การทำงานของคอพิวเตอร์

การทำงานของของคอมพิวเตอร์

เมื่อเรานึกถึงคำว่า Technology เชื่อได้เลยว่า สิ่งที่เราจะนึกถึง ในลำดับแรกๆ ก็คือคอมพิวเตอร์ ที่ดูเหมือน จะเป็นตัวแทน ซึ่งกันและกัน บางคน อาจจะคิดว่า คอมพิวเตอร์ เป็นเรื่องไกลตัว แต่เราเชื่อว่ามันไม่ใช่เรื่องยากจนเกินไป ที่จะสัมผัส และทำความคุ้นเคยกับมัน คำว่าคอมพิวเตอร์นั้น มีความหมาย ที่กว้างขวางมาก ดังนั้น เพื่อให้เราทำความเข้าใจ ได้ตรงกันมากขึ้น เราจึงขอพุ่งเป้ามาที่ Personal Computer หรือ PC เพื่ออธิบายให้คุณ รู้จักการทำงานของมัน      ภายใน PC นั้น จะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนต่างๆมากมาย ที่ถูกประกอบขึ้นมา โดยมี microprocessor เป็นศูนย์กลางในการทำงาน ชิ้นส่วนต่างๆ ที่ประกอบกันขึ้นมา นอกจาก microprocessor แล้ว ยังมีตั้งแต่ หน่วยความจำ, ฮาร์ดดิสก์, โมเด็ม ฯลฯ ซึ่งต่างก็ประสาน การทำงานร่วมกัน และเรากล่าวได้ว่า เจ้าเครื่อง PC นี้ ถือเป็นเครื่องอเนกประสงค์ ก็ว่าได้ เพราะมันสามารถ ตอบสนอง ความต้องการของคุณ ได้อย่างหลากหลาย ตั้งแต่ การทำงานพื้นฐาน อย่างการพิมพ์งาน, ตาราง ทำบัญชี รวมไปถึง การสื่อสาร ผ่าน email, chat หรือเล่นอินเตอร์เน็ต ซึ่งด้วย บทความนี้ จะช่วยให้คุณ เข้าใจพื้นฐานการทำงานของมัน และเรียนรู้ได้มากขึ้นว่า ส่วนประกอบทั้งหลายนั้น ประสานการทำงานร่วมกัน ได้อย่างไร ส่วนประกอบใน PC มาดูกันว่า ส่วนประกอบหลักๆ ภายใน PC นั้น มีอะไรกันบ้าง Central processing unit (CPU) - ถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุด และเป็นศูนย์กลาง การทำงานของ PC ตัว CPU นั้น ถือว่าเป็น microprocessor ประเภทหนึ่ง ที่มีความสามารถ ในการจัดการคำสั่ง และการประมวลผลที่มีความซับซ้อน เป็นอย่างมาก ถ้าเราเปรียบ PC กับการทำงานของมนุษย์แล้ว เราจะเปรียบ CPU ได้เท่ากับเป็นสมองของมนุษย์เลยทีเดียว คุณคงจะคุ้นเคยกันดี เวลาเลือกซื้อ PC ที่มักจะต้องคำนึงถึง CPU กันก่อน ว่าจะเลือกใช้ Pentium III, Celeron หรือ Athlon ซึ่งนี่ก็คือตัวอย่าง ที่แสดงให้เห็น ถึงความสำคัญของ CPU ได้เป็นอย่างดี Memory - หรือหน่วยความจำ ซึ่งถือว่า เป็นหน่วยจัดเก็บข้อมูล ที่ทำงานได้รวดเร็วที่สุด ส่วนใหญ่แล้ว เราจะคุ้นเคยกันดี กับ กับคำว่า RAM ที่เสมือนหนึ่ง เป็นตัวแทนของหน่วยความจำกันแล้ว การทำงานของมัน จะทำงานควบคู่ไปกับ CPU จึงจำเป็น ต้องมีความเร็ว ในการทำงาน และอัตราการส่งผ่านข้อมูลที่สูง ซึ่งหากคุณ ยังมองไม่เห็นภาพว่า Memory นั้น สำคัญอย่างไร เราก็อยากจะอธิบายว่า มันก็เปรียบเสมือนกับโต๊ะทำงานของคุณ หากคุณ ไม่มีโต๊ะทำงาน เอาไว้กองเอกสารต่างๆ คุณคงจะยุ่งยากไม่น้อย กับการจัดการ กับข้อมูลเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ประเภทของหน่วยความจำ ก็มีอยู่หลากหลาย ไม่ใช่แค่เพียง RAM เท่านั้น นั่นคือ  • Random-access memory (RAM) - ถือเป็น หน่วยความจำ ที่เราคุ้นเคยกันมากที่สุด และเป็นเสมือนหนึ่ง ตัวแทนของหน่วยความจำ ก็ว่าได้ การทำงานของ RAM นั้น จะเป็นเสมือนมือขวา ของ CPU โดยที่ข้อมูลแทบทั้งหมด จะต้องถูกส่งผ่านมายัง RAM เสียก่อน แล้วจึงค่อยส่งต่อไปให้ CPU อีกต่อหนึ่ง  • Read-only memory (ROM) - ถือเป็น หน่วยความจำถาวร ที่สามารถ เก็บข้อมูลเอาไว้ได้ภายใน แม้ว่าจะไม่มีประจุไฟฟ้า หล่อเลี้ยงอยู่ ( ต่างจาก RAM ที่เก็บข้อมูลได้ชั่วคราว เท่าที่มี ประจุไฟฟ้าอยู่เท่านั้น ) จุดประสงค์ ของ ROM นั่นคือ สำหรับ กักเก็บ ข้อมูลที่สำคัญๆ เอาไว้ อีกทั้ง ข้อมูลเหล่านี้ ยังไม่สามารถ ปรับเปลี่ยนได้ เพื่อป้องกัน ปัญหา การโดนไวรัสเล่นงาน หรือโดนผู้ไม่ประสงค์ดี จู่โจมเอาได้  • Basic input/output system (BIOS) - BIOS ถือเป็นส่วนสำคัญ ที่อยู่บนเมนบอร์ด เพื่อทำการ ควบคุม ค่าการทำงานต่างๆ ของระบบ และคำสั่งการสื่อสารต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้ ในระหว่าง บูธเครื่อง ซึ่ง BIOS นั้น ก็ถือเป็น ROM อีกชนิดหนึ่ง  • Caching - ถือเป็น หน่วยความจำ ที่ทำงาน ได้อย่างรวดเร็วที่สุด ซึ่งโดยตัวมันเอง ยังมีความสามารถ เหนือกว่า RAM ด้วยซ้ำ การทำงานของ Cache นั้น จะคอยประสานการทำงาน ระหว่าง RAM และ CPU อีกต่อหนึ่ง โดยทุกวันนี้ CPU รุ่นใหม่ๆ จะมาพร้อม Cache ในตัวด้วยกันทั้งสิ้น เพื่อลดปัญหา คอขวด ที่อาจเกิดขึ้น จากการสื่อสาร ระหว่าง CPU และ RAM Mainboard - ถือเป็น อุปกรณ์ชิ้นใหญ่ที่สุด ที่อยู่ภายในเครื่อง PC โดยลักษณะของมันแล้ว จะเป็นแผ่น circuit board รูปร่างสีเหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งเต็มไปด้วย วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ตัวเมนบอร์ดเอง ยังเต็มไปด้วย Slot มากมาย เพื่อการติดตั้ง ชิ้นส่วนต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น CPU, RAM, Graphic Card, Sound Card รวมไปถึง อุปกรณ์ชิ้นใหญ่ อย่างฮาร์ดดิสก์, CD ROM ก็ต้อง ทำการเชื่อมข้อมูล เข้ามายัง เมนบอร์ดผ่าน IDE Slot เช่นเดียวกัน ดังนั้น หากเราเปรียบเทียบ กับตัว Case เป็นเสมือนบ้าน แล้วล่ะก็ ตัวเมนบอร์ดเอง ก็คงเสมือนกับเป็นพื้นบ้าน สำหรับติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ นั่นเอง Power supply - ถือเป็น หม้อแปลงไฟฟ้าของระบบ เนื่องจาก อุปกรณ์ทุกชิ้น ที่ติดตั้งอยู่ภายใน PC นั้น จะต้องได้รับ ไฟฟ้าหล่อเลี้ยง มาจาก Power Supply ด้วยกันทั้งสิ้น Hard disk - มันคือ คลังเก็บข้อมูลของระบบ คุณจะขาดฮาร์ดดิสก์ไปเสียไม่ได้ เพราะไม่เช่นนั้นแล้ว คุณจะไม่สามารถ จัดเก็บข้อมูลต่างๆ ลงไปใน PC ของคุณได้เลย โดยตัวมันแล้ว ถือว่าเป็น สื่อเก็บข้อมูลแบบถาวร ที่มีลักษณะเป็นจานแม่เหล็ก การทำงานของฮาร์ดดิสก์นั้น เปรียบเสมือน เป็นตู้ลิ้นชัก สำหรับเก็บเอกสารจำนวนมาก