ซอฟต์แวร์ระบบ

         ซอฟต์แวร์ระบบ คือ ซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ประสานงานระหว่างซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ และผู้ใช้งาน ซอฟต์แวร์ระบบประกอบด้วย ระบบปฏิบัติการ (operating system) โปรแกรมแปลภาษาคอมพิวเตอร์ (translation) โปรแกรมอรรถประโยชน์ (utility program) และโปรแกรมขับอุปกรณ์ (device driver)

1.ระบบปฏิบัติการ

          ระบบปฏิบัติการทำหน้าที่จัดสรรและควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ เช่น การรับข้อมูลจากคีย์บอร์ด การจัดสรรพื้นที่ในหน่วยความจำ การควบคุมการทำงานของซีพียู การควบคุมการอ่านและบันทึกข้อมูล การควบคุม การแสดงส่วนติดต่อกับผู้ใช้ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถติดต่อกับส่วนต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ผ่านโปรแกรมประยุกต์ได้

เกร็ดน่ารู้ การเริ่มต้นการทำงานของคอมพิวเตอร์

          เมื่อคอมพิวเตอร์เริ่มต้นการทำงานที่เรียกว่า การบูท (boot) คอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการจะเป็นโปรแกรมแรกที่ทำงาน จัดสรรและควบคุมการทำงานของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ต่างๆตลอดระยะเวลาที่คอมพิวเตอร์เปิดทำงานอยู่

        ส่วนที่ติดต่อกับผู้ใช้ (user interface) คือ ส่วนที่ผู้ใช้สามารถมองเห็นและสามารถกระทำต่างๆ เป็นส่วนที่ปรากฏอยู่บนพื้นที่การทำงานหรือเดกสก์ทอป (deaktop) ของคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถติดต่อกับซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์เพื่อทำงานต่างๆ เช่น การเรียกโปรแกรมประยุกต์ให้ทำงาน การใช้งานอินเทอร์เน็ต การเล่นเกม การเข้าถึงไฟล์ในฮาร์ดดิสก์ การเขียนแผ่นซีดี หรือการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยต้องส่งผ่านส่วนทีติดต่อกับผู้ใช้นี้

ส่วนที่ติดต่อกับผู้ใช้มี2ลักษณะคือ

1.ส่วนที่ติดต่อกับผู้ใช้แบบบรรทัดคำสั่ง (command-line user interface) เป็นส่วนติดต่อกับผู้ใช้ที่ผู้ใช้ต้องป้อนคำสั่งทีละ1ข้อความ ทำให้ไม่สะดวกในการใช้งาน

2.ส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิก (Graphical  User Interface : GUI)  เป็นส่วนติดต่อกับผู้ใช้ที่มีองค์ประกอบทางกราฟิกต่างๆ เช่น

-ไอคอน หรือสัญรูป (icon) ซึ่งเป็นรูปภาพที่ใช้แทนคำสั่ง โปรแกรม และองค์ประกอบต่างๆของคอมพิวเตอร์ เช่น โปรแกรมประยุกต์ โปรแกรมอรรถประโยชน์ ไฟล์ หรือการเชื่อต่ออินเทอร์เน็ต

-หน้าต่าง(window)เพื่อแสดงขอบเขตการทำงานของโปรแกรมบนเดสก์ทอป โดยทั่วไปมี1หน้าต่างต่อ1โปรแกรม ภายในหน้าต่างอาจประกอบด้วยแถบเมนูคำสั่ง ปุ่มคำสั่ง กล่องข้อความ เป็นต้น

          เนื่องจากระบบปฏิบัติการจะต้องมีการติดต่อกับอุปกรณ์ต่างๆภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้นระบบปฏิบัติการแต่ละระบบ จึงได้รับการออกแบบให้ทำงานได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละแบบ เช่น พีซี (Personal Computer : PC) เครื่องช่วยงานส่วนบุคคลแบบดิจิทัลหรือพีดีเอ  (Personal Digital Assitant :PDA) โทรศัพท์เคลื่อนที่ (mobile phone) สำหรับระบบปฏิบัติการที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีมากมาย เช่น

