ระบบปฏิบัติการและหลักการทำงานเบื้องต้น

ระบบปฏิบัติการและหลักการทำงานเบื้องต้น

 ระบบปฏิบัติการและหลักการทำงานเบื้องต้น

                โปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้น เป็นโปรแกรมขนาดเล็กถือเป็นโปรแกรมประจำตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มักจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงโปรแกรมนี้ตลอดอายุการใช้งาน โปรแกรมนี้จะถูกติดตั้งอยู่ในหน่วยความจำถาวรของคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นหน่วยความจำประเภทรอมหรือในหน่วยความจำแฟลช (รายละเอียดประเภทหน่วยความจำอยู่ในบทที่ 4) โปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้นจะทำหน้าที่ตั้งแต่เริ่มเปิดใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ จนกระทั่งอ่านโปรแกรมปฏิบัติการเข้ามาสู่หน่วยความจำได้หลังจากนั้นจึงจะส่งหน้าที่ให้ซีพียูไปทำงานในโปรแกรมระบบปฏิบัติการต่อไป ขั้นตอนต่างๆ และส่วนประกอบที่สำคัญของโปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้นได้แก่

1.   เมื่อเริ่มเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ซีพียูจะเริ่มต้นทำงานโดยใช้โปรแกรมในหน่วยความจำรอมคือโปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้นทำการตั้งค่าสำหรับการควบคุมอุปกรณ์วงจรรวมและอุปกรณ์ประกอบหลักในระบบ

2.   ตรวจสอบความเรียบร้อยทดสอบการทำงานของส่วนประกอบต่างๆ ในระบบว่าสามารถทำงานได้ตามปกติ เช่น แป้นพิมพ์ จอภาพ หน่วยความจำแรม หรือรอม หากอุปกรณ์ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติก็จะแสดงข้อความให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์หรือผู้ดูแลระบบคอมพิวเตอร์สำหรับระบบขนาดใหญ่ได้ทราบ หากเหตุผิดปกตินั้นเป็นเหตุสำคัญจะไม่ยอมให้ทำงานอื่นๆ ต่อ เนื่องจากคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นต้องการการซ่อมแซม ส่วนของโปรแกรมที่ใช้ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์หลักนี้เรียกว่าโปรแกรมทดสอบตัวเอง (Self diagnostic program)

3.   เมื่ออุปกรณ์ต่างๆ ที่ถูกตรวจสอบทำงานได้อย่างปกติ หลังจากนั้นจะตรวจสอบอุปกรณ์บันทึกข้อมูลหลักเช่นดิสก์เพื่ออ่านข้อมูลและโปรแกรมในส่วนที่สองเข้ามา โปรแกรมในส่วนที่สองที่ถูกดึงเข้ามาจากอุปกรณ์บันทึกข้อมูลหลักนี้เรียกว่า บูทสแตรปโหลดเดอร์ (Bootstrap loader program)

4.  โปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้นจะส่งหน้าที่ให้ซีพียูทำงานต่อไปยังโปรแกรมบูทสแตรปโหลดเดอร์ ซึ่งเป็นโปรแกรมส่วนแรกสุดของระบบปฏิบัติการที่ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการติดตั้งโปรแกรมระบบปฏิบัติการ โปรแกรมนี้จะมีขนาดเล็กและมีหน้าที่เพียงระบุว่าจะอ่านโปรแกรมระบบปฏิบัติการขึ้นมาจากอุปกรณ์บันทึกข้อมูลได้อย่างไร

5.   โปรแกรมบูทสแตรปโหลดเดอร์จะทำการบูท (boot) คือการอ่านระบบปฏิบัติการเข้าสู่หน่วยความจำแล้วส่งการทำงานให้ซีพียูไปทำงานตามคำสั่งของโปรแกรมระบบปฏิบัติการ ซึ่งก็จะสิ้นสุดขั้นตอนของโปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้น ต่อไปจะเป็นหน้าที่ของโปรแกรมระบบปฏิบัติการ

การที่ระบบคอมพิวเตอร์จะต้องมีโปรแกรมเพื่อเริ่มต้นทำงานแบ่งเป็นหลายโปรแกรมเนื่องจากคอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์แต่ละระบบสามารถเลือกใช้ระบบปฏิบัติการได้หลายแบบหลายชนิด วิธีการจัดเก็บตัวระบบปฏิบัติการเองและการจัดรูปแบบการบันทึกข้อมูลลงในหน่วยบันทึกข้อมูลของแต่ละระบบปฏิบัติการมีข้อแตกต่างกัน ในทุกระบบปฏิบัติการจึงต้องมีวิธีการเก็บโปรแกรมส่วนต้นที่เหมือนกันเพื่อให้โปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้นได้ใช้วิธีเดียวในการอ่านระบบปฏิบัติการคือการเก็บโปรแกรมบูทสแตรปโหลด   เดอร์ซึ่งคอมพิวเตอร์ทุกๆ ระบบมักกำหนดให้โปรแกรมบูทสแตรปโหลดเดอร์เก็บไว้ในส่วนต้นที่สุดของการบันทึกข้อมูลในอุปกรณ์บันทึกข้อมูลหลัก

             ตัวอย่างโปรแกรมควบคุมการทำงานเบื้องต้นของเครื่องพีซีมีชื่อเรียกเฉพาะว่าไบออส (Basic I/O System – BIOS.) ถูกติดตั้งอยู่ในหน่วยความจำรอม (เรียกว่ารอมไบออส) หรือหน่วยความจำแฟลช (เรียกว่าแฟลชไบออส) มีส่วนของโปรแกรมเช่นเดียวกับที่กล่าวมาแล้วคือ ส่วนทดสอบการทำงานของอุปกรณ์หลักหรือไดแอกนอสติก ส่วนบูททำหน้าที่อ่านโปรแกรมบูทสแตรป และยังมีโปรแกรมควบคุมการทำงานของอุปกรณ์หลักของเครื่องเช่นคีย์บอร์ด จอภาพ ฮาร์ดดิสก์ ฟลอปปี้ดิสก์ นอกจากการทำงานในช่วงต้นแล้วในระหว่างการทำงานของระบบปฏิบัติการและโปรแกรมประยุกต์ก็ยังมีส่วนของการเรียกใช้โปรแกรมควบคุมที่อยู่ในไบออสด้วย เช่นโปรแกรมควบคุมวันที่-เวลา โปรแกรมควบคุมแป้นพิมพ์ โปรแกรมควบคุมการทำงานของพอร์ตอนุกรม หรือพอร์ตขนาน ฯลฯ เป็นต้น

เว็บไซต์ http://web.kku.ac.th/regis/student/Web2/page7.HTML