เว็บไซต์ยอดนิยม 5 อันดับ
วันอาทิตย์ที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2554
ประวัติคอมพิวเตอร์ในประเทศไทย
ประวัติคอมพิวเตอร์ในประเทศไทย
ประวัติคอมพิวเตอร์ในประเทศไทย
คอมพิวเตอร์ในประเทศไทย เริ่มใช้ในปี พ.ศ. 2506 โดยเริ่มใช้ในการศึกษา วิจัย เครื่องที่ใช้ ครั้งแรกคือ เครื่อง IBM 1620 ซึ่งติดตั้งที่คณะ
พาณิชยศาสตร์และการบัญชี จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย และใช้ในการทำสำมะโนประชากร โดยใช้เครื่อง IBM 1401 ซึ่งติดตั้งที่สำนักงานสถิติแห่งชาติ
ผู้ที่ริเริ่มนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้ในประเทศไทยคนแรก คือ ศาสตราจารย์บัณฑิต กันตะบุตร หัวหน้าภาควิชาสถิติและเลขาธิการสถิติแห่งชาติจากนั้นมา เครื่องคอมพิวเตอร์ก็มีใช้ในประเทศไทย ตามลำดับดังนี้
พาณิชยศาสตร์และการบัญชี จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย และใช้ในการทำสำมะโนประชากร โดยใช้เครื่อง IBM 1401 ซึ่งติดตั้งที่สำนักงานสถิติแห่งชาติ
ผู้ที่ริเริ่มนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้ในประเทศไทยคนแรก คือ ศาสตราจารย์บัณฑิต กันตะบุตร หัวหน้าภาควิชาสถิติและเลขาธิการสถิติแห่งชาติจากนั้นมา เครื่องคอมพิวเตอร์ก็มีใช้ในประเทศไทย ตามลำดับดังนี้
IBM 1620 IBM 1401
พ.ศ. 2507 : ได้นำคอมพิวเตอร์มาใช้ในงานธุรกิจขนาดใหญ่ คือ บ.ปูนซีเมนต์ไทย และ ธนาคารกรุงเทพ
พ.ศ. 2517 : ได้นำคอมพิวเตอร์ไปใช้งานที่ตลาดหลักทรัพย์ ในด้านการซื้อขาย โดยใช้ มินิคอมพิวเตอร์
พ.ศ. 2522 : ได้นำ ไมโครคอมพิวเตอร์ ไปใช้ในธุรกิจขนาดเล็กมากขั้น
พ.ศ. 2525 : ได้นำคอมพิวเตอร์มาใช้ในด้านการเรียนการสอน ได้แก่ มหาวิทยาลัย โรงเรียนต่างๆ และมีการเปิดสอนวิชาคอมพิวเตอร์กันอย่างแพร่หลาย
โครงสร้างของระบบ คอมพิวเตอร์
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยองค์ประกอบดังนี้
1.ฮาร์ดแวร์
2.ซอฟแวร์
3.บุคลากรคอมพิวเตอร์
4.ข้อมูล
1.ฮาร์ดแวร์
2.ซอฟแวร์
3.บุคลากรคอมพิวเตอร์
4.ข้อมูล
ฮาร์ดแวร์
ฮาร์ดแวร์ หมายถึง อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์มีลักษณะเป็นโครงร่างสามารถมองเห็นด้วยตาและสัมผัสได้ เช่น จอภาพ คีย์บอร์ด เครื่องพิมพ์ เมาส์ เป็นต้น ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ ตามลักษณะงาน คือ
หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
หน่วยความจำหลัก (Memory Unit)
หน่วยประมลผลกลาง (Central Processing Unit : CPI)
หน่วยแสดงผล (Output Unit)
หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
หน่วยความจำหลัก (Memory Unit)
หน่วยประมลผลกลาง (Central Processing Unit : CPI)
หน่วยแสดงผล (Output Unit)
หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หน่วยประมวลผลกลางเป็นศูนย์กลางการประมวลผลของทั้งระบบเปรียบเสมือนกองบัญชาการ หรือ ส่วนของศีรษะของมนุษย์ที่มีผู้บัญชาการ หรือสมองอยู่ภายใน
ภายในหน่วยประมวลผลกลาง จะเป็นการทำงานประสานกันระหว่าง 2 ส่วนหลัก คือ
1. ส่วนควบคุม (Control Unit)
2. ส่วนคำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล (Arithmetic and Logical Unit or ALU)
ส่วนคำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล (Artimetic and Logic Unit : ALU) ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์ ตามลำดับการประมวลผลด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์คือการคำนวณที่ต้องกระทำกับข้อมูลประเภทตัวเลข เช่น การบวก ลบ คูณ หาร ฯลฯ ให้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย แต่การประมวลผลด้วยหลักตรรกศาสตร์ คือ การเปรียบเทียบข้อมูลที่กระทำกับข้อมูลตัวอักษร สัญลักษณ์หรือตัวเลข ให้ผลลัพธ์เพียงสองสภาวะ เช่น 0-1, ถูก-ผิด หรือจริง-เท็จ เป็นต้น คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง มักมีส่วนคำนวณและเปรียบเทียบ (ALU) มากกว่าหนึ่งชุด ซึ่งมักพบในเครื่องที่มีกาประมวลผลแบบ Multi-Processing (ประมวลผลงานเดียว โดยอาศัยตัวประมวลผลหลายตัว)
หน่วยความจำหลัก (Main Memory หรือ Primary Storage) หน่วยความจำหลักเป็นส่วนความจำพื้นฐานในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง เป็นหัวใจของการทำงานในรูปแบบอัตโนมัติ มีหน้าที่เก็บข้อมูลต่าง ๆ ที่ป้อนเข้ามาเพื่อให้ส่วนประมวลผลนำไปใช้ และเก็บข้อมูลที่เกี่ยวกับคุณสมบัติกและระบบการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์
หน่วยความจำหลักประกอบด้วย
1.หน่วยความจำแบบถาวร (Read Only Memory – ROM)
2.หน่วยความจำชั่วคราว (Random Access Memory – RAM)
หน่วยแสดงแผล (Output Unit) หน่วยแสดงผลเป็น่วนที่แสดงข้อมูลสู่มนุษย์ เป็นตัวกลางการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับมนุษย์ เราเรียกเครื่องมือในส่วนนี้ว่า อุปกรณ์แสดงผล (Output Device)
อุปกรณ์แสดงผลสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภท ตามลักษณะของข้อมูลที่แสดงออกมาสู่ผู้ใช้ ได้แก่
ความหมายของซอฟต์แวร์ หมายถึง ส่วนที่มนุษย์สัมผัสไม่ได้โดยตรง (นามธรรม) เป็นโปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานซอฟแวร์จึงเป็นเหมือนตัวเชื่อมระหว่างผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ และเครื่องคอมพิวเตอร์ ถ้าไม่มีซอฟต์แวร์เราก็ไม่สามารถใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำอะไรได้เลย โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้สั่งงานคอมพิวเตอร์จึงเป็นซอฟต์แวร์ เพราะเป็นลำดับขั้นตอนการทำงานของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งทำงานแตกต่างกันได้มากมายด้วยซอฟต์แวร์ที่แตกต่างกัน ซอฟต์แวร์จึงหมายถึงโปรแกรมคอมพิวเตอร์ทุกประเภทที่ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้
ในบรรดาซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีผู้พัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานกับคอมพิวเตอร์มีมากมาย ซอฟาต์แวร์เหล่านี้อาจได้รับการพัฒนาโดยผู้ใช้งานเอง หรือผู้พัฒนาระบบ หรือผู้ผลิตจำหน่ายหากแบ่งแยกชนิดของซอฟต์แวร์ตามสภาพการทำงาน พอแบ่งแยกชอฟต์แวร์ได้เป็นสองประเภท คือ
1.ซอฟต์แวร์สำหรับระบบ (System Software)
2.ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)
2.ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)
ซอฟต์แวร์ระบบ คือ ซอฟแวร์ที่บริษัทผู้ผลิตสร้างขึ้นมาเพื่อใช้จัดการกับระบบ หน้าที่การทำงานของซอฟต์แวร์ระบบคือดำเนินงานพื้นฐานต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ เช่น
ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) คือ ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานต่าง ๆ ตามที่ผู้ใช้ต้องการ ไม่ว่าจะเป็นด้านเอกสาร บัญชี การจัดเก็บข้อมูล เป็นต้น ซอฟต์แวร์ประยุกต์ สามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ
บุคลากรคอมพิวเตอร์
บุคลากร ได้แก่บุคคลที่มีความเกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย
1. นักวิเคราะห์และออกแบบระบบ2. นักเขียนโปรแกรมระบบ
3. นักเขียนโปรแกรม
4. ผู้จัดการฐานข้อมูล
5. ผู้ปฏับัติการ6. ผู้ใช้
ข้อมูล
องค์ประกอบทางด้านข้อมูล (Data) เป็นข้อมูลที่จะต้องป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์พร้อมกับโปรแกรมที่นักคอมพิวเตอร์ได้เขียนขึ้น เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการออกมาข้อมูลต้องเป็นข้อมูลที่มีความถูกต้อง จึงจะได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องออกมา ข้อมูลเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งในระบบคอมพิวเตอร์เป็นสิ่งที่ต้องป้อนเข้าไปในคอมพิวเตอร์ พร้อมกับโปรแกรมที่นักคอมพิวเตอร์เขียนขึ้นเพื่อผลิตผลลัพธ์ที่ต้องการออกมา
1.ข้อมูลตัวเลข (Numeric Data)
2.ข้อมูลตัวอักษร (Text Data)
3.ข้อมูลเสียง (Audio Data)
4.ข้อมูลภาพ (Images Data)
5.ข้อมูลภาพเคลื่อนไหว (Video Data)
CPU หน่วยประมวลผลกลาง
หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU)
หน่วยประมวลผลกลาง หรือไมโครโพรเซสเซอร์ของไมโครคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่นำคำสั่งและข้อมูลที่เก็บไว้ใน หน่วยความจำมาแปลความหมาย และกระทำตามคำสั่งพื้นฐานของไมโครโพรเซสเซอร์ ซึ่งแทนด้วยรหัสเลขฐานสอง
การทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปล ความหมาย และกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ ตลอดจนทำการประมวลผล
กลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงาน เป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น
กลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงาน เป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น
การพัฒนาซีพียูก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว และถูกพัฒนาให้อยู่ในรูปไมโครชิบที่เรียกว่าไมโครโพรเซสเซอร์ ไมโครโพรเซสเซอร์จึงเป็นหัวใจหลักของระบบคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ถึงไมโครคอมพิวเตอร์ ล้วนแล้วแต่ใช้ไมโครชิปเป็นซีพียูหลัก ในเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เช่น ES9000 ของบริษัทไอบีเอ็มก็ใช้ไมโครชิปเป็น ซีพียู แต่อาจจะมีมากกว่าหนึ่งชิปประกอบรวมเป็นซีพียู
เทคโนโลยีไมโครโพรเซสเซอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเริ่มจากปี พ.ศ. 2518 บริษัทอินเทลได้พัฒนา ไมโครโพรเซสเซอร์ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ ไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 8080 ซึ่งเป็นซีพียูขนาด 8 บิต ซีพียูรุ่นนี้จะรับข้อมูล เข้ามาประมวลผลด้วยตัวเลขฐานสองครั้งละ 8 บิต และทำงานภายใต้ระบบปฎิบัติการซีพีเอ็ม (CP/M) ต่อมาบริษัทแอปเปิ้ล ก็เลือก ซีพียู 6502 ของบริษัทมอสเทคมาผลิตเป็นเครื่องแอปเปิ้ลทู ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในยุคนั้น
เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในประเทศไทยส่วนมากเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียูของตระกูลอินเทลที่พัฒนามาจาก 8088 8086 80286 80386 80486 และเพนเตียม ตามลำดับ
การพัฒนาซีพียูตระกูลนี้เริ่มจาก ซีพียูเบอร์ 8088 ต่อมาประมาณปี พ.ศ. 2524 มีการพัฒนาเป็นซีพียูแบบ 16 บิต ที่มีการรับข้อมูลจากภายนอกทีละ 8 บิต แต่การประมวลผลบวกลบคูณหารภายในจะกระทำทีละ 16 บิต บริษัทไอบีเอ็ม เลือกซีพียูตัวนี้เพราะอุปกรณ์ประกอบอื่น ๆ ในสมัยนั้นยังเป็นระบบ 8 บิต คอมพิวเตอร์รุ่นซีพียู 8088 แบบ 16 บิตนี้ เรียกว่า พีซี และเป็นพีซีรุ่นแรก
การพัฒนาซีพียูตระกูลนี้เริ่มจาก ซีพียูเบอร์ 8088 ต่อมาประมาณปี พ.ศ. 2524 มีการพัฒนาเป็นซีพียูแบบ 16 บิต ที่มีการรับข้อมูลจากภายนอกทีละ 8 บิต แต่การประมวลผลบวกลบคูณหารภายในจะกระทำทีละ 16 บิต บริษัทไอบีเอ็ม เลือกซีพียูตัวนี้เพราะอุปกรณ์ประกอบอื่น ๆ ในสมัยนั้นยังเป็นระบบ 8 บิต คอมพิวเตอร์รุ่นซีพียู 8088 แบบ 16 บิตนี้ เรียกว่า พีซี และเป็นพีซีรุ่นแรก
