เรื่องที่ 9 ซอฟต์แวร์และซอฟต์แวร์ระบบ

ซอฟต์แวร์ระบบ

คือซอฟต์แวร์ที่ช่วยในการจัดการระบบ คอมพิวเตอร์ จัดการอุปกรณ์รับเข้าและส่งออก การรับข้อมูลจากแผงแป้นอักขระ การแสดงผลบนจอภาพ การนำข้อมูลออกไปพิมพ์ยังเครื่องพิมพ์ การจัดเก็บข้อมูลเป็นแฟ้ม การเรียกค้นข้อมูล การสื่อสารข้อมูลในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ รวมทั้งการประสานงานกับซอฟต์แวร์ประยุกต์ ซอฟต์แวร์ระบบจึงหมายถึงซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ให้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ ซอฟต์แวร์ระบบที่รู้จักกันดี คือ ระบบปฏิบัติการ(operating sytem) เช่น เอ็มเอสดอส ยูนิกซ์ โอเอสทู วินโดวส์ ลินุกซ์ เป็นต้น

คอมพิวเตอร์จะทำงานไม่ได้หากปราศจากระบบ ปฏิบัติการ ซึ่งช่วยให้มนุษย์ติดต่อกับคอมพิวเตอร์ได้ เราสามารถสั่งงานผ่านระบบปฏิบัติการให้คอมพิวเตอร์คำนวณ ให้แสดงภาพให้พิมพ์ข้อความหรือผลลัพธ์ออกมาทางเครื่องพิมพ์เนื่องจากระบบ ปฏิบัติการทำหน้าที่ประสานงานระหว่างโปรแกรมต่างๆ กับฮาร์ดแวร์ ไม่ว่าจะเป็นหน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำ หน่วยรับเข้า และหน่วยส่งออก ซอฟต์แวร์ประยุกต์ไม่ว่าประเภทใดล้วนแต่ต้องทำงานบนระบบปฏิบัติการทั้งสิ้น เนื่องจากคอมพิวเตอร์จะไม่ทำงานถ้าไม่มีระบบปฏิบัติการ การเริ่มใช้งานคอมพิวเตอร์ทุกครั้งจึงต้องบรรจุ( load ) ระบบปฏิบัติการเข้าไว้ในหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ก่อนที่จะให้ เครื่องเริ่มทำงานอย่างอื่น                         

ระบบปฏิบัติการกับการปฏิบัติงานของคอมพิวเตอร์
ระบบปฏิบัติการทำหน้าที่ประสานงานหรือกำกับดูแลการงานของคอมพิวเตอร์ ในการกำหนดว่าจะเก็บโปรแกรมหรือข้อมูลไว้ในส่วนใดของหน่วยความจำ ดูแลการติดต่อระหว่างส่วนต่างๆของคอมพิวเตอร์กับโปรแกรมใช้งาน หรือผู้ใช้คอมพิวเตอร์ ควบคุมการส่งสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ขึ้นไปปรากฏบนจอภาพ ควบคุมการพิมพ์ ตัวอย่างเช่น ควบคุมการแปลสัญญาณจากแป้นพิมพ์ให้เครื่องรับรู้ ควบคุมการบันทึกหรือการอ่านข้อมูลของเครื่องขับแผ่นบันทึก นอกจากนี้ในปัจจุบันการทำงานในลักษณะกลุ่ม และระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีบทบาทในการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวาง ทำให้ระบบปฏิบัติการที่พัฒนาขึ้นมาในระยะหลังๆจำเป็นต้องมีความสามารถในการ ทำงานและให้บริการบนเครือข่ายเพิ่มขึ้นโดยระบบปฏิบัติการมีหน้าที่จัดการงาน ในการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์จัดสรรให้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อม ในเครือข่ายสามารถใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่ายร่วมกัน  เช่น     การใช้งานเครื่องพิมพ์ร่วมกัน และ  ควบคุมดูแลการใช้งานข้อมูลส่วนกลางซึ่งอยู่ในเครื่องที่ทำหน้าที่เป็นแม่ ข่าย โดยสามารถกำหนดสิทธิในการเข้าใช้ข้อมูลของผู้ใช้ที่อยู่ในกลุ่ม มีระบบป้องกันอันตรายที่จะเกิดกับข้อมูล