1)ระบบปฏิบัติการดอส

          ระบบปฏิบัติการดอส (Disk Operating System : DOS) เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับพีซี พัฒนาขึ้นมรปี พ.ศ.2524 โดย บิล เกตส์ (Bill Gates) และ พอล อเลน (Pual Allen) มีส่วนติดต่อกับผู้ใช้ต้องป้อนข้อความทีละ1ข้อความ และต้องจดจำรูปแบบบรรทัดคำสั่งให้ถูกต้อง จึงจะถูกต้อง จึงจะสามารถทำงานได้ตามต้องการ เช่น เมื่อพิมพ์คำสั่ง del c:\test.doc จะเป็นการสั่งให้ลบไฟล์ชื่อ test.doc ภายหลังมีการพัฒนาส่วนติดต่อกับผู้ใช้เป็นแบบกราฟิก ระบบปฏิบัติการนี้จึงไม่เป็นที่นิยมในปัจจุบัน

2)ระบบปฏิบัติการวินโดวส์

          ระบบปฏิบัติการวินโดวส์(Windows) เป็นระบบปฏิบัติการของบริษัทไมโครซอฟที่มีส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิก ซึ่งประกอบด้วยไอคอนที่เป็นรูปภาพ คำสั่ง หรือไฟล์ต่างๆ และหน้าต่างแสดงขอบเขตการทำงาน ระบบปฏิบัติการวินโดวส์มีการพัฒนาหลายรุ่นเช่น วินโดวส์เอกซ์พี(windows XP) วินโดวส์วิสตา (Window Vista) วินโดวส์เซเวน (Window 7)

3) ระบบปฏิบัติการแมค

          ระบบปฏิบัติการแมค (Mac OS) เป็นระบบปฏิบัติการทางบริษัทแอปเปิล (Apple Inc.) ถูกพัฒนาขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ.2527 เป็นระบบปฏิบัติการที่มีพื้นฐานมาจากระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ และเป็นผู้บุกเบิกส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก ระบบปฏิบัติการแมคมีการพัฒนาหลายรุ่น เช่น แมคโอเอสรุ่นที่ 9 (Mac OS 9) แมคโอเอสรุ่นที่ 10 (Mac OS X)

4) ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์

          ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ (UNIX) พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการเบลล์ของเอทีแอนด์ที (AT&T’s Bell Laboratory) ในปี พ.ศ. 2512 ยูนิกซ์เป็นระบบปฏิบัติการแรกที่มีความสามารถด้านการประมวลผลแบบหลายงาน (multitasking) มีผู้ใช้ได้หลายคนในเวลาเดียวกันที่เรียกว่า ระบบหลายผู้ใช้ (multiuser) ในช่วงแรกระบบปฏิบัติการยูนิกซ์นิยมใช้กับคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงเป็นเครือข่ายเพื่อใช้งานร่วมกันหลายเครื่องพร้อมกัน ในภายหลังระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ได้รับการพัฒนาให้สามารถใช้กับเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ และในปัจจุบันสามารถใช้กับพีซีได้ ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์เริ่มต้นจากการมีส่วนติดต่อกับผู้ใช้งานแบบบรรทัดคำสั่ง  ในปัจจุบันมีส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิก เพื่อให้สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ เช่น โซลารีส (Solaris) เอไอเอกซ์ (AIX)

5) ระบบปฏิบัติการลินุกซ์

          ระบบปฏิบัติการลินุกซ์ (Linux) พัฒนาโดยกลุ่มกะนู (GNU’s Not UNIX: GNU) ในปี พ.ศ. 2534 โดย ไลนัส ทอร์วาล์ด (Linus Torvalds) เป็นระบบปฏิบัติการที่มีพื้นฐานมาจากระบบปฏิบัติการยูนิกซ์และเป็นซอฟต์แวร์แบบรหัสเปิด (open source software) ซึ่งมีการแจกจ่ายรหัสต้นฉบับ (source code) ให้ผู้ใช้ที่มีความสนใจช่วยกันพัฒนาเพื่อให้ระบบปฏิบัติการลินุกซ์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลินุกซ์ได้รับความนิยมในกลุ่มผู้ใช้พีซี เนื่องจากไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซื้อซอฟต์แวร์ จึงได้รับความร่วมมือของนักพัฒนาทั่วโลก ในการเพิ่มขีดความสามารถให้กับระบบปฏิบัติการลินุกซ์ ระบบปฏิบัติการลินุกซ์สามารถทำงานได้ทั้งกับเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาไปจนถึงซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการลินุกซ์ เช่น เรคแฮท (red hat) อูบันทู (UBUNTU) ลินุกซ์ทะเล (LinuxTLE)