ประกอบด้วยส่วนใหญ่ ๆ 2 ส่วน คือ หน่วยคำนวณ และ หน่วยควบคุม
| 1.หน่วยควบคุม (Arithmetic and logic unit) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน ควบคุมการเขียนอ่านข้อมูลระหว่างหน่วยความจำของซีพียู ควบคุมกลไกการทำงาน ทั้งหมดของระบบ ควบคุมจังหวะเวลา โดยมีสัญญาณนาฬิกา เป็นตัวกำหนดจังหวะการทำงาน |
| 2. หน่วยคำนวน (Control Unit) เป็นหน่วยที่มีหน้าที่นำเอาข้อมูลที่เป็นตัวเลขฐานสองมาประมวลผลทางคณิตศาสตร์ และตรรกะ เช่น การบวก การลบ การเปรียบเทียบ และ การสลับตัวเลข เป็นต้นการคำนวณทำได้เร็วตามจังหวะการควบคุมของหน่วยควบคุม |
คอมพิวเตอร์ทำงานผิดพลาด ได้หรือไม่
คอมพิวเตอร์ทำงานผิดพลาดได้หรือไม่
สามารถเกิดได้จากสาเหตุใดบ้าง
ได้ เพราะ คอมพิวเตอร์สามารถทำงานผิดพลาดได้ ในหลายรูปแบบ เช่น
1. เกิดจากไม่มีไฟเลี้ยงตัว Mortor และวงจรควบคุมตัว Mortor
2. ตัวควบคุมการทำงาน (Controler) บนตัว Harddisk เสียหาย
3. สายบางเส้นที่ต่อจาก Harddisk กับตัวควบคุมบน Mainboard หลวม
หรือหลุดหรือเกิดสนิม
ไม่สามารถบูตเข้าสู่วินโดวส์ได้
ปัญหานี้เกิดจากบู๊ตเครื่องโดยมีแผ่นดิสก์ที่ไม่มี OS หรือระบบ
ปฎิบัติการอยู่ในไดร์ฟ A ซึ่งขั้นตอนแก้ปัญหาก็ให้เอา แผ่นไดร์ฟ A ออก
จากนั้นก็กดปุ่ม Enter เพียงเท่านี้ก็สามารถเข้าวินโดวส์ได้แล้ว
CD-ROM ทำแผ่นแตก
ซึ่งสาเหตุก็เป็นเพราะไดร์ฟ ที่ผลิตในปัจจุบันมีความเร็วสูง ทำให้
เมื่ออ่านแผ่นที่มีคุณภาพต่ำหรือแผ่นที่มีรอยขีดข่วนลึก ๆ ก็ทำให้เกิดสะดุด
เป็นผล ทำให้แผ่นแตก ซึ่งปัญหานี้เราจะไม่พบในไดร์ฟรุ่นเก่า ๆ เลย ทาง
แก้ก็คือหลีกเลี่ยงการใช้แผ่นที่มีคุณภาพต่ำ หรือแผ่นที่เป็นรอยมาก ๆ
RAM หาย
จะเกิดกับการใช้เมนบอร์ดรุ่นที่มี VGA on board ที่จริงก็ไม่ได้หาย
ไปไหนหรอก เพียงแต่ส่วนหนึ่งของ RAM จะถูกนำไปใช้กับ VGA และ
ขนาดที่จะ โดนนำไปใช้ก็อาจจะเป็น 2M, 4M, 8M ไปจนถึง 128M. ก็ได้
ขึ้นอยู่กับการตั้งใน BIOS
CPU เสีย
อาจจะเกิดขึ้นจากซีพียูซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีในการผลิตค่อนข้างสูงภายในมีรายละเอียด ซับซ้อนโดยจะมีทรานซิสเตอร์ตัวเล็กๆ อยู่รวมกันนับล้านๆ ตัวทำให้หากมีปัญหาที่เกิดจากซีพียูแล้วโอกาสที่จะซ่อมแซมกลับคืนให้เป็น เหมือนเดิมนั้นเป็นไปไม่ได้เลย ช่างคอมพิวเตอร์เมื่อพบสาเหตุอาการเสียที่เกิดจากซีพียูแล้วก็ต้องเปลี่ยน ตัวใหม่สถานเดียว
Pipeline
Pipeline คือ เทคนิคทำให้คำสั่งหลายๆ คำสั่งทำงานพร้อมๆ กัน แต่ละส่วนจะทำงานให้เสร็จในส่วนของมัน แต่ละส่วนจะทำงานต่างกัน แต่ละส่วนเรียกว่า "Pipe Stage" และแต่ละส่วนจะทำงานต่อเนื่องเป็นทอด ๆ เขาเลยเปรียบเทียบ pipeline กับสายพานเครื่องจักร เวลาที่ใช้เคลื่อนที่จากส่วนหนึ่ง (Pipe Stage) ไปยังอีกส่วนหนึ่ง เราเรียกว่า "Machine Cycle" เนืองจากทุกๆ ส่วนทำงานพร้อมกันดังนั้น ค่า Machine Cycle จะดูจากเวลาที่ใช้ใน Pipe Stage ที่ช้าที่สุด
