เตชิษฐ์ เรือง ไพศาล

 คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้า กระแสตรงทำงาน  ข้อมูลภายในเป็นข้อมูลดิจิตอล  …..  แทนข้อมูลเหล่านี้ด้วยแรงดันไฟฟ้า  ข้อมูลเหล่านี้เป็นคำสั่งและข้อมูลให้แก่ โปรแกรมต่างๆ คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างไร

 เริ่มเปิดเครื่อง  ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power Supply ผ่านไปบน เมนบอร์ด  CPU เริ่มทำงานที่ตำแหน่งของ BIOS  BIOS เริ่มทำงาน ทำการตรวจสอบฮาร์ดแวร์ พื้นฐานต่างๆ  VGA, RAM, H.D., F.D., ค่า Config ใน CMOS  ค้นหา Bootstrap Program ใน Master Boot Record  โหลดข้อมูลจาก Master Boot Record เพื่อ โหลด O.S.  O.S. เริ่มทำงาน เมื่อเริ่มเปิดเครื่อง

 รอรับอินพุทจากผู้ใช้ Command Line, Graphic  ทำงานตามคำสั่งนั้น  รันโปรแกรมต่างๆ  ควบคุมฮาร์ดแวร์  เรื่องความปลอดภัย, ความถูกต้องของข้อมูล, เสถียรภาพ  จะทำงาน โดยวนรอบไปเรื่อยๆจนกว่าจะ Shutdown  ดังนั้น OS ก็เป็นโปรแกรมเหมือนกัน แต่จะได้ ทำงานบ่อยครั้งที่สุด เมื่อ OS ทำงาน

 BIOS เป็น Chip ตัวหนึ่งที่อยู่บน Mainboard  หน้าที่ของมันได้แก่ การทำงานของ BIOS

 เป็นการทดสอบระบบสำหรับส่วนที่จำเป็น สำหรับการทำงานของ PC  เมื่อเปิดเครื่องจะเริ่มเข้าสู่ขั้นตอนของ POST ก่อน POST (POWER-ON SELF TEST) VGA -> RAM ->Keyboard->….

 หลังจากที่ POST ทำงานเสร็จแล้ว BIOS ก็ จะอ่านค่าการเซ็ทต่างๆจาก CMOS เพื่อ กำหนด Configuration ต่างๆให้กับระบบ การทำงานของโปรแกรม SETUP

 BIOS จะโหลดโปรแกรมใน ROM ของตนเอง เข้าไปใน RAM แล้วทำงานแบบ Resident ( อยู่ใน RAM ตลอด )  Interrupt Vector  โปรแกรมที่ใช้ติดต่อกับฮาร์ดแวร์พื้นฐานในระดับ ล่าง (System Call) BIOS PROGRAM

 เมื่อรันการทำงานของโปรแกรม Setup แล้ว ก็จะเข้าสู่การบูท (Bootstrap) โดยจะมี หลักการดังนี้  1. อ่านโปรแกรมที่ Sector แรกของสื่อ (Disk) (Boot Sector) เข้ามาไว้ใน RAM แล้วให้ CPU ทำงาน  2. โปรแกรมใน Boot Sector เรียกว่า Master Boot Record จะทำการบอกตำแหน่ง ของ OS. ในดิสก์ที่จะโหลดเข้ามาใน RAM แล้วเริ่มทำงาน  หลังจากนี้ก็จะเป็นการทำงานของ O.S. ส่วน โปรแกรมหรือ OS สามารถเรียกใช้งาน BIOS ได้จาก Interrupt Vector และ BIOS Program การบูท

การเคลื่อนที่ของข้อมูลในระบบ หลังการบูท

 มี 2 ประเภท  System Bus (CPU RAM)  I/O Bus (I/O CPU) ระบบบัส

 ติดต่อระหว่างอุปกรณ์ I/O กับ CPU  มี 3 ประเภท ( ที่นิยม )  PCI  USB  SATA I/O BUS

การทำงานของ I/O BUS

 การติดต่อระหว่าง I/O กับ CPU เพื่อรับ / ส่ง ข้อมูลนี้จะเป็นการติดต่อแบบ Interrupt เพื่อ เพิ่มประสิทธิภาพให้กับการทำงาน  เนื่องจาก CPU ทำงานเร็วกว่า I/O มาก ดังนั้น เมื่อ I/O ต้องการติดต่อกับ CPU ก็จะ ส่งสัญญาณมาบอกกับ CPU และ CPU จะ หยุดงานที่กำลังทำอยู่เพื่อให้บริการ I/O ตัว นั้น การอินเทอร์รัพท์ CPU I/O Hey I want to send some. INT. O.K.

 IRQ (Interrupt Request Number) เป็น หลายเลขที่แสดงว่า “ ใคร ” เป็นผู้ Interrupt เข้ามา  หากไม่มี IRQ CPU ก็จะไม่รู้ว่าใครเรียกมา  IRQ มีค่ามาตรฐานสำหรับอุปกรณ์พื้นฐานเช่น Keyboard  หากเป็นอุปกรณ์เพิ่มเติมในสมัยก่อนเรา จะต้องเซ็ทเอง โดยการเซ็ท IRQ จะเซ็ทจาก Jumper ที่ตัวอุปกรณ์  หากเป็นสมัยนี้ที่เป็น Plug & Play ไม่ต้องทำ แบบเดิม OS จะกำหนดให้เราเอง IRQ หมายเลขแสดงการอิน เทอร์รัพท์

 Start->Settings->Control Panel- >System สามารถดู IRQ ได้ใน CONTROL PANEL

การ CONFLICT ของ IRQ

 อุปกรณ์ I/O ทุกตัวจะมี Controller ของ ตนเอง ซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์ที่ควบคุมการทำงาน ระดับไฟฟ้าและกลไกของอุปกรณ์  Device Driver เป็นโปรแกรมที่ควบคุม อุปกรณ์ I/O อีกทีหนึ่ง ( สั่งงานผ่าน Controller นั่นเอง )  อุปกรณ์พื้นฐานไม่ต้องติดตั้ง Driver เพราะ อยู่ในโปรแกรม BIOS อยู่แล้ว  อุปกรณ์ที่เราต่อเพิ่มจะต้องติดตั้งโปรแกรม Driver DEVICE DRIVER

การทำงานแบบเป็นระดับชั้น ของ PC Programs Library O.S. Driver Hardware Function Call System Call Controller

 เมื่อเราเปิดโปรแกรมใดๆ ให้ทำงาน มันจะโหลด คำสั่งและข้อมูลเข้าไปใน RAM และสั่งงาน CPU ให้ ทำงาน  ดังนั้น หากเราเปิด โปรแกรมขึ้นมาหลาย โปรแกรมระบบก็จะช้าลง เพราะ RAM เริ่มเต็ม  เมื่อ RAM เต็มจะใช้ Harddisk เข้ามาช่วย ( เรียกว่า Paging) เมื่อโปรแกรมทำงาน

พอร์ท

 CPU จะติดต่อกับ I/O แต่ละตัวผ่านทาง Address เหล่านี้  ดูได้ใน Control Panel I/O ADDRESS

Q & A