เพราะฉะนั้น หากเราเปรียบเทียบ กับการทำงานแบบปกติแล้ว เราจะเห็นได้ว่า เมื่อเรา จะเริ่มต้นทำงาน เราก็ต้อง หยิบเอกสารที่ต้องการ มาจากตู้ลิ้นชัก ( หรือ ฮาร์ดดิสก์ ) แล้วก็นำเอกสารเหล่านั้น มากางลงบนโต๊ะทำงาน ( เปรียบได้กับ RAM ) เพื่อเป็นพื้นที่ทำงานอีกทีหนึ่ง Operating system - หรือระบบปฏิบัติการ ซึ่งถือเป็นส่วนของซอฟต์แวร์ ที่ถูกจัดเก็บอยู่บนฮาร์ดดิสก์ ความสำคัญของ ระบบปฏิบัติการก็คือ มันเป็นพื้นฐาน การทำงานของ PC หากคุณไม่มีตัวระบบปฏิบัติการ คุณก็ไม่สามารถ เปิดเครื่อง PC และบูธขึ้นมาเพื่อทำงานได้เลย ตัวอย่างของระบบปฏิบัติการ ที่คุ้นเคยกันดี ก็เล่น Windows, Mac OS หรือ Linux Chipset - ถือเป็นชิ้นส่วน ที่ควบคุมการทำงาน ของทั้งระบบ ตั้งแต่ CPU, หน่วยความจำ, IDE Drive หรือแม้แต่กราฟฟิคการ์ด อย่างไรก็ตาม ตัว Chipset ดูเหมือนจะห่างตัวเราสักหน่อย เนื่องจากว่า เวลาเลือกซื้อนั้น เราไม่ได้ซื้อ Chipset แยกมาต่างหาก แต่มันจะถูกรวมมาอยู่ในเมนบอร์ด ตั้งแต่โรงงานผลิตเลย ระบบบัส และ Port ต่อเชื่อม - ภายในเมนบอร์ดนั้น จะประกอบไปด้วย ระบบบัส และ Port ต่อเชื่อมที่หลากหลาย ซึ่งถูกติดตั้งขึ้นมา เพื่อรองรับ อุปกรณ์ที่แตกต่างกันออกไป ตั้งแต่ IDE Interface ที่ใช้สำหรับต่อเชื่อมกับ ฮาร์ดดิสก์ และ CD-ROM ต่อมาก็เป็น PCI Slot ที่มีไว้ สำหรับการติดตั้ง อุปกรณ์อย่าง การ์ดเสียง และการ์ดเน็ตเวิร์ก สุดท้ายนั่นคือ AGP Slot สำหรับการติดตั้งกราฟฟิคการ์ด ซึ่งถือเป็น Port ความเร็วสูงที่สุดตัวหนึ่ง ในบรรดา ที่เรากล่าวถึงมา Sound card - PC ของคุณ อาจกลายเป็นใบ้ขึ้นมา หากขาด Sound Card เนื่องจากว่า มันเป็นตัวกลาง ในการควบคุม การทำงานที่เกี่ยวข้องกับเสียง ตั้งแต่ การบันทึกเสียง ไปจนถึงการเล่นไฟล์เสียงต่างๆ ซึ่งถือได้ว่า เป็นอุปกรณ์พื้นฐาน เพื่อรองรับระบบมัลติมีเดียนั่นเอง อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ด้วยวัตถุประสงค์เพื่อลดต้นทุนการผลิต ทำให้มีการพัฒนา Chipset ที่รวมเอาความสามารถของ sound Card มาด้วย แต่มันก็ให้ประสิทธิภาพที่ไม่ดีเท่าไหร่นัก เมื่อเทียบกับ การใช้งาน Sound Card แบบแยกชิ้น Graphic Card - ถือเป็นส่วนของการแสดงผล ซึ่งจะช่วยให้จอภาพของคุณ แสดงภาพต่างๆ ได้อย่างเต็มที่ และก็เช่นเดียวกับ Sound Card นั่นคือ มันถือเป็น อุปกรณ์พื้นฐาน เพื่อรองรับระบบมัลติมีเดีย และก็มีผู้ผลิตหลายราย ที่นำเอาคุณสมบัติของ Graphic Card มาไว้ใน Chipset แต่มันก็ให้คุณภาพที่ไม่ดีนัก สำหรับ Graphic Card นี้ ก็ยังมีอีกหลายประเภท ตั้งแต่ การรองรับ คุณภาพในระดับ 2 มิติ ไปจนถึง การรองรับคุณสมบัติแบบ 3 มิติ ซึ่งเหมาะสำหรับ นักเล่นเกมส์ และผู้ใช้งาน ในระดับ Graphic Design มืออาชีพ การเชื่อมต่อภายนอก ไม่ใช่แค่เพียง อุปกรณ์ที่ติดตั้งภายในเท่านั้น ยังมีอุปกรณ์ภายนอก อีกหลายชิ้น ที่ทำการเชื่อมต่ออยู่กับ PC ของคุณ ซึ่งคุณจำเป็น ต้องใช้งานมันทั้งสิ้น ส่วนใหญ่แล้ว เรามักเรียก อุปกรณ์จำพวกนี้ว่า อุปกรณ์ Input / Output มาทำความรู้จักกันว่า อุปกรณ์จำพวกนี้ มีอะไรกันบ้าง Monito - จอภาพ อุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ เพราะไม่เช่นนั้น คุณคงไม่สามารถ รับชมการแสดงผล ของ PC ได้เลย จอภาพนั้น จะอาศัยการทำงาน ของ Graphic Card หรือ VGA Card ซึ่งจะทำการประมวลผล ภาพการแสดงผลต่างๆ แล้วส่งต่อมายัง จอภาพผ่านทาง VGA Port Keyboard - เป็นอุปกรณ์ Input ข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ คีย์บอร์ด ก็คือแป้นพิมพ์ดีดนั่นเอง อาจจะมีลักษณะแตกต่างกันไปบ้าง ตามการออกแบบของแต่ละบริษัท Mouse - ลักษณะของเม้าส์ ก็เหมือนหนูขาวตัวเล็กๆ นั่นเอง และนี่ก็คือสาเหตุ ที่ทำให้อุปกรณ์ชนิดนี้มีชื่อว่า Mouse การทำงานของเม้าส์ จะมีไว้สำหรับ ชี้ตำแหน่งบนหน้าจอ คอมพิวเตอร์ เพื่อการสั่งงาน และเข้าถึง โปรแกรมต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย สื่อบันทึกข้อมูล - สื่อบันทึกข้อมูล ที่เรากำลังพูดถึงนี้ ถือเป็นอุปกรณ์ ที่สามารถ เคลื่อนย้ายได้ เพื่อให้คุณ สามารถ Save และพกพา ไฟล์ข้อมูล ไปตามที่ต่างๆ ได้ตามต้องการ ( คงไม่ดีแน่ ที่จะมานั่งถอดฮาร์ดดิสก์ไปไหนต่อไหน ) ซึ่งก็จะมีตั้งแต่  • Floppy disk - ถือเป็น อุปกรณ์พื้นฐาน และเป็นสื่อบันทึกข้อมูล ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจาก มีราคาที่ถูกมาก และใช้งานได้ง่ายดาย แต่มันก็มี ความจุต่ำแค่เพียง 1.44 MB เท่านั้น  • CD-ROM / R / RW - Drive อ่านแผ่น CD ที่มีความสามารถ ในการจัดเก็บข้อมูลขนาดถึง 650 MB ต่อแผ่น CD 1 แผ่น และจนถึงตอนนี้ ก็ได้พัฒนา ให้มีความสามารถ ในการเขียนแผ่นข้อมูล ( CD-R ) และการเขียนซ้ำ ( CD-RW ) เช่นเดียวกับ การใช้งานแผ่น Floppy Disk กันแล้ว อย่างไรก็ตาม มันก็มีต้นทุนที่สูงกว่า และใช้เวลา ในการเขียนที่นานกว่าด้วย จึงเหมาะสำหรับ การจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ๆ เท่านั้น  • Zip Drive เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่มาแรง โดยใช้หลักการเดียวกับ Floppy Disk แต่มีความสามารถ จัดเก็บข้อมูลที่สูงกว่ามาก ในระดับ 100 - 250 MB นอกจากนี้ ยังมีอุปกรณ์ประเภทเดียวกับ Zip Drive อีก อาทิ Click Drive, Super Disk Drive เป็นต้น ซึ่งต่างก็ให้ความจุที่น่าทึ่ง แถมยังให้ความเร็ว ในการอ่านเขียนที่ดีอีกด้วย  • DVD-ROM - ถือเป็น หน่วยจัดเก็บข้อมูล ที่มีขนาดใหญ่สุด ในระดับ GB กันเลยทีเดียว อย่างไรก็ตาม มันก็มีต้นทุนที่สูงพอสมควร และจนถึงวันนี้ ก็ได้มีการพัฒนา DVD แบบเขียนได้แล้วด้วย ซึ่งเราเรียกกันว่า DVD-R แต่มันก็ยังไม่แพร่หลาย และมีราคา ที่แพงกว่า CD-RW หลายเท่าตัว Ports - ก็คือ ช่องสำหรับต่อเชื่อม ซึ่งถูกออกแบบมา สำหรับ เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่ เครื่องพิมพ์, สแกนเนอร์, โมเด็ม หรือแม้แต่ ฮาร์ดดิสก์แบบติดตั้งภายนอก สำหรับ Port ที่นิยมใช้งานกันในปัจจุบัน จะประกอบไปด้วย  • Parallel Port - ถือเป็น Port รุ่นเก่า ที่ให้ความเร็ว ในการต่อเชื่อม ที่ดีในระดับหนึ่ง ถึงวันนี้ แม้จะยังมี อุปกรณ์รองรับอยู่ แต่ก็พบไม่มากนัก ส่วนใหญ่ จะใช้ต่อเชื่อมกับ เครื่องพิมพ์ และ สแกนเนอร์ เป็นต้น  • Serial Port - เป็น Port รุ่นเก่า เช่นเดียวกับ Parallel Port นิยมใช้ต่อเชื่อมกับโมเด็มรุ่นเก่าๆ  • USB Port - ถือเป็น Port ที่มีความอเนกประสงค์มากที่สุด เพราะมีอุปกรณ์รองรับกับ USB มากมาย ไม่ว่าจะเป็นเครื่องพิมพ์, สแกนเนอร์, โมเด็ม, กล้องดิจิตอล หรือแม้แต่ CD-RW ด้วยข้อดี ที่ติดตั้งได้ง่ายดาย และให้ความเร็วที่น่าพอใจ  • Firewire (IEEE 1394) - ถือเป็น Port ความเร็วสูงที่สุด ในบรรดา Port ที่เราพูดถึง ความเร็วของมัน จึงไม่ต้องแปลกใจ ที่มีผู้พัฒนา อุปกรณ์ ให้ทำงานรองรับ Firewire ตั้งแต่ฮาร์ดดิสก์ แบบ External, CD-RW ไปจนถึง กล้องวิดีโอดิจิตอล  • Internet และ Network - อุปกรณ์ เพื่อทำการต่อเชื่อมเข้ากับเครือข่าย ไม่ว่าจะเป็น โมเด็ม หรือการ์ดเน็ตเวิร์ก ต่างก็ต้องต่อเชื่อม เข้ากับ PC เช่นเดียวกัน โดย สำหรับโมเด็มนั้น เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็น สำหรับการติดต่อ กับเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ซึ่งก็มีตั้งแต่ โมเด็มแบบอนาล็อกแบบ 56 kbps ไปจนถึงโมเด็มดิจิตอล ทั้งแบบ DSL, Cable และ อินเตอร์เน็ตผ่านดาวเทียม ในขณะที่การ์ดเน็ตเวิร์กนั้น ก็ช่วยให้ PC ของคุณ เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายได้ ซึ่งก็แบ่งออกเป็นหลายชนิด เช่นเดียวกัน ตั้งแต่ ความเร็วในระดับ 10 / 100 Mbps ไปจนถึงความเร็วในระดับ 1 Gbps เลยทีเดียว ประสานการทำงาน ถึงตอนนี้ คุณได้ทำความเข้าใจ เกี่ยวกับ ส่วนประกอบต่างๆ ที่รวมกันขึ้นมาเป็น PC กันแล้ว มาดูกันว่า ส่วนประกอบเหล่านี้ ทำงานกันอย่างไร ตั้งแต่ เปิดเครื่อง ไปจนถึง บูธเสร็จเรียบร้อย ถึงได้ผสานพลังช่วยให้ PC กลายเป็นเครื่องมือ อันทรงประสิทธิภาพ เช่นนี้ 1. เมื่อคุณ กดปุ่มเปิดเครื่อง ทั้งบนตัวเครื่อง PC และจอภาพ นั่นหมายความว่า คุณกำลัง ปล่อยให้กำลังไฟฟ้า ไหลผ่านเข้าสู่ระบบ และเริ่มต้น การทำงานของ PC ของคุณ 2. ที่หน้าจอ คุณจะเห็นซอฟต์แวร์ BIOS กำลัง Run โปรแกรมต่างๆเริ่มต้น ตั้งแต่ช่วงของ การทดสอบแรกเริ่ม ที่เรียกว่า power-on self-test ( POST ) ซึ่งโดยปกติแล้ว คุณจะเห็นตัว BIOS แสดงรายละเอียด เกี่ยวกับ ขนาดของ Memory, ความเร็ว CPU หรือขนาดของฮาร์ดดิสก์ ที่หน้าจอคอมพิวเตอร์ จากนั้น ในระหว่างที่บูธเครื่องนี้ ตัว BIOS ก็จะเตรียมการทำงาน และชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่อง ให้พร้อมรับการทำงาน ดังนี้  • BIOS จะเป็นผู้ตัดสินใจว่า Video Card ทำงานอย่างไร ในขั้นตอนแรก เพื่อให้สามารถ แสดงผลได้ เมื่อแรกเปิดเครื่อง ซึ่งตามปกติแล้ว ที่ตัว Video Card ( หรือ Graphic Card ) ก็จะมี BIOS ของมันเพื่อควบคุม การทำงานของ Graphic Processor และ หน่วยความจำ ที่ติดตั้ง อยู่บน Card ด้วย แต่ถ้าเป็นการ์ดแบบที่รวมอยู่บน Chipset ก็จะอาศัยข้อมูล ที่อยู่ใน ROM เพื่อทำการตั้งค่า BIOS  • ตัว BIOS จะทำการตรวจสอบ การทำงานของ RAM ตั้งแต่ ขนาด ความเร็ว และประสิทธิภาพ จากนั้น ก็จะตรวจหา ตัว Input / Output, Drive Cd, Harddisk, Floppy Disk ซึ่งหากพบปัญหาเกิดขึ้น มันจะมีเสียงสัญญาณดัง และแสดงปัญหา ขึ้นมา ที่หน้าจอของคุณ  • เมื่อเตรียมพร้อม และทดสอบ อุปกรณ์ต่างๆ ว่าพร้อมทำงานเรียบร้อยแล้ว ตัว BIOS จะเตรียมระบบ เข้าสู่ bootstrap loader เพื่อเตรียมพร้อม ระบบปฏิบัติการ ให้ทำงานต่อไป 3. The bootstrap loader จะทำการโหลดข้อมูล ของระบบปฏิบัติการ มาไว้บน RAM เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับ ประมวลผล โดย CPU จากนั้น จะเข้าสู่ ขั้นตอน การเตรียมเครื่อง มือการทำงานต่างๆ ให้พร้อมตั้งแต่  • Processor management - เป็นตัวควบคุม จัดการ การทำงานของ CPU  • Memory management - เป็นการจัดการ ระบบไหลเวียนข้อมูล ระหว่างหน่วยความจำหลัก, หน่วยความจำเสมือนกับฮาร์ดดิสก์ และ หน่วยความจำ Cache บน CPU  • Device management - เตรียมพร้อม การต่อเชื่อมต่างๆ ให้พร้อมสำหรับ การทำงาน ตั้งแต่ Printer, Scanner หรืออุปกรณ์ ต่อพ่วงอื่นๆ  • Storage management - เตรียมการทำงาน ของฮาร์ดดิสก์ ให้พร้อมรับ สำหรับการเขียนอ่านข้อมูล  • Application Interface - เตรียมพร้อม ให้ระบบปฏิบัติการ และโปรแกรมต่างๆ สามารถสื่อสารร่วมกันได้  • User Interface - เตรียม Interface ของระบบปฏิบัติการ ให้พร้อมสำหรับการใช้งาน 4. เมื่อ ระบบปฏิบัติการพร้อม สำหรับการใช้งาน จากนั้น ก็เป็นหน้าที่ของคุณ ในการเรียกใช้งานโปรแกรมต่างๆ ที่ต้องการ ผ่านการป้อนข้อมูลโดยเม้าส์ และคีย์บอร์ด 5. เมื่อเรียกใช้งานโปรแกรม ระบบปฏิบัติการ จะเรียกข้อมูลมาจากฮาร์ดดิสก์ มาเตรียมที่ RAM เพื่อรองรับ การทำงานคู่ไปกับ CPU และในทางกลับกัน เมื่อคุณ ต้องทำการบันทึก ก็จะทำการย้อนการกระทำ จาก RAM มาบันทึกลงฮาร์ดดิสก์ สำหรับในบางครั้ง ที่โปรแกรม หรือไฟล์มีขนาดใหญ่มากๆ โดยที่ RAM ของคุณ ไม่สามารถรองรับได้ ระบบปฏิบัติการ ก็จะสร้างหน่วยความจำเสมือน โดยอาศัยพื้นที่บางส่วนบนฮาร์ดดิสก์ เพื่อรองรับการทำงานในกรณีนี้ 6. เมื่อคุณ ต้องการเลิกใช้งาน ก็คลิกที่ Start และเลือก Shut Down เพื่อปิด PC ซึ่งระบบปฏิบัติการ จะทำการ ตรวจสอบ การทำงานทั้งหมด เพื่อปิดโปรแกรมต่างๆ และพร้อมสำหรับการปิดเครื่อง จากนั้น เครื่องก็จะปิดลงอัตโนมัติ ซึ่งก็รวมไปถึง การตัดไฟ ออกจากระบบด้วย