6) ระบบปฏิบัติการอื่นๆ

          ในปัจจุบันพีดีเอ สมาร์ทโฟน จีพีเอส แท็บแล็ต หรืออุปกรณ์พกพาอื่นๆ เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยมมากยิ่งขึ้น อุปกรณ์พกพาเหล่านี้มีทรัพยากรที่จำกัด เช่น หน่วยความจำ แหล่งพลังงาน และอาจให้ความสำคัญกับการพัฒนาอุปกรณ์รับข้อมูล เช่น แทร็กบอล (trackball) หรือจอสัมผัส (touch screen) ที่เพิ่มความสะดวกในการใช้งานมากขึ้น จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีระบบปฏิบัติการเฉพาะ เพื่อบริหารจัดการทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ ระบบปฏิบัติการในกลุ่มอุปกรณ์ประเภทนี้ เรียกว่า ระบบปฏิบัติการแบบฝังตัว (embedded operating system) เช่น ซิมเบียน (Symbian) วินโดวส์โมบาย (Windows mobile) แบลคเบอร์รี่ (BlackBerry) แอนดรอยด์ (Android) ไอโอเอส (ios)

2.โปรแกรมแปลภาษาคอมพิวเตอร์

          การที่มนุษย์จะติดต่อสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามต้องการได้นั้น จำเป็นต้องมีตัวกลางในการสื่อสาร ซึ่งเปรียบเสมือนกับภาษาที่มนุษย์ใช้ในการสื่อสารให้เกิดความเข้าใจที่ตรงกัน ตัวกลางที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ เรียกว่า ภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาคอมพิวเตอร์รู้จักและปฏิบัติงานได้ทันทีเรียกว่า ภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นภาษาที่อยู่ในรูปเลขฐานสอง

          เนื่องจากภาษาเครื่องเป็นภาษาที่มีความซับซ้อน ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาภาษาคอมพิวเตอร์เกิดขึ้นอีกระดับหนึ่ง โดยการใช้ตัวอักษรภาษาอังกฤษเป็นรหัสการทำงานแทนการทำงานและใช้การตั้งชื่อตัวแปรแทนตำแหน่งที่ใช้เก็บจำนวนต่างๆ ภาษาประเภทนี้จักเป็นภาษาระดับต่ำ ซึ่งก็คือภาษาแอสแซมบลี แต่ภาษาระดับต่ำนี้ยังมีความซับซ้อน เนื่องจากยังมีวามใกล้เคียงกับภาษาเครื่องมาก ดังนั้นจึงมีผู้พัฒนาภาษาระดับสูง เพื่อช่วยอำนวยความสะดวกในการเขียนโปรแกรม ซึ่งลักษณะคำสั่งของภาษาระดับสูงจะประกอบด้วยคำต่างๆในภาษาอังกฤษ ที่ใกล้เคียงกับภาษามนุษย์ ผู้อ่านสามารถเข้าใจความหมายได้

          ภาษาระดับสูงและระดับต่ำเป็นภาษาที่คอมพิวเตอร์ไม่สามารถเข้าใจได้ทะนที จึงจะเป็นต้องมีโปรแกรมแปลภาษาให้เป็นภาษาเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจได้ ซึ่งแบ่งออกเป็น3ประเภท ดังนี้

1.คอมไพเลอร์ (compiler) เป็นโปรแกรมแปลภาษาระดับสูง โดยแปลทั้งโปรแกรมให้เป็นภาษาเครื่องก่อน แล้วจึงให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามภาษาเครื่องนั้น เช่น ตัวแปลภาษาซี ตัวแปลภาษาปาสคาล

2.อินเทอร์พรีเตอร์(interpreter) เป็นโปรแกรมแปลภาษาระดับสูง โดยแปลทีละคำสั่ง แล้วให้คอมพิวเตอร์ทำตามคำสั่งนั้น เมื่อทำเสร็จแล้วจึงทำการแปลคำสั่งลำดับต่อไป เช่น ตัวแปลภาษาโลโก

3.แอสเซมเบลอร์ (assenber) เป็นโปรแกรมแปลภาษาแอสเซมบลีให้เป็นภาษาเครื่อง

          

          ภาษาคอมพิวเตอร์บางภาษามีตัวแปลภาษาทั้งประเภทคอมไพเลอร์และอินเทอร์พรีเตอร์ เช่น เบสิก จาวา

3.โปรมแกรมอรรถประโยชน์

        โปรแกรมอรรถประโยชน์เป็นโปรแกรมที่ช่วยอำนวยคามสะดวกในการใช้งาน หรือการจัดการคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การจัดการไฟล์ การบีบอัดไฟล์ การสำรองไฟล์ การจัดเรียงพื้นที่ดิสก์ การลบไฟล์ที่ไม่จำเป็น การป้องกันไวรัส