เป้าหมายสูงสุดของ Pipeline ก็คือ ต้องการให้ความยาวของ Pipeline แต่ละขั้นตอนเกิดความสมดุล ถ้าขั้นตอนแต่ละขั้นตอนสมดุลกันแล้วเวลาที่ใช้ต่อ 1 คําสั่งใน Pipeline จะเท่ากับการใช้ Pipeline จะส่งผลทําให้เวลาการทํางานต่อคําสั่ง 1 คําสั่งลดลง
ดังนั้น ถ้ามีจำนวน Pipeline เยอะๆ ก็จะช่วยให้การประมวลผลคำสั่งได้เร็วยิ่งขึ้นไงครับ แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับการออกแบบ Pipeline และองค์ประกอบอื่นๆ ด้วยเพราะว่าคำอธิบายการทำงานมันก็เป็นแค่ทฤษฎี
เป้าหมายสูงสุดของ Pipeline ก็คือ ต้องการให้ความยาวของ Pipeline แต่ละขั้นตอนเกิดความสมดุล ถ้าขั้นตอนแต่ละขั้นตอนสมดุลกันแล้วเวลาที่ใช้ต่อ 1 คําสั่งใน Pipeline จะเท่ากับการใช้ Pipeline จะส่งผลทําให้เวลาการทํางานต่อคําสั่ง 1 คําสั่งลดลง
ดังนั้น ถ้ามีจำนวน Pipeline เยอะๆ ก็จะช่วยให้การประมวลผลคำสั่งได้เร็วยิ่งขึ้นไงครับ แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับการออกแบบ Pipeline และองค์ประกอบอื่นๆ ด้วยเพราะว่าคำอธิบายการทำงานมันก็เป็นแค่ทฤษฎี
จริงๆ มันก็คือ การออกแบบขั้นตอนการประมวลต่อ 1 คำสั่งให้ใช้เวลาน้อยที่สุดจะได้ไม่เปลือง Clock และถ้ามีหลายๆ Pipeline มันก็จะช่วยประมวลผลพร้อมๆ กัน ทำให้เพิ่มความเร็วในการประมวลได้ ไม่จำเป็นต้องเพิ่มความถี่สัญญาณนาฬิกา (Clock) ให้สูงเสมอไป
pipeline จะแบ่งการทำงาน 1 งาน ออกเป็นงานย่อยแล้วทำพร้อมๆกัน เช่นการทำงานของ CPU แบ่งเป็นสมมติว่าแบ่งเป็น 5 ขั้นตอน
1. อ่านคำสั่ง
2. แปลคำสั่ง
3. ประมวลผล
4. อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ
5. เขียนค่ากลับไปยังรีจิสเตอร์
1. อ่านคำสั่ง
2. แปลคำสั่ง
3. ประมวลผล
4. อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ
5. เขียนค่ากลับไปยังรีจิสเตอร์
พออ่านคำสั่งที่ไปแล้วก็จะเริ่มแปลคำสั่งในขณะที่แปลคำสั่งก็อ่านคำสั่งต่อไปเลย สมมุติว่าแต่ละงานใช้เวลาอย่างละ 1 วินาที ถ้าทำทีละอย่าง 1 คำสั่งจะใช้เวลา 5 วินาที แต่พอใช้ pipeline จะทำให้โดยรวมแล้ว(ไม่นับ 4 วินาทีแรก) ทำได้ 1 คำสั่งใน 1 วินาที ทีนี้มันมีปัญหาตรงที่ว่าการทำงานแต่ละงานบางครั้งมันไม่ได้ทำคำสั่งตามลำดับ 1 2 3 .. เช่นการเขียนโปรแกรมโดยใช้เงื่อนไข IF คือพอ pipeline ประมวลผลเสร็จสรุปได้ว่าต้องกระโดดไปทำงานที่คำสั่งอื่น แต่คำสั่งที่มันอ่านเข้ามาแล้วมันเป็นคำสั่ง ถัดไปซึ่งไม่ใช่คำสั่งที่ต้องการ (เพราะตอนที่อ่านเข้ามายังไม่รู้เลยว่าจะต้องกระโดดไปเนื่องจากคำสั่ง IF ที่เป็นเงื่อนไขยังทำงานไม่เสร็จ) ทีนี้ก็จะแก้ได้โดยการล้างท่อทิ้ง แล้วเริ่มอ่านคำสั่งที่ถูกต้อง(ที่จะใช้งาน) เข้ามาแทน