การใช้คอมพิวเตอร์เบื้องต้น

          1.  การเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์
               1.  เสียบปลั๊กไฟทุกเส้นที่ต่อจากเครื่องคอมพิวเตอร์
               2.  กดปุ่ม  Power  เพื่อเปิดเครื่อง  จะมีไฟติดที่เครื่องและแป้นพิมพ์
               3.  เปิดสวิตช์จอภาพ  จะมีตัวอักษรขึ้นบนจอภาพ  และเริ่มเข้าสู่โปรแกรม
               4.  ใช้เมาส์คลิกที่ปุ่ม Start  จะปรากฏกลุ่มงานให้เลือกใช้
               5.  ใช้เมาส์คลิกที่โปรแกรม (Programs)  จะปรากฏแถบรายชื่อโปรแกรมต่าง ๆ ให้เลือก
               6.  คลิกชื่อโปรแกรมที่ต้องการใช้งาน  โปรแกรมงานก็จะถูกเปิดขึ้นทันที

          2.  การปิดเครื่องคอมพิวเตอร์
               1.  คลิกที่ปุ่มปิดโปรแกรม (Close) X
               2.  คลิกที่ปุ่ม Start
               3.  เลือก Shut down
               4.  เลือกตัวเลือกที่ต้องการ
               5.  เลือกปุ่ม OK  แล้วเครื่องจะถูกปิดลง

          3.  การใช้งานโปรแกรมไมโครซอฟต์เวิร์ด (Microsoft Word)
               โปรแกรมไมโครซอฟต์เวิร์ด (Microsoft Word)  เป็นโปรแกรมที่นิยมใช้ในการพิมพ์เอกสารต่าง ๆ เช่น  จดหมาย  รายงาน  ซึ่งมีคุณสมบัติในการสร้าง  ตกแต่งสีและจัดรูปแบบเอกสารให้สวยงาม  และสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว

               การเรียกใช้งานโปรแกรมไมโครซอฟต์เวิร์ด  มีขั้นตอนปฏิบัติดังนี้
               1.  คลิกปุ่ม Start  ไปที่ Programs
               2.  คลิกเมาส์เพื่อเลือก Microsoft Word  จะปรากฏหน้าต่างของ Microsoft Word

               การใช้งานโปรแกรมไมโครซอฟต์เวิร์ด  เพื่อพิมพ์เอกสาร  สามารถปฏิบัติดังนี้
               1.  เลือกแบบตัวอักษร  และขนาดตัวอักษรที่ต้องการ
               2.  พิมพ์ข้อความตามต้องการ
               3.  การแก้ไขข้อความ
                    ถ้าต้องการแก้ไขข้อความก็สามารถทำได้  ดังนี้
                    -  เลื่อนเมาส์มาในหน้าเอกสาร  เคอร์เซอร์ (Cursor)  จะเปลี่ยนเป็น I  (I-beam)
                    -  นำเคอร์เซอร์ไปคลิกตรงข้อความที่ต้องการแก้ไข  และทำการแก้ไข  ดังนี้
                    การแทรกข้อความ  มีขั้นตอนดังนี้
                    1)  ใช้เมาส์คลิกตำแหน่งที่ต้องการแทรก
                    2)  พิมพ์ข้อความที่ต้องการแทรกลงไป
                    การลบตัวอักษรและข้อความ  มีขั้นตอนดังนี้
                    1)  ลบตัวอักษรทีละตัว  ทำได้โดยคลิกให้เครื่องหมายเคอร์เซอร์อยู่หลังอักษร  แล้วกดปุ่ม Backspace
                    2)  ลบข้อความยาว ๆ ให้คลิกเมาส์ด้านซ้ายค้างไว้  แล้วลากไปที่ข้อความที่ต้องการลบให้เป็นแถบสีดำ  แล้วกดปุ่ม Enter หรือ Delete

          4.  การพิมพ์เอกสารในกระดาษ  มีขั้นตอนการปฏิบัติดังนี้
                    1)  คลิกที่เมนู File  เลือกคำสั่งพิมพ์  จะปรากฏหน้าต่างการพิมพ์ขึ้น
                    2)  กำหนดเครื่องพิมพ์ที่ใช้
                    3)  เลือกส่วนของระยะหน้า  เช่น
                         -  พิมพ์ทั้งหมด  เครื่องจะพิมพ์ทุกหน้าที่อยู่ในแฟ้ม
                         -  หน้าปัจจุบัน  เครื่องจะพิมพ์หน้าที่มีเครื่องหมายเคอร์เซอร์อยู่
                         -  หน้า  ให้ระบุหน้าที่จะพิมพ์  เช่น  1-5, 8-10
                    4)  เลือกจำนวนชุด  ตอบเป็นชุด  แล้วคลิกปุ่มตกลง

          5.  การจัดเก็บเอกสาร  มีขั้นตอนดังนี้
                    1)  เลือกเมนู File  แล้วคลิกที่ Save หรือ Save As  จะปรากฏหน้าต่าง Save As  ขึ้น
                    2)  เลือกที่สำหรับจัดเก็บ
                    3)  ตั้งชื่อไฟล์
                    4)  คลิก Save

          6.  การปิดเอกสารและออกจากโปรแกรม
                    1)  ถ้าปิดเอกสาร  ถ้าต้องการปิดเอกสารให้กดปุ่ม X ที่อยู่มุมขวาของเอกสารนั้น
                         ถ้าเอกสารนั้นยังไม่ได้ Save จะมีหน้าต่างขึ้นมาถามว่าต้องการ Save หรือไม่  ถ้าต้องการให้คลิกที่ใช่ (Yes)  ถ้าไม่ต้องการให้คลิกที่ไม่ใช้ (No)  แต่ถ้าต้องการยกเลิกการปิดเอกสารให้คลิกที่ยกเลิก (Cancel)
                    2)  การออกจากโปรแกรม  มีขั้นตอนดังนี้
                         (1)  คลิกที่เมนู File
                         (2)  เลือกที่ Exit  หรือคลิกที่ปุ่ม X ที่มุมขวาของโปรแกรม

                                          

ส่วนประกอบของแผงวงจรหลัก(Main Board) จุดเชื่อมต่ออุปกรณ์ และอุปกรณ์อื่น ๆ

ส่วนประกอบของแผงวงจรหลัก(Main Board)

1.     แบตเตอรี่ (Battery)  เมนบอร์ดจะมีแบตเตอรี่เล็ก ๆ  ที่ให้กับพวกเครื่องคิดเลข  หรือนาฬิกาติดไว้ เพื่อส่งไฟฟ้าหล่อเลี้ยงชิปเก็บข้อมูลบางตัว และทำหน้าที่เป็นนาฬิกาเดิมนับเวลาอยู่ตลอดยามที่ปิดเครื่อง

