ระบบคอมพิวเตอร์ เรื่อง ระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการคืออะไร (What is an Operating system?)

            ระบบปฏิบัติการ (Operating System :OS) เป็นซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) ที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่องและอุปกรณ์รวมถึงโปรแกรทประยุกต์ นอกจากนั้นยังควบคุมและสั่งการให้ Hardware สามารถทำงานได้หรือทำหน้าที่โต้ตอบและเป็นสื่อกลางระหว่างโปรแกรมประยุกต์และฮาร์ดแวร์นั่นเอง  เช่น ทำหน้าที่ในการตรวจเช็คอุปกรณ์  Keyboard  ขณะเปิดเครื่อง  ถ้าผู้ใช้ลืมเสียบสาย Keyboard ที่ port ด้านหลังของเครื่อง ขณะที่ซอฟต์แวร์ระบบตรวจสอบแล้วไม่พบอุปกรณ์เชื่อมต่อดังกล่าว จะมีข้อความแจ้งเตือนความผิดพลาด  “Keyboard Error”  นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการเชื่อมการทำงานระหว่าง User ในการใช้โปรแกรมประยุกต์ ( Application Software) ของ user กับระบบเครื่องฯ  เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งาน  และเพิ่มประสิทธิ์ภาพของระบบ

บทบาทและเป้าหมายของระบบปฏิบัติการ (Goals & Roles of an OS)
1.อำนวยความสะดวก ทำให้ผู้ใช้ (user) ใช้เครื่องฯ ได้ง่าย (Operating System Objectives  Convenience) ทำให้คอมฯ ง่ายและสะดวกต่อการใช้งาน

2.ใช้งานเครื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Efficiency)  จัดการการใช้ทรัพยากรของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3.เพิ่มความสามารถเพื่อพัฒนาโปรแกรม  (Ability to evolve) เพื่อรองรับให้ผู้ใช้เพื่อให้ผู้ใช้สามารถพัฒนาโปรแกรมได้อย่างมี ประสิทธิภาพ, สามารถทดสอบโปรแกรม, และสามารถใช้ฟังก์ชั่นใหม่ ๆ ของระบบ  โดยปราศจากการแทรกแซงของระบบปฏิบัติการในระหว่างการทำงาน     

สรุปเป้าหมายและบทบาทของระบบปฏิบัติการ (OS)  สามารถจำแนกได้ 2 เป้าหมายคือ
1.เป้าหมายหลัก ( Primary goal) คือ  การอำนวยความสะดวกแก่ผู้ใช้งาน ให้สามารถใช้ระบบคอมฯ ได้ง่าย และสะดวกที่สุด (convenience for the user)2. เป้าหมายหมายรอง (Secondary goal)  คือ เพิ่มประสิทธิภาพให้กับระบบ

รายชื่อต่อไปนี้เป็นรายชื่อของระบบปฏิบัติการต่าง ๆ

• CP/M
• MP/M
• TRS-DOS
• ProDOS
• DOS
• Microsoft Windows
• Linux
• Unix
• Mac OS
• FreeBSD
• OS/2
• RISC OS
• BeOS
• Amiga
• Plan9  
• NetWare
• MorphOS
• Zaurus
• VMS
• EPOC
• Solaris
• IRIX
• Darwin
• HPUX
• UNICOS
• MINIX
• AIX
• Chrome OS
• IOS
• ThaiOS
• Suriyan

 

แต่ระบบปฏิบัติการที่เรารู้จักกันทั่วไปจะมีแค่บางตัว ได้แก่

-ระบบปฏิบัติการที่เป็นที่นิยมในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทุกวันนี้ ได้แก่ ไมโครซอฟท์ วินโดวส์ แมคโอเอส และลินุกซ์

-ระบบปฏิบัติการซึ่งได้รับความนิยมในเครื่องเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้กันในหน่วยงาน คือ ระบบปฏิบัติการตระกูลยูนิกซ์ที่เป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่ ยูนิกซ์ตระกูลบีเอสดี เอไอเอกซ์ และโซลาริส และรวมถึงลินุกซ์ซึ่งพัฒนาโดยอาศัยหลักการเดียวกันกับยูนิกซ์

-ระบบปฏิบัติการที่ถูกออกแบบมาสำหรับการเรียนการสอนวิชาระบบปฏิบัติการโดยเฉพาะ เช่น    มินิกซ์ ซินู หรือ พินโทส

-นอกจากนั้นในอุปกรณ์อื่นๆ ที่ควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ก็มีระบบปฏิบัติการเช่นกัน เช่น ไอโอเอส แอนดรอยด์ หรือ ซิมเบียน ในโทรศัพท์มือถือ หรือระบบปฏิบัติการ TRON ในเครื่องใช้ไฟฟ้าตามบ้าน

โครงสร้างระบบคอมพิวเตอร์ (Computer system structures)

ภาพรวมโครงสร้างระบบคอมพิวเตอร์ มีองค์ประกอบโดยรวม 5 ส่วน ที่ประกอบกันขึ้นเป็นระบบ ดังนี้

1.  Processor  คือ หน่วยประมวลผล (CPU) ซึ่งเป็นหน่วยในการประมวลผลและควบคุมการทำงานทั้งหมดของคอมพิวเตอร์

2.  Main Memory : หน่วยความจำหลัก เป็นหน่วยความจำจริง(real memory)  หรือหน่วยความจำหลัก (primary memory)  เก็บข้อมูลแบบชั่วคราวสามารถลบเลือนได้

3. File Management คือ การบริหารแฟ้มข้อมูลที่เก็บรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกัน โดยผู้สร้างเป็นผู้กำหนดขึ้น ตัวอย่างเช่น แฟ้มข้อมูลสำหรับโปรแกรม ข้อมูลดิบ แฟ้มข้อมูลอาจจะไม่มีโครงสร้าง (free – form) เช่น แฟ้มข้อความ (text files) หรือมีโครงสร้างอย่างซับซ้อน แฟ้มข้อมูลประกอบด้วย บิท , ไบท์ , เรคคอร์ด ซึ่งผู้สร้างเป็นผู้กำหนดความหมาย

ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่บริหารแฟ้มข้อมูล ดังนี้

• สร้าง และ ทำลายแฟ้มข้อมูล
• สร้าง และ ทำลายไดเรคทอรี่
• ให้บริการการใช้งานแฟ้มข้อมูลและไดเรคทอรี่ ขั้นพื้นฐาน
• อ้างอิงข้อมูลจากแฟ้มกับข้อมูลจริงในหน่วยความจำสำรอง
• ทำสำเนาแฟ้มข้อมูลลงในหน่วยความจำถาวร (ไม่ลบเมื่อไฟดับ)

4. I/O modules : อุปกรณ์ไอโอ  เป็นหน่วยในการนำเข้าและแสดงผลข้อมูล  เช่น

     - อุปกรณ์หน่วยความจำสำรอง (secondary memory devices): เป็นอุปกรณ์สำหรับหน่วยความจำประเภทที่ 2 เช่น Disk หรือ  Harddisk หรืออาจจะเป็น File อย่างหนึ่ง  พวก File พิเศษ

     - อุปกรณ์สื่อสาร (communications equipment ) : อุปกรณ์ในการสื่อสาร หรือส่งสัญญาณข้อมูลระหว่างเครื่อง

5.  System bus  : ระบบบัส คือ ช่องทางการขนส่งข้อมูล จะทำหน้าที่ในการเชื่อมข้อ Processor, Main Memory และ I/O modules เข้าด้วยกัน

จากรูปจะเห็นว่ามี Main bus เชื่อมต่อทั้ง 3 ส่วนเข้าด้วยกัน

การประมวลผลข้อมูลของคอมพิวเตอร์

โครงสร้างด้านการประมวลของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย

Input -- > Process -- > Output  

แสดงดังภาพตัวอย่างข้าล่างนี้

ระบบปฏิบัติการในฐานะผู้บริหารทรัพยากร

 

        

จากรูป อธิบายขั้นตอนการประมวลผลข้อมูล  ได้ดังนี้

1.  Input : User ทำการ Input data เข้าสู่ระบบ   โดยอาศัยอุปกรณ์ Input device  

2.  Process : เครื่องเริ่มทำการประมวลผล  โดยข้อมูลที่ User  Input เข้ามาจะส่งไปเก็บใน หน่วย ความจำหลัก (Memory :RAM)  จากนั้น Control  Unit จะควบคุมการไหลของข้อมูลผ่านระบบ Bus system จาก  RAM  ไปยัง  CPU และ ALU   เพื่อให้ทำงานตามคำสั่งระหว่างการประมวลผล  Register จะคอยเก็บชุดคำสั่งขณะที่ load ข้อมูลอยู่  และ Cache จะ คอยดักชุดคำสั่งที่ CPU เรียกใช้บ่อย ๆ  และคอยจัดเตรียมข้อมูลหรือชุดคำสั่งเหล่านั้นเพื่อเอื้อให้ CPU ประมวลผลข้อมูลได้เร็วขึ้น ซึ่งการประมวลผลของเครื่องนี้จะทำงานตามรอบสัญญาณนาฬิกาของเครื่อง (Machine cycle

