โครงสร้างระบบคอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการ

 นาย ธนโชติ ฟ้าคะนอง ปวส 1/1

การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์

 เมื่อคมพิวเตอร์เริ่มทำงาน โปรแกรมเริ่มต้นinitial ที่อยู่ในรอม จะเริ่มต้นการทำงาน ด้วยการนำเอา  registor ของ cpu และตัวควบคุมอุปกรณ์เข้าไปไว้ในหน่วยความจำ  โปรแกรมเริ่มตนจะบรรจุkernalเข้าไปไว้ในหน่วยความจำ มักจะเกิดการ ขัดจังหวะ 

การขัดจังหวะ คือ การกำลังทำงานใดงานหนึ่งอยู่แล้วมีอีกงานเข้ามาแทรก ซึ่ง คอมพิวเตอร์ทำงานแบบระบบ mult การทำงานหลายๆอย่างพร้อมกัน

การขัดจังหวะ มี 2 แบบ 

1. ฮาร์ดแวร์

  ส่งการขัดจังหวะของ cpu เมื่อไหร่ก็ได้ผ่านทาง bus ของระบบ

2. ซอฟต์แวร์

    ส่งสัญญาณเฉพาะหรือ system core 

การขัดจังหวะสามารถเกิดการทับซ้อนกันได้

     ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่เป็นระบบที่ทำงานโดยใช้การขัดจังหวะ ถ้าไม่มีโปรเซสที่ระบบปฏิบัติการไม่ต้องให้บริการอุปกรณ์ใดๆ และไม่มีการตอบสนองไปยังผู้ใช้ ระบบปฏิบัติการก็จะว่างและรอเหตุการณ์ใดๆ เกิดขึ้น ซึ่งเหตุการณ์เหล่านั้นถูกส่งมาในรูปของสัญญาณของการขัดจังหวะที่เกิดจากซอฟต์แวร์สร้างขึ้น โดยอาจจะเกิดข้อผิดพลาด เช่นการเกิดหารด้วยศูนย์ หรือการเข้าถึงหน่วยความจำไม่ถูกต้อง หรืออาจเกิดจากการร้องขอของโปรแกรมผู้ใช้ที่ระบบปฏิบัติการต้องกระทำการให้ลักษณะการทำงานโดยใช้การขัดจังหวะของระบบปฏิบัติการนี้เป็นตัวกำหนดโครงสร้างโดยทั่วไปของระบบ เมื่อมีการขัดจังหวะเกิดขึ้น ฮาร์ดแวร์จะส่งการควบคุมไปยังระบบปฏิบัติการ เพื่อทำการเก็บค่าสถานะของหน่วยประมวลผลกลาง

การรับการส่งข้อมูลแบบสัมพันธ์

    ข้อดี ระบบจะทราบแน่นอนว่าการขัดจังหวะมาจากอุปกรณ์ใด

    ข้อเสีย  การประมวลผลอุปกรณ์รับ-ส่ง จะไม่สามารถทำได้หลายอุปกรณ์พร้อมกัน

การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง

    ใช้อุปกรณ์รับ-ส่งความเร็วสูง มีตวามเร็วเท่ากับหน่วยความจำ  ตัวอุปกรณ์ควบุมสามารถย้ายจากบัฟเฟอร์wไปยังหน่วยความจำได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่าน C ทำให้เหลือสัญญาณการขัดจังหวะแค่ 1 ครั้งต่อบล็อก จากเดิม 1ครั้งต่อไบต์

โครงสร้างหน่วยเก็บข้อมูล 

    หน่วยความจำหลักเป็นพื้นที่เก็บข้อมมูลที่ CPU สามมารถเข้าถึงได้โดยตรง การเก็บข้อมูลจะเก็ยในลักษณะเป็นตำหรือเป็นไบต์ ชุดคำสั่ง load จะย้ายคำจากหน่วยความจำหลักไปยังregistorภายใน CPU ชุดคำสั่ง store จะย้ายข้อมูลจาก registo ไปยัง หน่วยความจำหลัก

การป้องกันการรับส่งข้อมูล I/o Protection

        จะกำหนดให้คำสั่งการรับส่งข้อมูลเป็นเอกสิทธิ์ ผู้ใช้ไม่สามารถสั่งการไปยังอุปกรณ์ได้โดยตรง ต้องผ่านระบบปฎิบัติการก่อน จะต้องแน่ใจว่าโปรแกรมของผู้ใช้ จะไม่สามารถทำงานได้ในภาวะของการทำงานที่เป็นระบบ