2.     การ์ดไอโอ I/O (I/O Card)  I/O ย่อมาจาก Input/Output เป็นการ์ดในการควบคุมการทำงานของฟลอปปีไดรฟ์ ฮาร์ดดิสก์  พอร์ตอนุกรม  และพอร์ตขนาน

3.     การ์ดวิดีโอ (Adapter Card)  การ์ดวิดีโอเป็นการ์ดควบคุมการแสดงผลบนจอ โดยจะส่งข้อมูลผ่านสัญญาณเข้าสู่จอ  การ์ดวิดีโอนี้จะมีหน่วยความจำวิดีโอของมันเองด้วย  ถ้าหน่วยความจำบนการ์ดมากก็จะแสดงสีและความละเอียดได้มาก

4.     สลอต (Slot) สลอตเป็นแท่งสี่เหลี่ยมยาววางเป็นแนวบนเมนบอร์ด ซึ่งทำหน้าที่เป็นคอนเน็กเตอร์เชื่อมต่อระหว่างการ์ดเมนบอร์ด  การ์ดทุกตัวจะทำงานได้จะต้องเสียบบนสลอตเสมอ

5.     รอม (ROM) Read-Only Memory  หน่วยความจำอ่านอย่างเดียว  เขียนใส่ไม่ได้       รอมนี้จะเก็บข้อมูลถาวรเกี่ยวกับการเซตระบบ  ที่เรียกว่า “BIOS” (Basic Input Output System)

6.      ชิปพิเศษ (Ship) ช่วยในการประมวลผล

7.      ลำโพง  ลำโพงทำหน้าที่ขับเสียงสัญญาณของเครื่อง

8.     แรม (RAM) เมื่อเปิดเครื่อง แรมก็เริ่มทำงาน โดยระบบปฏิบัติการเช่น MS-DOS จะโหลดโปรแกรมเข้าสู่แรมเพื่อเริ่มต้นทำงาน  ทันทีที่ปิดเครื่องข้อมูลในแรมจะหายไปทันที

9.     หม้อแปลงไฟ (Power Supply)  ไฟฟ้าที่ใช้ในวงจรของเมนบอร์ดใช้ระดับไฟ 5 โวลต์  และ 12 โวลต์  แต่ไฟฟ้าที่บ้านเป็น 220 โวลต์  เพราะฉะนั้นจะต้องมรการแปลงไฟฟ้าเสียก่อน  โดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าหรือที่เรียกว่า “เพาเวอร์ซัปพลาย”

10.   ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk) เป็นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่ของระบบ  โดยส่วนใหญ่ฮาร์ดดิสก์จะถูกใช้เก็บโปรแกรมระบบปฏิบัติการ  โปรแกรมทำงาน  และข้อมูลต่าง ๆ  เมื่อปิดเครื่องข้อมูลในฮาร์ดดิสก์จะไม่สูญหายไป

11.    ซ็อกเกตแรม (Socket RAM) เป็นที่สำหรับใส่แรม เป็นลักษณะเป็นสีเหลี่ยมสีเขียวยาวเป็นแท่ง

12.    ฟลอปปีไดรฟ์  มี 2 ขนาดให้คือ 3.5 นิ้ว  และ 5.25 นิ้ว  ไดรฟ์นี้ทำหน้าที่อ่านและเขียนข้อมูลบนแผ่นฟลอปปีดิสก์

13.   ซีพียู (CPU)  เป็นหน่วยประมวลผลทำการคำนวณ  ต่าง ๆ  เกี่ยวกับข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนข้อมูลหรือการเรียกใช้โปรแกรมต่าง ๆ  โดยตั้งชื่อรุ่นพีซี  เช่น Intel 486 และ Pentium  เป็นต้น

14.   เมนบอร์ด (Main Board) เป็นแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่ที่บรรจุอุปกรณ์ชิ้นส่วนต่าง ๆ แผ่นเมนบอร์ดทำด้วยไฟเบอร์กลาส    ลวดลายที่เห็นเป็นลายวงจรนั้นเป็นโลหะทองแดงซึ่งนำ

     ไฟฟ้าได้ดี

รูปส่วนประกอบใน Main Board

 

  ส่วนเชื่อมต่ออุปกรณ์ (Port)

1.   พอร์ตคีย์บอร์ด  พอร์ตรูปทรงกลมนี้   เป็นพอร์ตเอาไว้ต่อกับคีย์บอร์ด 

2.     พอร์ตขนาน  พอร์ตนี้จะสื่อสารแบบขนาน  ปกติพอร์ตนี้จะต่อกับเครื่องพิมพ์  พีซีหลายยี่ห้อจะพิมพ์อักษรในพอร์ตนี้ว่า  LPT1

3.      พอร์ตจอยสติ๊ก  พอร์ตนี้เอาไว้ต่อกับคันโยกเล่นเกมส์  หรือที่เรียกกันว่า  “จอยสติ๊ก”

4.     พอร์ตอนุกรม  พอร์ตนี้จะสื่อสารแบบอนุกรมมีอยู่สองพอร์ตซึ่งใช้คอนเน็กเตอร์เสียบต่อต่างกัน พอร์ตนี้ส่วนใหญ่จะต่อกับอุปกรณ์เมาส์  หรือโมเด็มพีซีหลายยี่ห้อจะพิมพ์อักษรในพอร์ตเช่น COM1 และ COM2

5.      พอร์ตจอ  พอร์ตนี้เอาไว้ต่อกับสายสัญญาณจากจอแสดงผล

6.      ปลั๊กเพาเวอร์  ตัวพีซียูจะมีปลั๊กต่อเข้าและต่อออกปลั๊กตัวต่อเข้าจะนำไฟฟ้าไปเลี้ยงแผง

     วงจร  ส่วนปลั๊กตัวอต่อออกจะนำไฟฟ้าไปเลี้ยงจอ

โมเด็ม (Modem)

โมเด็มเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณจาดิจิตอลเป็นอะนาล็อกหรือจากอะนาล็อกเป็นดิจิตอล โดยทั่วไปแล้วโมเด็มจะมีการต่อเข้ากับสายโทรศัพท์แล้วจึงจะต่อเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์อีกที  โมเด็มที่มีใช้อยู่ในปัจจุบันจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

1.      โมเด็มที่ต่อแบบภายนอก (External Modem)  จะต่ออยู่ภายนอกเครื่องคอมพิวเตอร์

2.      โมเด็มที่ต่อแบบภายใน (Internal Modem)  จะต่ออยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์

การบูตระบบ (Boot System)

            OS จะเริ่มทำงานเมื่อมีการเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์  หรือที่เรียกว่า การบูตระบบ (Booting the system) ในการบูตระบบนี้จะเป็นการโหลดโอเอสที่เรียกว่า เคอร์เนลที่เก็บอยู่ในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองเช่น ดิสก์ เข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักภายในเครื่อง กระบวนการนี้อาจเรียกได้อีกอย่างว่า การปลุกเครื่อง (Bootstrapping)

กระบวนการบูตเครื่องนี้จะเริ่มจากขั้นตอนที่สรุปได้ดังนี้

1.     โปรแกรมตรวจสอบตัวเองหรือ Self-test-Routine  ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ถูกฝังอยู่ในหน่วยความจำประเภทรอม (ROM) ของเครื่องจะมีการทำงานเป็นโปรแกรมแรกเมื่อเปิดเครื่องขึ้นมา

โดยจะมีการตรวจสอบหน่วยความจำและอุปกรณ์ที่ติดตั้งกับเครื่อง  ดังนั้นยิ่งมีหน่วยความจำมากก็จะยิ่งเสียเวลาการตรวจสอบนาน

2.     โปรแกรมเล็ก ๆ ทีเรียกว่า  ตัวปลุกเครื่อง (Bootstrap loader หรือ boot Routine)  ที่เก็บอยู่ในรอม  เช่นกัน  จะทำการดึงส่วนของเคอร์เนลจากดิสก์เข้าในไปในหน่วยความจำหลัก (RAM)  ภายในเครื่อง

3.    โปรแกรมควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เป็นมาตรฐานในระบบ  หรือ เรียกอีกอย่างว่า  ดีไวซ์ไดร์ฟเวอร์ (Device Driver) สำหรับอุปกรณ์มาตราฐานต่าง ๆ เช่น  เครื่องพิมพ์ (Printer)  แป้นพิมพ์ (Keyboard)  จอภาพ (Display) ดิสก์ไดรฟ์ (Disk Drive) เป็นต้น จะถูกโหลดเก็บไว้ในหน่วยความจำหลัด  ซึ่งดีไวซ์ไดรฟ์เวอร์เหล่านี้จะถูกเรียกใช้โดยโปรแกรมอื่น ๆ  อีกที