ซึ่งจะทำให้เสียเวลามากขึ้นเพราะต้องไปเริ่มกระบวนการใหม่ (คือเริ่มตั้งแต่ 1 อ่านคำสั่ง สรุปแล้วจะมี 5 วินาทีที่ทำได้แค่คำสั่งเดียวเกิดขึ้นอีกครั้ง) ถ้ามีคำสั่งที่เป็นเงื่อนไขมากๆ การทำงานของ pipeline ก็จะลดประสิทธิภาพลงเพราะต้องกลับไปเริ่มกระบวนการใหม่ตั้งแต่ขั้นตอนที่ 1 ดังนั้น ก็เลยมีการแก้ปัญหานี้โดยการเพิ่มจำนวน pipeline ให้มากขึ้น เพื่อให้แต่ละ pipeline เดาว่าคำสั่งถัดไปน่าจะเป็นคำสั่งอะไรดีแล้วอ่านเข้ามาถ้าโชคดีก็จะมี pipeline สักอันนึงที่เดาถูกว่าคำสั่งถัดไปเป็นอะไร
ระบบของคอมพิวเตอร์
ระบบของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกและช่วยในการทำงานของมนุษย์ โดยมีการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป พัฒนาการของคอมพิวเตอร์มีมาอย่างต่อเนื่องจนในปัจจุบันคอมพิวเตอร์เป็นที่นิยม และราคาถูกลงมากเมื่อเทียบกับสมัยก่อน อีกทั้งความสามารถและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ก็เพิ่มขึ้นทั้งในด้าน ความเร็วในการประมวลผลข้อมูล และความสามารถในการเก็บข้อมูลมากขึ้น และปลอดภัยมากขึ้น
เมื่อปิดคอมพิวเตอร์ มันก็เปรียบเสมือนสิ่งของที่ประกอบด้วย พลาสติก โลหะ สายไฟมากมาย และวงจรต่างๆ ที่เชื่อมต่อกันอย่างซับซ้อนมากมาย แต่เมื่อเปิดคอมพิวเตอร์ขึ้น กระแสไฟฟ้าจะกระตุ้นให้วงจรเหล่านั้นทำงาน และเกิดเรื่องน่าอัศจรรย์ขึ้นมากมาย แต่เริ่มแรกที่กระแสไฟฟ้าเข้าสู่คอมพิวเตอร์ มันจะยังไม่ทำงานใดๆทั้งนั้น นอกจากจะตรวจสอบตัวเองก่อนว่ามีอุปกรณ์อะไรบ้างที่มีอยู่ในตัวมันและยังใช้งานได้หรือไม่ เหมือนกับ คนไข้อาการโคม่าที่พอฟื้นขึ้นมาก็จะตรวจดูตัวเองก่อนว่า อวัยวะของตัวเองอยู่ครบหรือไม่ นั่นเอง เมื่อคอมพิวเตอร์ตรวจสอบอุปกรณ์ต่างๆ ในตัวมันแล้วไม่มีปัญหา ก็จะเริ่มทำการ บูท (boot) ระบบ ซึ่งต้องอาศัยโปรแกรมที่เรียกว่า ระบบปฏิบัติการ ซึ่งทำหน้าที่เสมือนผู้ดูแลการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ในคอมพิวเตอร์ ให้ทำงานตามคำสั่ง
การทำงาน
เมื่อเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ กระแสไฟฟ้าจะวิ่งไปตามเส้นทางที่ได้กำหนดไว้ไปยัง ซีพียู เพื่อลบข้อมูลเก่าที่ยังคงค้างอยู่ใน หน่วยความจำของซีพียู หรือเรียกว่า เรจิสเตอร์ (Register) สัญญาณทางไฟฟ้าจะไปตั้งค่าเรจิสเตอร์ของซีพียูตัวหนึ่ง มีชื่อว่า ตัวนับโปรแกรม หรือ Program counter ค่าที่ตั้งให้นั้น ค่าที่ตั้งนั้นเป็นค่าที่บอกให้ ซีพียู รู้ตำแหน่งของคำสั่งถัดไปที่จะต้องทำ ซึ่งตอนเปิดเครื่อง ตำแหน่งที่ต้องส่งไปก็คือตำแหน่งเริ่มต้นของคำสั่งบูตนั่นเอง ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมบูตจะเก็บอยู่ในหน่วยความจำที่เรียกว่า ไบออส (BIOS ย่อมาจาก Basic Input/Output System) หรือ รอมไบออส (ROM BIOS ย่อมาจาก Read Only Memory Basic Input/Output System) จากนั้น ซีพียูจะส่งสัญญาณไปตามบัส (Bus) ซึ่งเป็นวงจรทีเชื่อมอุปกรณ์ทุปอย่างเข้าด้วยกัน เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทุกอย่างทำงาน
