ระบบปฏิบัติการ หน่วยที่ 2 หลักการทำงานของคอมพิวเตร์

หน่วยที่ 2 หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

การทำงานของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยหน่วยสำคัญ 5 หน่วย คือ

• หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
• หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU)
• หน่วยความจำหลัก (Main Memory)
• หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory)
• หน่วยแสดงผล (Output Unit)

        กลไกการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่เกิดจากองค์ประกอบต่างๆ  เริ่มด้วย

เมื่อมีการกดปุ่มเครื่องคอมพิวเตอร์  โปรแกรมหรือชุึดคำสั่งที่อยู่ในหน่วยความ

จำหลัก  จะทำการตรวจสอบอุปกรณ์ต่างๆ ให้พร้อมที่จะทำงาน  เมื่อตรวจสอบ

เสร็จคอมพิวเตอร์จะแสดงให้เห็นว่าพร้อมที่จะทำงาน  ก็จะมีการป้อนคำสั่งหรือ

โปรแกรมหรือข้อมูลโดยผ่านหน่วยรับข้อมูล  แล้วนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความ

จำหลัก  ต่อจากนั้น หน่วยประมวลผลกลางก็จะทำการตามคำสั่งของโปรแกรม

ซึ่งเรียกว่า  การประมวลผล  แล้วนำผลลัพธ์ที่ได้เก็บไว้ที่ หน่วยความจำ  และ

จะแสดงผลลัพธ์ผ่านหน่วยแสดงผลเมื่อมีคำสั่งให้แสดงผลลัพธ์

การทำงานของคอมพิวเตอร์

องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์

ฮาร์ดแวร์ (Hardware)

องค์ประกอบคอมพิวเตอร์ หมายถึง ส่วนการทํางานที่จําเป็นสําหรับ

คอมพิวเตอร์ 4 ส่วนคือส่วนที่ทําหน้าที่รับข้อมูล และคําสั่ง หรือเรียกว่าหน่วยรับ

ข้อมูลเข้า ส่วนที่ทําหน้าที่นําข้อมูลที่นําเข้า หรือคําสั่งไปประมวลผล หรือเรียกกว่า

หน่วยประมวลผลกลาง ส่วนที่ทําหน้าที่นําผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลกลาง

ไปแสดง หรือเรียกกว่าหน่วยแสดงผล และส่วนที่ทําหน้าที่จัดเก็บข้อมูลไว้เพื่อที่

จะนํามาใช้ในภายภาคหน้าหรือเรียกว่าว่าหน่วยเก็บข้อมูลสํารองจําลองลักษณะ

การทํางานที่จําเป็นสําหรับคอมพิวเตอร์ (องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์)

1 หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input Unit)

หน่วยรับข้อมูลเข้า เป็นหน่วยที่ทําหน้าที่รับข้อมูล หรือคําสั่งเข้าสู่คอมพิวเตอร์

เพื่อให้คอมพิวเตอร์นําข้อมูล หรือคําสั่งดังกล่าวไปประมวลผลกลางต่อไป 

ตัวอย่างของอุปกรณ์ที่จัดอยู่ในหน่วยรับข้อมูลเข้าได้แก่

·     แป้นพิมพ์ (Keyboard)

·     เมาส์ (Mouse)

·     ไมโครโฟน (Microphone)

·     แสกนเนอร์ (Scanner)

·     กล้องดิจิตอล

·     ตัวอย่างของหน่วยรับข้อมูลเข้าแสดงในรูป

2 หน่วยประมวลผล (Central Process Unit)

หน่วยประมวลผลกลาง เป็นหน่วยที่สําคัญที่สุด เปรียบได้กับสมองของ

คอมพิวเตอร์มีหน้าที่ประมวลผลของมูล หรือคําสั่งต่าง ๆ และมีหน้าที่ควบคุม

ระบบต่าง ๆ ของคอมพิวเตอร์ ให้ทุกหน่วยทํางานสอดคล้องกัน ซึ่งหน่วยประมวล

ผลการจะประกอบด้วยหน่วยย่อย ๆ ดังต่อไปนี้

·         หน่วยความจํา (Memory Unit)

·         รีจิสเตอร์ (Register) คือ หน่วยความจําที่อยู่ภายใน CPU ทําหน้าที่เก็บข้อมูลที่ส่งมาจากหน่วยความจําหลัก และจะนําข้อมูลดังกล่าวไปประมวลผล

·         รอม (Read Only Memory: ROM) คือ หน่วยความจําหลักชนิดถาวรของคอมพิวเตอร์ทําหน้าที่เก็บคําสั่งต่าง ๆ ไม่สามารถแก้ไข้ข้อมูลในรอมได้ เปรียบได้กับหนังสือที่จะเก็บความรู้ต่าง ๆ เอาไว้

·         แรม (Random Access Memory: RAM) คือ หน่วยความจําหลักชนิดหนึ่งของคอมพิวเตอร์ทําหน้าที่เก็บข้อมูล หรือคําสั่งต่าง ๆ ที่ใช้ในการประมวลผล สามารถแก้ไขข้อมูลในแรมได้ และข้อมูลจะหายไปเมื่อปิดเครื่อง

·        

·         หน่วยควบคุม (Control Unit) เป็นหน่วยที่ทําหน้าที่ควบคุมการทํางานทุกๆ หน่วยในCPU และอุปกรณ์ต่อพ่วงให้ทํางานได้อย่างสัมพันธ์กัน

3 หน่วยแสดงผล (Output Unit)

หน่วยแสดงผลเป็นหน่วยที่ทําหน้าที่นําผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลกลางแสดง

