่วยความจำบัฟเฟอร์ หน่วยความจำแคช 

2.ติดต่อกับตัวขับอุปกรณ์ของอุปกรณ์ที่ใช้ทั่วไป เช่น คีย์บอร์ด หรือ เมาส์ 

3.ติดต่อกับตัวขับอุปกรณ์ของอุปกรณ์เฉพาะ เช่น เครื่องบันทึกวีดี สแกนเนอร์ หรือ จอยสติ๊ก เป็นต้น

5.การจัดการหน่วยความจำสำรอง

ปัญหาของหน่วยความหลักก็คือมีขนาดจำกัด และข้อมูลจะสูญหายเมื่อ ไฟฟ้าดับ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีหน่วยความจำสำรอง เพื่อใช้สำหรับบันทึกและสำรองข้อมูล เพื่อนำมาใช้งานในภายภาคหน้า ดังนั้นในการจัดการหน่วยความจำสำรอง ระบบปฏิบัติการจะมีหน้าที่รับผิดชอบกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำสำรอง ดังรายละเอียดต่อไปนี้ 

1.การจัดการพื้นที่ว่าง

2.การจัดสรรพื้นที่เพื่อบันทึกข้อมูล

3.การจัดตารางลำดับการทำงานของดิสก์(Disk Scheduling)

5.เครือข่าย

ระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน มักเชื่อมโยงเป็นเครือข่าย โดยระบบกระจายโปรเซสต่างๆ จะไม่มีการใช้หน่วยความจำ ร่วมกัน ดังนั้นโปรเซสเหล่านั้นจึงมีซีพียู และ หน่วยความจำเป็นของตนเอง โดยกาารติดต่อระหว่างโปรเซสจะผ่านสายสัญญาณบนเครือข่ายและด้วยระบบกระจายนี้เอง จึงสามารถนำคอมพิวเตอร์ที่มีความแตกต่างกัน ไม่ว่าจะเป็น เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์ และไมโครคอมพิวเตอร์ มารวมเข้าด้วยกันเป็นระบบเครือข่ายเดียวกันได้ รวมถึงใช้รัพยากรร่วมกันได้อีกด้วย จึงทำให้การประมวลผลมีประสิทธิภาพสูงขึ้น เร็วขึ้น และมีความน่าเชื่อถือสูง ดังน้ันระบบปฏิบัติการจึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือที่ให้คอมพิวเตอร์เหล่านั้นสามารถเชื่อมโยงสื่อสารผ่านเครือข่ายได้

6.ระบบป้องกัน

กรณีระบบคอมพิวเตอร์ที่ทำงานแบบหลายผู้ใช้ โดยอนุญาตให้มีโปรเซสทำงานพร้อมๆกันได้

ระบบปฏิบัติการจะต้องมีระบบป้องกัน โดยโปรเซสแต่ละโปรเซสจะต้องได้รับการคุ้มครองไม่ให้เกิด

การก้าวก่ายซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่น หากโปรเซสหนึ่งกำลังประมวลผลบนพื้นที่หน่วยความจำทที่ได้รับการจัดสรรให้โดยระบบปฏิบัติการแล้ว โปรเซสอื่นๆ ก็จะต้องไม่สามารถเข้าไปใช้งานบนพื้นที่หน่วยความจำส่วนนั้นได้ หรือนอกจากจะได้รับการอนุญาต

7.ระบบแปลคำสั่ง

โปรแกรมระบบที่สำคัญอีกตัวหนึ่งในคอมพิวเตอร์ก็คือ ตัวแปลคำสั่ง(Command Interpreter)

ซึ่งเป็นตัวที่ใช้สำหรับติดต่อระหว่างผู้ใช้กับระบบปฏิบัตการ ทำหน้าที่รับคำสั่งจากผู้ใช้ เพื่อนำไป

ปฏิบัติการ เช่น ระบบปฏิบัติการ Dos ที่สามารถใช้คำสั่ง Command line โต้ตอบกับระบบได้ เช่น

DIR , DATE , TIME , FORMAT เป็นต้น 

งานบริการของระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการมีการจัดเตรียมสภาพแวดล้อมเพื่อบริการให้กับโปรแกรมที่เข้ามาประมวลผลอย่างไรก็ตาม การบริการในระบบปฏิบัติการต่างๆ อาจมีความแตกต่างกันออกไป แต่ก็มีการบริการพื้นฐานที่เหมือนกัน โดยมีจุดประสงค์คือ ต้องการสร้างความสะดวกให้แก่ผู่ใช้ สำหรับการบริการ พื้นฐานของระบบปฏิบัติการประกอบด้วย