1)โปรแกรมจัดการไฟล์

          โปรแกรมจัดการไฟล์(file manager)ใช้จัดการไฟล์และโฟล์เดอร์ต่างๆ ตามที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น ค้นกา คัดลอก เคลื่อนย้าย ลบ เปลี่ยนชื่อ ซึ่งการจัดการเหล่านี้สามารถทำได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว ตัวอย่างโปรแกรมจัดการไฟล์ เช่น Windows Explorer,FreeCommander

2)โปรแกรมบีบอัดไฟล์

          โปรแกรมบีบอัดไฟล์(file compression) ช่วยลดขนาดไฟล์หรือกลุ่มของไฟล์ เพื่อประหยัดพื้นที่จัดเก็บ และสะดวกในการโอนย้ายไฟล์ ก่อนการใช้งานไฟล์ที่ถูกบีบอัดมาแล้ว จำเป็นต้องเปลี่ยนคืนสู่สภาพเดิมเหมือนก่อนการบีบอัด จึงจะสามารถนำไปบีบอัดได้ ตัวอย่างโปรแกรมบีบอัดไฟล์ เช่น 7-Zip, WinZip, WinRAR

3)โปรแกรมสำรองไฟล์

          โปรแกรมสำรองไฟล์(buckup) ช่วยในการสำเนาไฟล์จากฮาร์ดดิสก์ไปเก็บไว้ในหน่วยเก็บข้อมูลอื่น ในกรณีที่ฮาร์ดดิสด์หรือข้อมูลเกิดความเสียกาย ผู้ใช้สามารถกูคืนข้อมูลจากหน่วยเก็บข้อมูลที่เป็นสำเนานั้นได้ และข้อมูลที่สำรองไว้นั้นควรเก็บรักษาไว้ในที่ที่ปลอดภัย  โปรแกรมสำรองไฟล์  Buckup

4)โปรแกรมจัดเรียงพื้นที่ดิสก์

          โปรแกรมจัดเรียงพื้นที่ดิสก์ (disk defragmenter) ช่วยจัดเรียงพื้นที่ว่างที่กระจายอยู่ในฮาร์ดดิสก์ ซึ่งเกิดจากการสร้างและลบไฟล์ที่มีอยู่เป็นจำนวนมาก ทั้งนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเข้าถึงไฟล์ ซึ่งเดิมส่วนของไฟล์ดังกล่าวอาจเคยกระจัดกระจายอยู่ตามตำแน่งต่างๆในฮาร์ดดิสก์ เนื่องจากฮาร์ดดิสก์ไม่มีพื้นที่ว่างที่ขนาดใหญ่พอที่จะเก็บไฟล์นั้นในพื้นที่ต่อเนื่องกันได้ ส่งผลให้ต้องใช้เวลานานในการเข้าถึงทุกส่วนในไฟล์อย่างครบถ้วน  โปรแกรมจัดเรียงพื้นที่ดิสก์จะจัดเรียงส่วนของไฟล์เดียวกันให้อยู่ในพื้นที่ที่ต่อเนื่องกันให้มากที่สุด ในขณะเดียวกันก็จัดเรียงให้พื้นที่ว่างที่อยู่ระหว่างส่วนต่างๆของไฟล์ต่างๆให้มาอยู่ในพื้นที่ต่อเนื่องกันด้วย โปรแกรมจัดเรียงพื้นที่ดิสก์ เช่น  Disk Defragmenter, Ultra defrag

5)โปรมแกรมลบไฟล์ที่ไม่จำเป็น

          โปรมแกรมลบไฟล์ที่ไม่จำเป็น (disk cleanup) เป็นโปรแกรมที่ช่วยลบไฟล์หรือข้อมูลที่ไม่จำเป็นออกจากฮาร์ดดิสก์ เช่น ข้อมูลที่เกิดขึ้นขณะค้นหาทางอินเทอร์เน็ต หรือข้อมูลที่ลบทิ้งแล้วแต่ยังเก็บในถังขยะ โปรมแกรมลบไฟล์ที่ไม่จำเป็น เช่น Disk Cleanup

4.โปรมแกรมขับอุปกรณ์

          โปรมแกรมขับอุปกรณ์หรือดีไวซ์ไดรเวอร์ (device driver) เป็นดปรแกรมที่ช่วยในการติดตั้งระบบเพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถติดต่อหรือใช้งานอุปกรณ์ต่างๆได้ ตัวอย่างโปรมแกรมขับอุปกรณ์  เช่น printer driver, scanner driver, sound driver