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่จัดเป็นชนิดหน่วยแสดงผลได้แก่

·         จอภาพ

·         เครื่องพิมพ์

·         ลําโพง

·         ตัวอย่างของหน่วยแสดงผลดังแสดงในรูป

4 หน่วยเก็บข้อมูลสํารอง (Secondary Storage)

หน่วยเก็บข้อมูลสํารอง คือ สื่อในการเก็บบันทึกข้อมูล เช่น Hard disk, CD-

ROM,Tape, Floppy diskเป็นต้น

ซอฟต์แวร์ (Software)

คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ที่ประกอบออกมาจากโรงงานจะยังไม่สามารถทำงานใดๆ 

เนื่องจากต้องมี ซอฟต์แวร์ (Software) ซึ่งเป็นชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่สั่งให้

ฮาร์ดแวร์ทำงานต่าง ๆ ตามต้องการ โดยชุดคำสั่งหรือโปรแกรมนั้นจะเขียนขึ้นมา

จาก ภาษาคอมพิวเตอร์ (Programming Language) ภาษาใดภาษาหนึ่ง และมี 

โปรแกรมเมอร์ (Programmer) หรือนักเขียนโปรแกรมเป็นผู้ใช้ภาษาคอมพิวเตอร์

เหล่านั้นเขียนซอฟต์แวร์ต่าง ๆ ขึ้นมา

ซอฟต์แวร์ สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆคือ

·         ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software )

·         ซอฟต์แวร์ประยุกต์ ( Application Software )

ซอฟต์แวร์ระบบ โดยส่วนมากแล้วจะติดตั้งมากับเครื่องคอมพิวเตอร์เนื่องจาก

ซอฟต์แวร์ระบบเป็นส่วนควบคุมทำงานต่าง ๆ ของคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สามารถ

เริ่มต้นการทำงานอื่น ๆ ที่ผู้ใช้ต้องการได้ต่อไป ส่วน ซอฟต์แวร์ประยุกต์ จะเป็น

ซอฟต์แวร์ที่เน้นในการช่วยการทำงานต่าง ๆ ให้กับผู้ใช้ ซึ่งแตกต่างกันไปตาม

ความต้องการของผู้ใช้แต่ละคน

บุคลากร (People ware)

เครื่องคอมพิวเตอร์โดยมากต้องใช้บุคลากรสั่งให้เครื่องทำงาน เรียกบุคลากรเหล่า

นี้ว่า ผู้ใช้ หรือ ยูเซอร์ (user) แต่ก็มีบางชนิดที่สามารถทำงานได้เองโดยไม่ต้องใช้ผู้

ควบคุม อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์ก็ยังคงต้องถูกออกแบบหรือดูแลรักษาโดย

มนุษย์เสมอ


ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ (computer user) แบ่งได้เป็นหลายระดับ เพราะผู้ใช้

คอมพิวเตอร์บางส่วนก็ทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่บางส่วนก็

พยายามศึกษาโปรแกรมประยุกต์ในขั้นที่สูงขึ้น ทำให้มีความชำนาญในการใช้

โปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ นิยมเรียกกลุ่มนี้ว่า เพาเวอร์ยูสเซอร์ (power user)


ผู้เชี่ยวชาญทางด้านคอมพิวเตอร์ (computer professional) หมายถึงผู้ที่ได้ศึกษา

วิชาการทางด้านคอมพิวเตอร์ ทั้งในระดับกลางและระดับสูง ผู้เชี่ยวชาญทางด้าน

นี้จะนำความรู้ที่ได้ศึกษามาประยุกต์และพัฒนาใช้งาน และประสิทธิภาพของ

ระบบคอมพิวเตอร์ให้ทำงานในขั้นสูงขึ้นไปได้อีก นักเขียน

โปรแกรม(programmer) ก็ถือว่าเป็นผู้เชียวชาญทางคอมพิวเตอร์เช่นกัน เพราะ

สามารถสร้างโปรแกรมใหม่ ๆ ได้ และเป็นเส้นทางหนึ่งที่จะนำไปสู่การเป็นผู้

เชี่ยวชาญทางคอมพิวเตอร์ต่อไป


บุคลากรก็เป็นส่วนหนึ่งของระบบคอมพิวเตอร์ เพราะมีความเกี่ยวข้องกับระบบ

คอมพิวเตอร์ ตั้งแต่การพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ ตลอดจนถึงการนำคอมพิวเตอร์

มาใช้งานต่าง ๆ ซึ่งสามารถสรุปลักษณะงานได้ดังนี้

·         การดำเนินงานและเครื่องอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น การบันทึกข้อมูลลงสื่อ หรือส่งข้อมูลเข้าประมวล หรือควบคุมการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ เช่น เจ้าหน้าที่บันทึกข้อมูล (Data Entry Operator) เป็นต้น

·         การพัฒนาและบำรุงรักษาโปรแกรม เช่น เจ้าหน้าที่พัฒนาโปรแกรมประยุกต์ (Application Programmer) เจ้าหน้าที่พัฒนาโปรแกรม (System Programmer)เป็นต้น

·         การวิเคราะห์และออกแบบระบบงานที่ใช้คอมพิวเตอร์ประมวลผล เช่น เจ้าหน้าที่วิเคราะห์และออกแบบระบบงาน (System Analyst and Administrator) วิศวกรระบบ (System Engineer) เจ้าหน้าที่จัดการฐานข้อมูล (Database Administrator) เป็นต้น

·         การพัฒนาและบำรุงรักษาระบบทางฮาร์ดแวร์ เช่น เจ้าหน้าที่ควบคุมการทำงานระบบคอมพิวเตอร์ (Computer Operator) เป็นต้น