สรุปภาพรวมอื่นของระบบปฏิบัติการ (Other views of the OS)

1.OS  ทำหน้าที่เป็นผู้จัดสรรทรัพยากรภายในระบบ (resource allocator)

2.ดูและและจัดสรรให้ใช้ทรัพยากร อันได้แก่  ฮาร์ดแวร์ (hardware), ซอฟต์แวร์ (Software) และข้อมูล (data) ในระหว่างการทำงานภายในระบบได้อย่างเหมาะสมและถูกต้อง

3.จัดเตรียมสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ระหว่างที่โปรแกรมมีการทำงาน                         

4. OS  ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของโปรแกรม (control program)

5. ควบคุมการประมวลผล (execution) ของโปรแกรมและป้องกันโปรแกรมผู้ใช้จากข้อผิดพลาดและการใช้งานโปรแกรมที่ไม่เหมาะสมในระบบ

6. ต้องควบคุมการทำงานและการจัดสรรอุปกรณ์ ไอโอ (I/O devices๗

ระบบปฏิบัติการไม่ได้มีลักษณะที่แยกส่วนแต่มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างออกไป 2  ประการ คือ    
       1.ระบบปฏิบัติการทำงานในลักษณะเดียวกันกับซอร์ฟแวร์ทั่วไป นั่นคือจะต้องถูกประมวลผลโดยโปรเซสเซอร์เหมือนกัน
      2.ระบบปฏิบัติการจะคืนสถานะควบคุมระบบคอมพิวเตอร์ของตนเอง เป็นระยะๆ และจะต้องอาศัยโปรเซสเซอร์ในการกลับมาสู่สถานะเป็นผู้ควบคุมในภายหลัง


อ้างอิง
http://www.no-poor.com/dssandos/os_ch2.htm


http://www.oknation.net/blog/surawit/2008/08/20/entry-3


http://th.wikipedia.org/wiki/ระบบปฏิบัติการ

ระบบคอมพิวเตอร์ เรื่อง การป้องกันและระบบความปลอดภัย

จุดประสงค์หลักของความปลอดภัยทางข้อมูล

1. การรักษาความลับ (Confidentiality) คือการรับรองว่าจะมีการเก็บข้อมูลไว้เป็นความลับ และผู้มีสิทธิเท่านั้นจึงจะเข้าถึงข้อมูลนั้นได้

2. การรักษาความสมบูรณ์ (Integrity) คือการรับรองว่าข้อมูลจะไม่ถูกเปลี่ยนแปลงหรือทำลายไม่ว่าจะเป็นโดย อุบัติเหตุหรือโดยเจตนา

3. ความพร้อมใช้ (Availability) คือการรับรองว่าข้อมูลและบริการการสื่อสารต่าง ๆ พร้อมที่จะใช้ได้ในเวลาที่ต้องการใช้งาน

4. การห้ามปฏิเสธความรับผิดชอบ (Non-Repudiation) คือวิธีการสื่อสารซึ่งผู้ส่งข้อมูลได้รับหลักฐานว่าได้มีการส่งข้อมูลแล้วและผู้รับก็ได้รับการยืนยันว่าผู้ส่งเป็นใคร ดังนั้นทั้งผู้ส่งและผู้รับจะไม่สามารถปฏิเสธได้ว่าไม่มีความเกี่ยวข้องกับข้อมูลดังกล่าวในภายหลัง



ภัยคุกคามทางด้านข้อมูล

Hacker คือ ผู้ที่แอบเข้าใช้งานระบบคอมพิวเตอร์ของหน่วยงานหรือองค์กรอื่นโดยมิได้รับอนุญาต แต่ไม่มีเจตนาที่จะสร้างความเสียหายหรือสร้างความเดือดร้อนให้แก่ใครทั้งสิ้นเพียงแค่ต้องการทดสอบความรู้ความสามารถของตนเอง