ประเภทของระบบปฏิบัติการ
เนื่องจากระบบปฏิบัติการเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้ แต่ด้วยเครื่องคอมพิวคอมพิวเตอร์ที่มีใช้อยู่ในปัจจุบันมีสถาปัตยกรรมที่แตก ต่างกัน เช่น เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ที่เราใช้งานทั่วไปจะมีคุณสมบัติและการทำงานที่แตก ต่างจากคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ เช่น มินิคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องให้บริการที่ต้องคอยให้บริการและดูแลเครื่อง คอมพิวเตอร์ที่เป็นบริวารจำนวนมากระบบปฏิบัติการที่ใช้งานกับคอมพิวเตอร์ ประเภทนี้จึงต้องมีความซับซ้อนกว่าระบบปฏิบัติการที่ใช้ในเครื่องไมโคร คอมพิวเตอร์และเราสามารถแบ่งประเภทของระบบปฏิบัติการตามลักษณะการทำงานได้ เป็น 3 ประเภทดังนี้

1) ประเภทใช้งานเดียว (single-tasking) ระบบปฏิบัติการประเภทนี้จะกำหนดให้คอมพิวเตอร์ใช้งานได้ครั้งละหนึ่งงานเท่า นั้น ใช้ในเครื่องขนาดเล็กอย่างไมโครคอมพิวเตอร์ เช่น ระบบปฏิบัติการดอส

2) ประเภทใช้หลายงาน (multitasking) ระบบปฏิบัติการประเภทนี้สามารถควบคุมการทำงานพร้อมกันหลายงานในขณะเดียวกัน ผู้ใช้สามารถทำงานกับซอฟต์แวร์ประยุกต์ได้หลายชนิดในเวลาเดียวกัน โดยระบบปฏิบัติการจัดสรรทั้งเวลาและเนื้อที่ที่ต้องใช้ในการประมวลผลคำสั่ง ของซอฟต์แวร์แต่ละชนิด เช่น แบ่งปันเวลาในการประมวลผลของซีพียูและแบ่งเนื้อที่ในหน่วยความจำสำหรับเก็บ ข้อมูลและคำสั่งของซอฟต์แวร์ที่ใช้งาน เช่น ระบบปฏิบัติการวินโดวส์ 95 และ 98

3) ประเภทใช้งานหลายคน (multiuser)ในหน่วยงานบางแห่งอาจใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ทำหน้าที่ประมวลผล ทำให้ในขณะใดขณะหนึ่งมีผู้ใช้คอมพิวเตอร์พร้อมกันหลายคนแต่ละคนจะมีสถานีงาน ของตนเองเชื่อต่อกับคอมพิวเตอร์จึงต้องใช้ระบบปฏิบัติการที่มีความสามารถใน การจัดการสูง เพื่อให้ผู้ใช้ทุกคนสามารถทำงานเสร็จในเวลา ระบบปฏิบัติการในกลุ่มนี้ เช่น ระบบปฏิบัติการวินโดวส์เอ็นที

ตัวอย่างระบบปฏิบัติการ
เนื่องจากระบบปฏิบัติการจะต้องมีความสัมพันธ์ระหว่างโปรแกรมใช้งาน ดังนั้นระบบปฏิบัติการจึงมีหลายชนิด ปัจจุบันระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้งานกันแพร่หลายมีดังนี้

1) ระบบปฏิบัติการดอส ( Disk Operating System : DOS)บริษัท ไอบีเอ็มผลิตเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ขึ้นมาและให้ชื่อว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้มอบหมายให้บริษัทไมโครซอฟต์เป็นผู้พัฒนาระบบปฏิบัติ การโดยให้ชื่อว่า พีซีดอส ต่อมาเมื่อไมโครคอมพิวเตอร์แบบนี้เป็นที่แพร่หลาย จึงมีผู้ผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ซึ่งมีการทำงานแบบเดียวกับไมโครคอมพิวเตอร์ของ บริษัทไอบีเอ็ม ไมโครคอมพิวเตอร์เหล่านี้ จะใช้ระบบปฏิบัติการของ บริษัทไมโครซอฟต์  เช่นกันแต่ใช้ว่า เอ็มเอสดอส (Microsoft Disk Operating System  :  MS-DOS) ซึ่งมีการทำงานคล้าย พีซีดอส แต่ปัจจุบันไม่ได้รับความนิยมแล้ว

2) ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ (UNIX) เป็น ระบบปฏิบัติการประเภทใช้หลายคน และหลายงาน ได้มีผู้พัฒนาระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ให้สามารถใช้กับเครื่องชนิดต่างๆ หลายระบบโดยตั้งชื่อใหม่ เช่น ซีนิกซ์ (Xenix) วีนิกซ์ (vinix) ไมโครนิกซ์ (Micronix) เอไอเอกซ์ (AIX) อัลทริกซ์ (Altrix) เป็นต้น ปัจจุบันมีความพยายามจะกำหนดให้ระบบปฏิบัติการที่มีชื่อต่างๆ เหล่านี้เป็นมาตรฐานเดียวกันโปรแกรมที่พัฒนาภายใต้ระบบยูนิกซ์นี้ มีข้อดีตรงที่ไม่ต้องขึ้นกับเครื่องคอมพิวเตอร์แบบใดแบบหนึ่งโดยเฉพาะ

3) ระบบปฏิบัติการไมโครซอฟต์วินโดวส์ (Microsoft Windows)ระบบ ปฏิบัติการนี้พัฒนาโดยบริษัทไมโครซอฟต์ เป็นระบบปฏิบัติการที่มีลักษณะการใช้งานแตกต่างจาก 2 ระบบแรกที่กล่าวมา เนื่องจากมีส่วนติดต่อกับผู้ใช้ (user interface) เป็นแบบที่เรียกว่าระบบ ติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก (Graphical User Interface : GUI) หรือที่เรียกว่า จียูไอ คือ มีการแสดงผลเป็นรูปภาพ และใช้สัญลักษณ์ในรูปรายการที่เลือก (MENU) หรือสัญรูป(Icon) ในการสั่งการให้คอมพิวเตอร์ทำงานแทนการพิมพ์ทีละบรรทัด ทำให้การใช้งานคอมพิวเตอร์ง่ายขึ้นทั้งยังมีสีสันทำให้ซอฟต์แวร์น่าใช้งาน มากขึ้นระบบปฏิบัติการวินโดวส์นี้เป็นระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยมสูง มากในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ทั่วไปทั้งนี้นอกจากจะเป็นเพราะความง่ายในการ ใช้งานที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังเป็นเพราะหลังจากที่บริษัทไมโครซอฟต์ได้ผลิตระบบปฏิบัติการนี้ออกสู่ตลาด ก็ได้พัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์ที่สามารถใช้งานบนระบบปฏิบัติการนี้ขึ้นหลาย ประเภท ไม่ว่าจะเป็นซอฟต์แวร์ในกลุ่มซอฟต์แวร์ประมวลคำ ซอฟต์แวร์ตารางทำงาน หรือซอฟต์แวร์นำเสนอข้อมูล ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานของผู้ใช้ในทุกๆ ด้าน ทำให้เกิดการใช้งานที่แพร่หลาย นอกจากนี้ยังได้มีการพัฒนาระบบปฏิบัติการรุ่นใหม่ๆ ที่สนับสนุนการใช้งานกับเทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยเริ่ม ตั้งแต่วินโดวส์รุ่นแรก
1. Windows 3.11 ซึ่งเป็นรุ่นแรกที่ทำงานบนเครื่องเดียวการจัดการแบบ file manager แต่ไม่นับเป็นซอฟต์แวร์ระบบ
2. Windows 95  สามารถทำงานเป็นกลุ่มหรือเครือข่ายภายในองค์กรที่ใช้ทรัพยากรร่วมกันได้
3. Windows 98  สามารถทำงานเป็นกลุ่มหรือเครือข่ายภายในองค์กรที่ใช้ทรัพยากรร่วมกันได้
4. Windows Me  สามารถทำงานเป็นกลุ่มหรือเครือข่ายภายในองค์กรที่ใช้ทรัพยากรร่วมกันได้สนับสนุนทางด้านมัลติมีเดีย
5. Windows NT  เป็นระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่สามารถจัดการด้านการติดต่อสื่อสารระหว่าง เครื่องคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย จัดการด้านการใช้งานอุปกรณ์ร่วมกัน และดูแลจัดสรรและรักษาความปลอดภัยของข้อมูล
6. Windows 2000 Advance Server  เป็นระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่สามารถจัดการด้านการติดต่อ
สื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย จัดการด้านการใช้งานอุปกรณ์ร่วมกัน และดูแลจัดสรรและรักษาความปลอดภัยของข้อมูล
7. Windows XP  สามารถทำงานเป็นกลุ่มหรือเครือข่ายภายในองค์กรที่ใช้ทรัพยากรร่วมกันได้
สนับ สนุนทางด้านมัลติมีเดียสามารถจัดการด้านการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่อง คอมพิวเตอร์บนเครือข่าย จัดการด้านการใช้งานอุปกรณ์ร่วมกัน และดูแลจัดสรรและรักษาความปลอดภัยของข้อมูลได้ในระดับหนึ่ง
8. Windows CE  เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับคอมพิวเตอร์พกพา
9. Windows Vista เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับคอมพิวเตอร์เฉพาะเครื่อง