เมื่อเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ กระแสไฟฟ้าจะวิ่งไปตามเส้นทางที่ได้กำหนดไว้ไปยัง ซีพียู เพื่อลบข้อมูลเก่าที่ยังคงค้างอยู่ใน หน่วยความจำของซีพียู หรือเรียกว่า เรจิสเตอร์ (Register) สัญญาณทางไฟฟ้าจะไปตั้งค่าเรจิสเตอร์ของซีพียูตัวหนึ่ง มีชื่อว่า ตัวนับโปรแกรม หรือ Program counter ค่าที่ตั้งให้นั้น ค่าที่ตั้งนั้นเป็นค่าที่บอกให้ ซีพียู รู้ตำแหน่งของคำสั่งถัดไปที่จะต้องทำ ซึ่งตอนเปิดเครื่อง ตำแหน่งที่ต้องส่งไปก็คือตำแหน่งเริ่มต้นของคำสั่งบูตนั่นเอง ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมบูตจะเก็บอยู่ในหน่วยความจำที่เรียกว่า ไบออส (BIOS ย่อมาจาก Basic Input/Output System) หรือ รอมไบออส (ROM BIOS ย่อมาจาก Read Only Memory Basic Input/Output System) จากนั้น ซีพียูจะส่งสัญญาณไปตามบัส (Bus) ซึ่งเป็นวงจรทีเชื่อมอุปกรณ์ทุปอย่างเข้าด้วยกัน เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทุกอย่างทำงาน
คอมพิวเตอร์ทำงานได้โดยมีส่วนประกอบที่สำดัญ คือ
หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, และหน่วยรับ-แสดงผล
อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ต่างๆ ที่กล่าวข้างต้นเป็นเพียงองค์ประกอบหนึ่งของระบบคอมพิวเตอร์เท่านั้น ซึ่ง อุปกรณ์ต่างเหล่านั้น จัดอยู่ในอค์ประกอบประเภท ฮาร์ดแวร์ (hardware) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เราสามารถจับต้องได้ ฮาร์ดแวร์ แบ่งเป็น 5 ประเภท อุปกรณ์รับข้อมูล (input), อุปกรณ์ส่งข้อมูล (output), อุปกรณ์ประมวลผลข้อมูล (system unit), อุปกรณ์เก็บข้อมูล (storage device), และอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูล (communication device)
องค์ประกอบอื่นๆ ได้แก่ ซอฟต์แวร์ (software) คือ ชุดของคำสั่งที่เป็นตัวกำหนดการทำงานต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ สามารถเรียกได้อีกอย่างหนึ่งว่า โปรแกรม เช่น window, winamp, winzip, wordprocessor, powerdvd เป็นต้น ส่วนบุคคล (peopleware) คือ บุคคลที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ เช่น บุคคลทั่วไป, นักเขียนโปรแกรม, นักวิเคราะห์ระบบ เป็นต้น และข้อมูล (data) คือ ข้อมูลที่เก็บอยู่ในคอมพิวเตอร์เพื่อไว้ใช้งานต่อไป ซึ่งสามารถเป็นได้ ทั้ง รหัสต่างๆ ตัวอักขระ ตัวเลข รูปภาพ เสียง และ วิดีโอ เป็นต้น
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)