1.การประมวลผลโปรแกรม 

ระบบต้องมีความสามารถในการโหลดโปรแกรมเข้าสู้หน่วยความจำหลัก และนำมาประมวลผลได้ โดยโปรแกรมที่ถูกประมวลผลจะต้องมีจุดสิ้นสุดของโปรแกรมตามปกติ แต่หากโปรแกรมที่ประมวลผลเกิดผิดปกติขึ้นมา มีการประมวลผลแบบไม่มีที่สิ้นสุด ก็สามารถสั่งการเพื่อทำลายโปรเซสนั้นได้

2.การดำเนินงานกับอุปกรณ์ I/O 

ในขณะที่โปรแกรมกำลังประมวลผลอยู่ อาจมีความต้องการเรียกใช้อุปกรณ์ I/O ซึ้งอาจเป็น ดิสก์ไดรฟ์ 

หรือ เครื่องพิมพ์ แต่เนื่องด้วยผู้ใช้ไมาสามารถติดต่อกับอุปกรณ์เหล่าน้้้ันได้โดยตรง ดังน้ันระบบปฏิบัติการจึงต้องจัดหาวิธีการเพื่อเป็นตัวกลางในการติดต่อกับอุปกรณ์ดังกล่าว 

3.การจัดการกับระบบแฟ้มข้อมูล

ระบบปฏิบัติการจะต้องจัดการกับระบบแฟ้มข้อมูลได้ และถือเป็นสิ่งจำเป็นทีเดียว เพราะว่าการทำงานของคอมพิวเตอร์กับระบบปฏิบัติการ ก็คือการทำงานร่วมกับแฟ้มข้อมูลนั่นเองดังนั้น ระบบปฏิบัติการจึงต้องมีฟังค์ชั่นในการจัดการกับระบบแฟ้มข้อมูลทั้งการอ่าน และการบันทึก และรวมถึงการสร้าง และการลบแฟ้มข้อมูลด้วย

4.การติดต่อสื่อสาร

การบริการนี้ เกี่ยวข้องกับการติดต่อสื่อสารกันระหว่างโปรเซส โดยโปรเซสทั้งสองอาจประมวลผลอยู่ในซีพียูตัวเดียวกัน หรืออยู่คนละเครื่องกันที่ส่งผ่านระบบเครือข่าย โดยการสื่อสารนี้อาจจะใช้หน่วยความจำร่วมกัน หรืออยู่คนละเครื่องกันที่ส่งผ่านระบบเครือข่าย โดยการสื่อสารนี้อาจใช้หน่วยความจำร่วมกัน หรืออาจใช้วิธีการส่งผ่านโดยมีระบบปฏิบัติการเป็นตัวกลาง

5.การตรวจจับข้อผิดพลาด

ระบบปฏิบัติการจำเป็นต้องมีกลไกในการตรวจจับข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาในระบบ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการประมวลผล ได้เกิดเหตุการณ์ผิดปกติที่หน่วยความจำ หรือเกิดข้อผิดพลาดในขณะบันทึกข้อมูลลงในอุปกรณ์สำรองข้อมูล หรือส่งงานไปพิมพ์ลงในเครื่องพิมพ์ ไม่ได้ ข้อผิดพลาดเหล่านี้ ระบบปฏิบัติการจะต้องมีวิธีจัดการที่เหมาะสม

6.การจัดสรรพทรัพยากร

เราได้ทราบแล้วว่า ทรัพยากรในระบบน้ันมีจำกัด ดังนั้นในระบบที่มีผู้ใช้หลายคนที่นำงานเข้ามาประมวลผลพร้อมกัน ทรัพยากรต่างๆ จำเป็นต้องได้รับการจัดสรรให้กับงานเหล่านั้น และ หากมีโปรเซสใดร้องขอบริการทางทรัพยากรเดียวกันในช่วงเวลาเดียวกัน ระบบปฏิบัติการจะต้องมีวิธีการที่ยุติธรรม หรือวิธีที่เหมาะสมที่สุดในการจัดสรรทรัพยากรเหล่านั้นให้กับผู้ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

7.การทำบัญชีผู้ใช้

ระบบปฏิบัติการจะต้องมีการบันทึกการใช้งานของผู้ใช้ และการใช้งานทรัพยากรต่างๆ เพื่อจัดทำเป็นสถิติการใช้งาน สถิติการใช้งานเหล่านี้ สามารถนำไปตรวจสอบ และนำไปใช้ประโยชน์ในด้านการปรับปรึงระบบให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นต่อไปได้