4)ระบบปฏิบัติการลีนุกซ์ (Linux)เป็น ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ระบบหนึ่งเช่นเดียวกับซีนิกซ์หรือวีนิกซ์ ได้รับการพัฒนาโดยนักศึกษาภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ในมหาวิทยาลัยเฮลซินกิ ประเทศฟินแลนด์ชื่อลีนุซ ทอร์วาลด์ (Linus Torvalds)เขาเริ่มพัฒนาระบบปฏิบัติการดังกล่าวในปี พ.ศ. 2523 ด้วยเขาต้องการพัฒนาระบบปฏิบัติยูนิกซ์ที่มีความสามารถมากกว่าไมนิกซ์ซึ่ง เขาใช้งานอยู่ จึงเริ่มต้นพัฒนาระบบปฏิบัติการนี้เอง โดยไม่ได้ลอกเลียนแบบจากระบบยูนิกซ์อื่นเลย และในปี พ.ศ. 2534 ระบบปฏิบัติการลีนุกซ์เวอร์ชั่น 0.010 ก็ได้รับการเผยแพร่ โดยมีการแจกให้ใช้งานฟรีรวมทั้งรหัสต้นแบบ (source code) ก็เป็นที่เปิดเผย จึงเป็นที่นิยมและมีผู้นำไปพัฒนาลีนุกซ์ของตนเองขึ้นใช้งานมากมาย รวมทั้งมีผู้พัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์ขึ้นใช้งานบนลีนุกซ์อีกด้วย

5)ระบบปฏิบัติ MAC OS X พัฒนา มาจากรุ่น MAX OS 9 (X คือ เลข10 แบบโรมันเป็นระบบปฏิบัติการที่สร้างขึ้นเพื่อใช้งานเฉพาะเครื่องของบริษัท แอปเปิ้ลเท่านั้น ซึ่งเน้นงานประเภทกราฟิก และศิลปะเป็นหลัก ทั้งนี้รูปแบบการทำงานแบบต่าง ๆ ของ MAC OS X จะสนับสนุนแบบ GCI เช่นเดียวกับระบบปฏิบัติการ WINDOWS ด้วยเหตุที่มีผู้นำรหัสต้นแบบของ  ระบบปฏิบัติการระบบนี้  มาพัฒนาเป็นของตนเองมากมายและเนื่องจากในปัจจุบันแนวคิดของจียูไอกำลังเป็น ที่นิยม จึงมีการพัฒนาระบบปฏิบัติการลินุกซ์ ให้สามารถทำงานบนระบบเอกซ์วินโดวส์ (X Windows) ซึ่งเป็นระบบที่มีการติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิก และถือได้ว่า  ลินุกซ์เป็นยูนิกซ์ที่สมบูรณ์แบบ อีกทั้งเป็นระบบปฏิบัติการที่สามารถทำงานได้บนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ ประสิทธิภาพไม่สูงมาก เช่น เครื่องในตระกูล 80386 ได้ และต้องการหน่วยความจำเพียง 2 เมกะไบต์ในการทำงานบนสภาวะตัวอักษร (text mode) หรือ 64 เมกะไบต์ในการทำงานบนเอกซ์วินโดวส์