4.     โอเอส ที่ถูกดโหลดเข้ามาสู่หน่วยความจำหลักจะทำหน้าที่ควบคุมดูแลการทำงานของระบบทั้งหมดต่อไป  และจะยังคงอยู่ในหน่วยความจำหลักจนกว่าจะมีการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์

ส่วนประกอบของ DOS

        ดอสเป็นตัวทำให้เครื่องสามารถทำงานได้  ซึ่งมีส่วนประกอบดังนี้

1.      รอมไบออส (ROM-BIOS) 

ย่อจาก Read Only Memory Basic Input Output System   คือโปรแกรมที่ควบคุมอุปกรณ์

พื้นฐาน  ของคอมพิวเตอร์ทั้งหมด  โปรแกรมนี้จะถูกเก็บอยู่ในรอมจะไม่เปลี่ยนแปลงไปตามดอสเวอร์ชั่นต่าง ๆ  แต่จะเปลี่ยนแปลงไปตามฮาร์ดแวร์ของเครื่องพีซีรุ่นต่าง ๆ แทน  นั้นคือจะเป็นส่วนที่ขึ้นกับฮาร์ดแวร์ของเครื่อง   ROM BIOS จะไม่สามารถทำการเปลี่ยนแปลงได้  แต่จะเก็บอยู่ในเครื่องตลอด   ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่า  ROM BIOS  จะเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องมากกว่าที่จะเป็นส่วนหนึ่งของดอส  ภายในรอมไบออสจะประกอบด้วยโปรแกรมดังนี้

-         โปรแกรมตรวจสอบตัวเองหรือ Self-test-routine

เป็นโปรแกรมที่จะเริ่มทำงานเป็นโปรแกรมแรกเมื่อมีการเปิดเครื่องขั้นมา  เครื่องจะทำงานตามโปรแกรมนี้  โดยจะมีการตรวจสอบหน่วยความจำว่ามีขนาดเท่าไร  และมีอุปกรณ์ใดบ้างที่มีการติดตั้งอยู่กับเครื่อง

-         โปรแกรมเริ่มการทำงานของดอส หรือที่เรียกว่าตัวปลุกเครื่อง (Bootstrapper)

เป็นโปรแกรมที่ควบคุมให้มีการอ่านโปรแกรมบูตเรคอร์ด (Boot Record) ซึ่งอยู่ในแทร็กวงนอกสุดของดิสก์เข้ามา  เพื่อให้โปรแกรมบูตเรคอร์ดทำการอ่านส่วนอื่น ๆ  ของดอสเข้ามาอีกที

-         โปรแกรมควบคุมอุปกรณ์มาตรฐานต่าง ๆ ในระบบ หรือดีไวซ์ไดร์ฟเวอร์

(Device Driver)  อุปกรณ์มาตรฐานต่าง ๆ เช่น เครื่องพิมพ์  แป้นพิมพ์  จอภาพ  ดิสก์ไดร์ฟ  จะมีโปรแกรม    ดีไวซ์ไดร์ฟนี้เป็นตัวคบคุมการทำงาน  แบะให้ผู้ใช้หรือโปรแกรมใด ๆ สามารถเรียกใช้อุปกรณ์ เหล่านี้ได้

2.       บูตเรคอร์ด (Boot Record)

             หลังจากที่มีการเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์  และโปรแกรมในรอมไบออสได้ตรวจสอบการทำงานของเครื่องพีซีแล้ว ตัวปลุกเครื่องจะทำการอ่านบูตเรคอร์ดจากดิสก์ในตำแหน่งที่มีการระบุไว้ตายตัวเข้ามาไว้ในหน่วยความจำหลัก หลังจากนั้นจะเป็นหน้าที่ของบูตเรคอร์ดที่จะทำการโหลดส่วนอื่น ๆ ของ     โอเอสจากแผ่นดิสก์เข้ามาสู่หน่วยความจำ  และยกหน้าที่การควบคุมระบบเครื่องทั้งหมดให้กับโอเอส

3.      MSDOS.SYS

เป็นไฟล์ที่ซ่อนไว้ในระบบ (Hidden File)       ทำหน้าที่เป็นส่วนที่ใช้ในการเข้าถึงโปรแกรมย่อยหรือ

ที่เรียกว่า รูทีน (Routine) ต่าง ๆ ภายในดอส  เมื่อผู้ใฃ้หรือโปรแกรมมีการเรียกใช้งานอุปกรณ์ที่เป็นหน่วยนำข้อมูลเข้าหรือออก  ตัว MSDOS.SYS จะรับข้อมูลต่าง ๆ จากผู้ใช้หรือโปรแกรมเข้ามาและส่ง คำสั่งไปยัง IO.SYS ซึ่งจะเรียกใช้รูทีนที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องต่อไป

4.      IO.SYS

เป็นไฟล์ที่ซ่อนไว้ในระบบเช่นกัน  เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์รอบข้าง

อื่น เช่น เครื่องพิมพ์ แป้นพิมพ์  เป็นต้น

5.      COMMAND.COM

จะเป็นตัวแปลคำสั่ง    โดยจะรับคำสั่งที่ผู้ใช้ป้อนเข้าไปทางแป้นพิมพ์           แล้วทำการแปลความ

หมายว่าต้องการให้ดอสทำอะไร  แล้วจึงส่งต่อให้  MSDOS.SYS อีกทีหนึ่งเพื่อทำงานตามที่ต้องการต่อไป  คำสั่งภายใน (Internal Command)  ต่าง ๆ ของดอสที่ผู้ใช้สามารถเรียกใช้ได้โดยไม่ต้องอาศัยแผ่นดอสหรือไม่มีอยู่ในฮาร์ดดิสก์ เช่น DIR COPY REN หรือDEL จะเป็นส่วนที่อยู่ในตัว Command.com ทั้งสิ้น  แต่ถ้าเป็นคำสั่ง FORMAT ซึ่งเป็นคำสั่งให้จัดเนื้อที่ในดิสก์ใหม่หรือคำสั่ง CHKDSK ซึ่งเป็นคำสั่งตรวจสอบเนื้อที่ของดิสก์ จะถูกเรียกว่าเป็น คำสั่งภายนอก (External Command)  ที่ไม่มีอยู่ใน Command.comแต่จะมีอยู่ในแผ่นดอสที่ใช้บูตระบบ  หรือในฮาร์ดดิสก์  ดังนั้นถ้าต้องการเรียกใช้คำสั่งภายนอกเหล่านี้  จำเป็นต้องเรียกจากแผ่นดิสก์หรือฮาร์ดดิสก์เท่านั้น

ระบบบัส (BUS)

บัส (Bus) คือช่องทางในการสื่อสาร     อุปกรณ์ต่าง ๆ  จะเชื่อมต่อกับโดยผ่านทางกลุ่มของสายสัญญาณ  ที่เรียกว่า “บัส”  อุปกรณ์ต่าง ๆ จะส่งและ    รับสัญญาณผ่านทางกลุ่มสายสัญญาณชุดเดียวกัน  ดังรูป

 

     สามารถแบ่งกลุ่มของบัสออกเป็น  3  กลุ่ม  คือ

1.      บัสข้อมูล (Data Bus)  ใช้สำหรับส่งรับข้อมูลภายในหรือหน่วยของระบบคอมพิวเตอร์

2.     บัสตำแหน่ง  หรือ  แอดเดรสบัส (Address Bus)  ใช้สำหรับส่งรับตำแหน่งอ้างอิงข้อมูลจากหน่วยความจำ หรือ จากอุปกรณ์ I/O (Input Output)

3.      บัสควบคุม (Control Bus)  ใช้สำหรับส่งสัญญาณควบคุม  การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์

ลักษณะการทำงานของระบบบัส

     ในระบบคอมพิวเตอร์ที่หน่วยประมวลผลเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น ๆ       (เช่น Hard disk, CD-Rom,

 RAM) ผ่านทางบัส  ข้อมูลต่าง ๆ ที่ส่ง/รับกันระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ  นั้นจะส่งรับผ่านทางบัสข้อมูล      (ข้อมูลจะเป็นรหัสเลขฐาน 2)  ดังนั้นหน่วยประมวลผลจะติดต่อกับหน่วยความจำหรืออุปกรณ์รับและแสดงผลข้อมูลที่ต้องการได้นั้น  ทั้งหน่วยความจำ  และอุปกรณ์รับหรือแสดงผลข้อมูลทุกอุปกรณ์  จะต้องมีหมายเลขเฉพาะ  หมายเลขนี้สำหรับหน่วยความจำก็คือแอดเดรส  ส่วนอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาท์พุตก็มีหมายเลขเฉพาะสำหรับอุปกรณ์หนึ่ง ๆ  เช่นเดียวกัน โดยเรียกว่า หมายเลข  I/O  (I/O Address) เมื่อหน่วยประมวลผลต้องการติดต่อกับหน่วยความจำที่ตำแหน่งใด   หรือติดต่อกับอุปกรณ์ใดก็จะส่งแอดเดรสของหน่วยความจำนั้น หรือของอุปกรณ์นั้นมา   ในการเลือกว่าหมายเลขแอดเดรสที่