Cracker คือ ผู้ที่แอบเข้าใช้งานระบบคอมพิวเตอร์ของหน่วยงานหรือองค์กรอื่น  โดยมีเจตนาร้ายที่จะสร้างความเสียหายให้กับระบบ Network หรือขโมยข้อมูลที่เป็นความลับทางธุรกิจ
ไวรัส (Virus)   คือ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ประเภทหนึ่งที่เขียนขึ้นโดยความตั้งใจของ Programmer  ถูกออกแบบมาให้แพร่กระจายตัวเองจากไฟล์หนึ่งไปยังไฟล์อื่นๆ ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ไวรัสจะแพร่กระจายตัวเองอย่างรวดเร็วไปยังทุกไฟล์ภายในคอมพิวเตอร์   หรืออาจจะทำให้ไฟล์เอกสารติดเชื้ออย่างช้าๆ   แต่ไวรัสจะไม่สามารถแพร่กระจายจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งได้ด้วยตัวมันเอง  โดยทั่วไปแล้วจะเกิดจากการที่ผู้ใช้ใช้สื่อจัดเก็บข้อมูล เช่น Diskette คัดลอกไฟล์ข้อมูลลง Disk  และติดไวรัสเมื่อนำไปใช้กับเครื่องอื่น  หรือไวรัสอาจแนบมากับไฟล์เมื่อมีการส่ง E-mail ระหว่างกัน
หนอนอินเตอร์เน็ต  (Worms)   มีอันตรายต่อระบบมาก  สามารถทำความเสียหายต่อระบบได้จากภายใน เหมือนกับหนอนที่กัดกินผลไม้จากภายใน   หนอนร้ายเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ถูกออกแบบมาให้สามารถแพร่กระจายตัวเองจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งโดยอาศัยระบบเน็ตเวิร์ค (ผ่านสาย Cable) ซึ่งการแพร่กระจายสามารถทำได้ด้วยตัวของมันเองอย่างรวดเร็วและรุนแรงกว่าไวรัส เมื่อไรก็ตามที่คุณสั่ง Share ไฟล์ข้อมูลผ่าน  Network  เมื่อนั้น Worms สามารถเดินไปกับสายสื่อสารได้
Spam mail  คือ  การส่งข้อความที่ไม่เป็นที่ต้องการให้กับคนจำนวนมาก  ๆ  จากแหล่งที่ผู้รับไม่เคยรู้จักหรือติดต่อมาก่อน โดยมากมักอยู่ในรูปของ E-mail    ทำให้ผู้รับรำคาญใจและเสียเวลาในการลบข้อความเหล่านั้นแล้ว Spam  mail  ยังทำให้ประสิทธิภาพการขนส่งข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตลดลงด้วย

การรักษาความปลอดภัยของข้อมูล

การเข้ารหัส (Cryptography) 

 คือ การทำให้ข้อมูลที่จะส่งผ่านไปทางเครือข่ายอยู่ในรูปแบบที่ไม่สามารถอ่านออกได้ ด้วยการเข้ารหัส (Encryption) ทำให้ข้อมูลนั้นเป็นความลับ ซึ่งผู้ที่มีสิทธิ์จริงเท่านั้นจะสามารถอ่านข้อมูลนั้นได้ด้วยการถอดรหัส (Decryption



ลายมือชื่อดิจิทัล  (Digital Signature)

ลายมือชื่อดิจิตอล (Digital Signature) หรือเรียกอีกอย่างว่า ลายเซ็นดิจิตอล   ใช้ในการระบุตัวบุคคลเพื่อแสดงถึงเจตนาในการยอมรับเนื้อหาในสัญญานั้น ๆ   และป้องกันการปฏิเสธความรับผิดชอบ  เพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำธุรกรรมร่วมกัน

การรักษาความปลอดภัยบนระบบเครือข่าย

SSL (Secure Sockets Layer)

              SSL  ใช้ในการรักษาความปลอดภัยสำหรับการทำธุรกรรมต่าง  ๆ ผ่านอินเทอร์เน็ต  ซึ่ง  SSL นั้นจะใช้ในการเข้ารหัส (encrypt) ข้อมูล    ใช้ในการตรวจสอบและยืนยันฝ่ายผู้ขายว่ามีตัวตนอยู่จริง