8.ระบบการป้องกัน

ข้อมูลต่างๆ ของผู้ใช้ แต่ละคนที่ประมวลผลอยู่ในระบบ จะได้รับการป้องกันมิให้มีการก้าวก่ายซึ่งกันละกัน กล่าวคือ โปรเซสหนึ่งจะไปสอดแทรกโปรเซสอื่นๆ ไม่ได้ ดังนั้นทรัพยากรทั้งหลายในระบบจะต้องถูกควบคุม และรักษาความปลอภัย เพื่อป้องกันมิให้ผู้มีสิทธิ์ใช้งานเข้ามาในระบบ โดยผู้ที่สามารถเข้าระบบได้จะต้องมีรหัสประจำตัว และรหัสผ่านที่ถูกต้องจึงสามารถเข้าใช้ระบบได้ 

การติดต่อระหว่างโปรเซสกับระบบปฏิบัติการ

การติดต่อระหว่างโปรเซสกับระบบปฏิบัติการในที่นี้คือ System Calls นั่นเอง โดยปกติทั่วไปแล้วจะใช้ชุดคำสั่งภาษาแอสเซมบลีในการติดต่อ แต่อย่างไรก็ตาม ในบางระบบอาจอนุญาตให้ผู้ใช้สามารถเขียนโปรแกรมภาษาระดับสูงเพื่อเรียกใช้ System Calls ได้โดยตรง เช่น ภาษาC เป็นต้น สำหรับการเรียกใช้งาน System Calls จะประกอบด้วยกลุ่มงานต่างๆ ดังนี้

1.การควยคุมโปรเซส 

เป็นกลุ่มที่ควบคุมโปรเซสทั้งหมด โดยขณะที่โปรแกรมกำลังปนชระมวลผลอยู่ เราอาจต้องการให้โปรแกรมนั้นหยุดการทำงาน โหลดข้อมูลเพิ่มเติม ประมวลผลโปรเซสนั้นอีกครั้ง จบโปรเซส  สร้างโปรเซสขึ้นมาใหม่ หรือ สั่งรอเป็นต้น 

2.การจัดการเก็บแฟ้มข้อมูล 

เป็นกลุ่มจัดการเก็บแฟ้มข้อมูลทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นการสร้างแฟ้มข้อมูล ลบแฟ้มข้อมูลการเปิดและปิดแฟ้มข้อมูล รวมถึงอ่านและบันทึกแฟ้มข้อมูล 

3.การจัดการกับอุปกรณ์ 

เป็นกลุ่มที่ใช้จัดการกับอุปกรณ์ในระบบ โดยระบบอาจมีการร้องขอใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น ร้องขอบริการเพื่อใช้งานเทป ครั้นเมื่ิอใช้งานเสร็จ ก็จะปลดอุปกรณ์นั้นคืนระบบเพื่อให้ผู้อื่นเรียกใช้งานต่อไปได้

4.การบำรุงรักษาข้อมูล

เป็นกลุ่มที่ตอบสนองงานหลักของตัวระบบปฏิบัติการ เช่น ในระบบส่วนใหญ่จะมีการโอนถ่ายข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับระบบปฏิบัติการ นอกจากนี้ในบางระบบอาจต้องการแสดงวันที่ เวลาและข้อมูลในระบบ

เช่น จำนวนผู้ใช้งาน เวิอร์ชั่นของระบบปฏิบัติการ เนื้อที่ว่างบนหน่วยความจำเนื้อที่ว่างในอุปกรณ์สำรองข้อมูล เป็นต้น

5.การติดต่อสื่อสาร

การสื่อสารระหว่างโปรเซสอาจเกิดขึ้นได้จากโปรเซสที่มีการติดต่อระหว่างกันภายในเครื่องเดียวกัน หรือติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ภายในเครือข่ายก็ได้ โดยกลุ่มงานส่วนนี้จะเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อ และยกเลิกการเชื่อมต่อ การรับส่งข้อความ การโอนถ่ายข้อมูล รวมถึงการใช้งาน และยกเลิกใช้งานอุปกรณ์

อ้างอิง

หนังสือเรียนวิชา การใช้งานระบบปฏิบัติการ รหัสวิชา  2128-2002 ประเภทวิชาอุตสาหกรรม สาขาเทคนิคคอมพิวเตอร์   116