ส่งมาเป็นของหน่วยความจำหรือของอุปกรณ์อินพุตเอาท์  พุต  หน่วยประมวลผลจะส่งสัญญาณระบุมาทางสัญญาณในบัสควบคุม

ระบบบัสของฮาร์ดแวร์

                ในการติดต่อกับอุปกรณ์ Input/Output (I/O) ในเครื่องคอมพิวเตอร์จะมีหลายระบบบัสด้วยกัน  การออกแบบระบบบัสจะต้องให้เหมาะสมกับสถาปัตยกรรมของ CPU  เช่น

-       ISA BUS (Industrial Standard Architecture Bus) เป็นระบบบัสที่สามารถส่งรับข้อมูลได้ 16  บิต  เป็นระบบบัสในเครื่องรุ่น  80286  ที่เหมาะสมที่สุด  ISA BUS จะมีสล็อต (Slot) อยู่ 98  ขา    

 -    EISA BUS (Extended Industry Standard Architecture Bus)   เป็นระบบบัสที่สามารถ

      ส่งรับข้อมูลได้ 32 บิต  เหมาะกับเครื่องรุ่น 80386 และ 80486

    -    VL BUS (VESA Local Bus)   เป็นระบบบัสที่สามารถส่งรับข้อมูลได้ทั้งแบบ 16 บิต  หรือ

          32 บิตก็ได้ ออกแบบมาใช้คู่กับเครื่องรุ่น 80386  เป็นต้นไป  มีความเร็วในการส่งผ่านข้อมูล

          สูง

-         PCI BUS (Peripheral Component Interconnect)  เป็นระบบบัสที่สามารถส่งรับข้อมูลได้

     ทั้ง 32   และ 64 บิต   เหมาะกับเครื่องรุ่น 80486  เป็นต้นไปถึง Pentium

ทรานซิสเตอร์ (Transistor)

            ไม่วิวัฒนาการมาจากหลอดสูญญากาศ (Vacuum tube) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ของคอมพิวเตอร์ในยุคแรก ๆ  มีขนาดใหญ่  คล้ายหลอดไฟแรงเทียนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน  โดยที่ภายในหลอดสูญญากาศจะไม่อากาศอยู่ภายใน   ประกอบด้วย  ขดลวดพิเศษ  สารต่าง ๆ จะเป็นส่วนในการเก็บประจุไฟฟ้าเอาไว้  ซึ่งจะเป็นลักษณะของสัญญาณไฟฟ้า  แต่เนื่องจากหลอดสูญญากาศ  มีข้อเสียหลายประการ  คือ

1.      มีขนาดใหญ่  ทำให้เปลื่องเนื้อที่  ขนาดเครื่องคอมพิวเตอร์จึงมีขนาดใหญ่ด้วย

2.      ใช้พลังงานไฟฟ้ามาก

3.      เกิดความร้อนสูงทำให้การทำงานผิดพลาดง่าย

4.      ทำการประมวลผลช้า  

หลังจากหลอดสูญญากาศ ได้พัฒนาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์มาเป็น ทรานซิสเตอร์(Transistor)

ซึ่งเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ (Semi-conductor) ลักษณะเด่นของทรานซิสเตอร์ คือ

1.      มีขนาดเล็ก  ทำให้ประหยัดเนื้อที่  เครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง

2.      ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย

3.      ไม่เกิดความร้อนมาก

4.      เกิดข้อผิดพลาดของการประมวลผลน้อย

5.      ความเร็วในการประมวลผลเร็ว

             หลังจากอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ มีการพัฒนามาเป็นอุปกรณ์ วงจรรวม ที่เรียกว่าวงจร “IC” (Integrated  Circuit)  ซึ่งอุปกรณ์ชนิดนี้ประกอบขึ้นจากแผ่นซิลิกอนบาง ๆ  (Silicon Chip) โดยภายในอุปกรณ์ชนิดนี้นำเอาทรานซิสเตอร์หลายร้อยตัวมารวมกันเป็นวงจร  ลักษณะเด่นของวงจรไอซี คือ

1.      มีขนาดเล็ก  ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงด้วย

2.      มีความเร็วในการประมวลผลสูงกว่าทรานซิสเตอร์

รูป IC (Integrated Circuit)

             หลังจากอุปกรณ์วงจรไอซี  ได้พัฒนามาเป็นอุปกรณ์วงจรรวม LSI (Large Scale Integration)

เป็นอุปกรณ์วงจรรวมที่คล้ายกับวงจรไอซี แต่เป็นวงจรรวมที่ใช้เทคนิคพิเศษที่ทำให้จำนวนของวงจรมีมากขึ้นหรือขนาดวงจรเท่าเดิมแต่ตัวทรานซิสเตอร์ภายในเพิ่มมากขึ้น 

                   

รูป LSI (Large Scale Integration)

 

                                                                         

ลักษณะการทำงานของทรานซิสเตอร์

          จะทำการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าที่ผ่านมาทางขาของทรานซิสเตอร์จาก  กระแสไฟฟ้า   +    มาเป็นกระแสไฟฟ้า -  หรือเปลี่ยนกำลังไฟฟ้าจากต่ำเป็นสูง  หรือจากสูงเป็นต่ำ  เพื่อให้ค่าที่ออก มาอีกขาหนึ่งของทรานซิสเตอร์มีค่าที่เปลี่ยนไปทำให้เกิดเป็นลักษณะของรหัสข้อมูลขึ้นมา หรือเพื่อทำงานตามที่คอมพิวเตอร์ต้องการก็คือการประมวลผลต่าง ๆ 

สัญญาณนาฬิกา (CLOCK)

สัญญาณนาฬิกา (Clock)  เป็นตัวควบคุมคาบเวลาในการป้อนสัญญาณเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์  แล้วให้  เครื่องคอมพิวเตอร์ประมวลผล  โดยที่สัญญาณนาฬิกา  จะมี 2 สถานะ  คือ 0 และ 1  หรือ 0 Vote และ +5 Vote  เป็นลักษณะของการป้อนสัญญาณไฟเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์  โดยมีการจ่ายไฟนั้น 2 ขนาด  คือ 0 และ ไฟบวก  5  Vote  ซึ่งความต่างของการป้อนไฟนี้จะเป็นสัญญาณในการควบคุมให้ CPU ทำงานหากสัญญาณนาฬิกามีความถี่มากในเวลาหนึ่ง ๆ  นั้นย่อมทำให้ CPU สามารถทำงานหรือประมวลผลได้มากขึ้นด้วย

     

        สัญญาณไฟฟ้า (Vote)

       

      +5

                                 0                                                                                        ช่วงเวลา 1 หน่วย

                           1                   2                    3                   4    

                                            รูปแสดง  คลื่นสัญญาณไฟฟ้า

              

               สัญญาณไฟฟ้า (Vote)

                                       

                                                                                                        

                                                                                                                             ช่วงเวลา 1 หน่วย

                  

                                               รูปแสดง  สัญญาณดิจิตอล

หน่วยของสัญญาณนาฬิกา 

มีหน่วยเป็น เมกะเฮริ์ต  (MHz)  เช่น 133 MHz, 266  MHz, 450 MHz  เป็นต้น  เป็นหน่วยความ  เร็วของ CPU  ที่ขนาดสัญญาณนาฬิกาต่าง ๆ

สถาปัตยกรรมของระบบไมโครโปรเซสเซอร์ตระกูล 80x86

ความเป็นมา

ซีพียูถูกพัฒนาให้อยู่ในรูปไมโครชิบที่เรียกว่าไมโครโพรเซสเซอร์   ไมโครโพรเซสเซอร์จึงเป็นหัวใจหลักของระบบคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ถึงไมโครคอมพิวเตอร์ ล้วนแล้วแต่ใช้ไมโครชิปเป็นซีพียูหลัก ในเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เช่น ES9000ของบริษัทไอบีเอ็มก็ใช้ไมโครชิปเป็นซีพียู แต่อาจจะมีมากกว่าหนึ่งชิปประกอบรวมเป็นซีพียู