การป้องกัน Hacker กับ Cracker

                การป้องกันที่ได้ผลดีที่สุดคือการใช้   รหัสผ่าน (Password)      และใช้ Server   ที่มีความปลอดภัยสูง (Secured Server)       ไฟร์วอลล์ (Firewall)    และเราท์เตอร์ (Router)    แต่ไม่ว่าจะป้องกันด้วยวิธีใดก็แล้วแต่   ก็ไม่สามารถมั่นใจได้ว่าวิธีนั้น ๆ จะสามารถป้องกันได้  100%   ตราบใดที่เครื่องคอมพิวเตอร์นั้นยังมีการเชื่อมต่อระบบเครือ

Password

                เป็นการรักษาความปลอดภัยขั้นพื้นฐานในการ Login  เข้าสู่ระบบ  โดยการตั้งรหัสผ่าน (Password)  นั้นควรมีความยาวอย่างน้อย 6  ตัวอักษร   และไม่ควรง่ายต่อการเดา     และควร Update  รหัสผ่านอยู่บ่อย

Firewall

                กำแพงไฟ (Firewall)   เป็นได้ทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์  องค์กรที่มีการเชื่อมต่อเครื่อข่ายกับภายนอก   จะใช้ Firewall    เพื่อกันคนนอกเข้ามาในเครือข่ายโดยไม่ได้รับอนุญาต    ป้องกันการบุกรุกจาก Hacker และ Cracker  ที่จะทำอันตรายให้กับเครือข่ายขององค์กร    ซึ่ง Firewall จะอนุญาตให้เฉพาะข้อมูลที่มีคุณลักษณะตรงกับเงื่อนไขที่กำหนดไว้   ผ่านเข้าออกระบบเครือข่ายได้

                นอกจากนี้   Firewall   ยังสามารถกรอง  Virus  ได้   แต่ไม่ทั้งหมด   และก็ไม่สามารถป้องกันอันตรายที่มาจากเครือข่ายอินเทอร์เน็ตทุกรูปแบบ

Clipper Chip

                เป็นวงจรฮาร์ดแวร์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่จะเข้ารหัสเพื่อใช้ในการสื่อสารกันบนอินเทอร์เน็ต คลิปเปอร์ชิปได้รับการเสนอโดยรัฐบาลสหรัฐฯ    ชิปนี้ได้จัดทำขึ้นโดยที่ทางรัฐบาลสามารถถอดรหัสนี้ได้ ทำให้เกิดการโต้เถียงกันมากว่ารัฐบาลสหรัฐฯ  สามารถติดตามการติดต่อสื่อสารบนอินเทอร์เน็ตได้หมด

อย่างไรก็ตามทางรัฐบาลสหรัฐฯ ก็อ้างว่า รัฐบาลจะถอดรหัสข้อมูลตามคำสั่งศาลเท่านั้น 

การรักษาความปลอดภัยทางกายภาพ

มีหลายวิธีที่จะใช้สำหรับการรักษาความปลอดภัยให้กับตัวเครื่องและอุปกรณ์คอมพิวเตอร์    เช่น

1. การใช้พนักงานรักษาความปลอดภัยอาจใช้ รปภ. จับขโมยและผู้บุกรุก

2. ใช้ระบบรักษาความปลอดภัยในการเข้า - ออก   จากห้องคอมพิวเตอร์   เช่น

- ล๊อคห้องคอมพิวเตอร์ด้วยกุญแจ

-เข้าและออกจากห้องด้วยระบบ  Key Card       

      

-ใช้ระบบเข้าออกจากห้องโดยการสแกนลายนิ้วมือ (Finger Scan)

-ใช้ระบบสแกนม่านตา (Eye Scan)

3.  ใช้กุญแจล็อคเครื่องและอุปกรณ์คอมพิวเตอร์

4. ใช้ระบบสำรองไฟ     เช่น  ใช้เครื่อง UPS ในการสำรองไฟ  เมื่อไฟดับเพื่อป้องการการเสียหายของ Hardware และข้อมูลภายใน

5.  ใช้สารเคมีในการดับไฟเมื่อเกิดไฟไหม้   เมื่อเกิดไฟไหม้ในห้องคอมพิวเตอร์จะไม่สามารถใช้น้ำในการดับไฟ เนื่องจากเมื่อดับไฟได้แล้วก็จะทำให้เครื่องและอุปกรณ์เกิดความเสียหาย   ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สารเคมีชนิดพิเศษในการดับไฟ

แหล่งอ้างอิง

http://www.thaiall.com/os/os10.htm

http://www.no-poor.com/inttotocomandcomapp/chapter7-comapp.htm

http://www.skn.ac.th/a_cd/internet/safety.html

http://www.kruchanpen.com/network/maintain.htm