เทคโนโลยีไมโครโพรเซสเซอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเริ่มจากปี พ.ศ. 2518 บริษัทอินเทลได้พัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ ไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 8080 ซึ่งเป็นซีพียูขนาด 8 บิต ซีพียูรุ่นนี้จะรับข้อมูลเข้ามาประมวลผลด้วยตัวเลขฐานสองครั้งละ 8 บิต และทำงานภายใต้ระบบปฎิบัติการซีพีเอ็ม (CP/M) ต่อมาบริษัทแอปเปิ้ลก็เลือกซีพียู 6502 ของบริษัทมอสเทคมาผลิตเป็นเครื่องแอปเปิ้ลทู ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในยุคนั้น

เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในประเทศไทยส่วนมากเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียูของตระกูลอินเทลที่พัฒนามาจาก 8088 8086 80286 80386 80486 และเพนเทียม ตามลำดับ

การพัฒนาซีพียูตระกูลนี้เริ่มจาก ซีพียูเบอร์ 8088 ต่อมาประมาณปี พ.ศ. 2524 มีการพัฒนาเป็นซีพียูแบบ 16 บิต ที่มีการรับข้อมูลจากภายนอกทีละ 8 บิต แต่การประมวลผลบวกลบคูณหารภายในจะกระทำทีละ 16 บิต บริษัทไอบีเอ็มเลือกซีพียูตัวนี้เพราะอุปกรณ์ประกอบอื่น ๆ ในสมัยนั้นยังเป็นระบบ 8 บิต คอมพิวเตอร์รุ่นซีพียู 8088 แบบ 16 บิตนี้เรียกว่า พีซี และเป็นพีซีรุ่นแรก

ขีดความสามารถของซีพียูที่จะต้องพิจารณา นอกจากขีดความสามารถในการประมวลผลภายใน การับส่งข้อมูลระหว่างซีพียูกับอุปกรณ์ภายนอกแล้ว ยังต้องพิจารณาขีดความสามารถในการเข้าไปเขียนอ่านในหน่วยความจำด้วย ซีพียู 8088 สามารถเขียนอ่านในหน่วยความจำได้สูงสุดเพียง 1 เมกะไบต์ (ประมาณหนึ่งล้านไบต์) ซึ่งถือว่ามากในขณะนั้น ความเร็วของการทำงานของซีพียูขึ้นอยู่กับการให้จังหวะที่เรียกว่า สัญญาณนาฬิกาซีพียู 8088 ถูกกำหนดจังหวะด้วยสัญญาณนาฬิกาที่มีความเร็ว 4.77 ล้านรอบใบ 1 วินาทีหรือที่เรียกว่า 4.77 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) ซึ่งปัจจุบันถูกพัฒนาให้เร็วขึ้นเป็นลำดับ

ไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นพีซีได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมฮาร์ดดิสก์ลงไปและปรับปรุงซอฟต์แวร์ระบบและเรียกชื่อรุ่นว่า พีซีเอ็กซ์ที (PC-XT)

ในพ.ศ. 2527 ไอบีเอ็มเสนอไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่ทำงานได้ดีกว่าเดิม โดยใช้ชื่อรุ่นว่า พีซีเอที (PC-AT) คอมพิวเตอร์รุ่นนี้ใช้ซีพียูเบอร์ 80286 ทำงานที่ความเร็วสูงขึ้นคือ 6 เมกะเฮิรตซ์

การทำงานของซีพียู 80286 ดีกว่าเดิมมาก เพราะรับส่งข้อมูลกับอุปกรณ์ภายในเป็นแบบ 16 บิตเต็มการประมวลผลก็เป็นแบบ 16 บิต ทำงานด้วยความเร็วของจังหวะสัญญาณนาฬิกาสูงกว่า และยังติดต่อเขียนอ่านกับหน่วยความจำได้มากกว่า คือ ติดต่อได้สูงสุด 16 เมกะไบต์ หรือ 16 เท่าของคอมพิวเตอร์รุ่นพีซี

พัฒนาการของเครื่องพีซีเอทีทำให้ผู้ผลิตอื่นออกแบบเครื่องคอมพิวเตอร์ตามอย่างไอบีเอ็มโดยเพิ่มขีดความสามารถเฉพาะของตนเองเข้าไปอีก เช่น ใช้สัญญาณนาฬิกาสูงเป็น 8 เมกะเฮริตซ์ 10 เมกะเฮิรตซ์ จนถึง 16 เมกะเฮิรตซ์ ไมโครคอมพิวเตอร์บนรากฐานของพีซีเอทีจึงมีผู้ใช้กันทั่วโลก ยุคนี้จึงเป็นยุคที่ไมโครคอมพิวเตอร์แพร่หลายอย่างเต็มที่

ในพ.ศ. 2529 บริษัทอินเทลประกาศตัวซีพียูรุ่นใหม่ คือ 80386 หลายบริษัทรวมทั้งบริษัทไอบีเอ็มเร่งพัฒนาโดยนำเอาซีพียู 80386 มาเป็นซีพียูหลักของระบบ ซีพียู 80386 เพิ่มเติมขีดความสามารถอีกมาก เช่น รับส่งข้อมูลครั้งละ 32 บิต ประมวลผลครั้งละ32 บิต ติอต่อกับหน่วยความจำได้มากถึง 4 จิกะไบต์ (1 จิกะไบต์เท่ากับ 1024 บ้านไบต์) จังหวะสัญญาณนาฬิกาเพิ่มได้สูงถึง 33 เมกะเฮิรตซ์ ขีดความสามารถสูงกว่าพีซีรุ่นเดิมมาก

ใน พ.ศ. 2530  บริษัทไอบีเอ็มเริ่มประกาศขายไมโครคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่ชื่อว่า พีเอสทู (PS/2) โดยมีโครงสร้างทางฮาร์ดแวร์ของระบบแตกต่างออกไปโดยเฉพาะระบบเส้นทางส่งถ่ายข้อมูลภายใน    (bus) ผลปรากฎว่า เครื่องคอมพิวเตอร์รุ่น 80386 ไม่เป็นที่นิยมมากนัก ทั้งนี้เพราะยุคเริ่มต้นของเครื่องคอมพิวเตอร์ 80386 มีราคาแพงมาก ดังนั้นในพ.ศ. 2531 อินเทลต้องเอาใจลูกค้าในกลุ่มเอทีเดิม คือลดขีดความสามารถของ 80386 ลงให้เหลือเพียง 80386SX

ซีพียู 80386SX ใช้กับโครงสร้างเครื่องพีซีเอทีเดิมได้พอดีโดยแทบไม่ต้องดัดแปลงอะไร ทั้งนี้เพราะโครงสร้างภายในซีพียูเป็นแบบ 80386 แต่โครงสร้างการติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกใช้เส้นทางเพียงแค่ 16 บิต ไมโครคอมพิวเตอร์ 80386SX จึงเป็นที่นิยมเพราะมีราคาถูกและสามารถทดแทนเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นพีซีเอทีได้

ซีพียู 80486 เป็นพัฒนาการของอินเทลใน พ.ศ. 2532 และเริ่มใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปีต่อมา ความจริงแล้วซีพียู 80486 ไม่มีข้อเด่นอะไรมากนัก เพียงแต่ใช้เทคโนโลยีการรวมชิป 80387 เข้ากับซีพียู 80386 ซึ่งชิป 80387 เป็นหน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์ และรวมเอาส่วนจัดการหน่วยความจำเข้าไว้ในชิป ทำให้การทำงานโดยรวมรวดเร็วขึ้นอีก

ในพ.ศ. 2535 อินเทลได้ผลิตซีพียูตัวใหม่ที่มีขีดความสามารถสูงขึ้น ชื่อว่า เพนเทียม   การผลิตไมโครคอมพิวเตอร์จึงได้เปลี่ยนมาใช้ซีพียูเพนเทียม ซึ่งเป็นซีพียูที่มีขีดความสามารถเชิงคำนวณสูงกว่าซีพียู 80486 มีความซับซ้อนกว่าเดิม และใช้ระบบการส่งถ่ายข้อมูลได้ถึง 64 บิต

การพัฒนาทางด้านซีพียูเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ไมโครโพรเซสเซอร์รุ่นใหม่จะมีโครงสร้างที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ใช้งานได้ดีมากขึ้น และจะเป็นซีพียูในรุ่นที่ 6 ของบริษัทอินเทล โดยมีชื่อว่า เพนเทียมทู

รูป ซีพีอยู่รุ่นต่าง ๆ