บทที่ 1 ระบบคอมพิวเตอร์
TRANSCRIPT
1-1
บทท�� บทท�� 11ระบบคอมพิ�วเตอร�ระบบคอมพิ�วเตอร�
• ฮาร�ดแวร� (Hardware)
• ซอฟต�แวร� (Software)
• พิ�เพิ�ลแวร� (Peopleware) HW
SW PW
Read a,bc = a+bprint c
1-2
ประเภทของคอมพิ�วเตอร�
• แบ�งตามการกระท�าของข�อม ล• แบ�งตามล!กษณะการใช้�งาน• แบ�งตามขนาดหน�วยความจำ�า
1-3
แบ�งตามการกระท�าของข�อม ล
• Analog Computer
• Digital Computer
• Hybrid Computer
ความร้�อน
abc
A/D D/ADIGITAL
CONVERTER
1-4
แบ�งตามล!กษณะการใช้�งาน
• ใช้�งานเพิ*�อว!ตถุ,ประสงค�พิ�เศษ (Special purpose computer)– Computer Temography (CT)
• ใช้�งานท!�วไป (General purpose computer)
1-5
แบ�งตามขนาดหน�วยความจำ�า
• Mainframe (Giga byte)
• Minicomputer (Mega byte)
• Microcomputer (Kilo byte)
• Super computer (Tera byte)
1-6
บ�ต ก!บ ไบต�
• บ�ต (Bit) ค*อ หน�วยท��เล0กท��ส,ดท��อาจำ เป1นเลข 0 หร*อ 1 ย�อมาจำาก Binary
Digit
• ไบต� (Byte) ค*อ กล,�มของบ�ต จำ�านวน6-8 บ�ต ใช้�เข�ารห!สแทน อ!กษร หร*อ
ต!วเลข 1 ต!ว และน�ยมใช้�เป1นหน�วยว!ดความจำ,ข�อม ล
1-7
หน�วยว!ดความจำ,ข�อม ล
• 1 Byte = 6-8 Bit
• 1 Kbyte = 210 Byte =1024 Byte
• 1 Mbyte = 210 Kbyte
• 1 Gbyte = 210 Mbyte
K= Kilo กิโล M = Mega เมกิะG = Giga จิกิะ T = Tera เทร้า
1-8
เคร*�องเมนเฟรม (Mainframe)
• ม�สมรรถุนะส ง ค�านวณได�เร0ว ม�ผู้ �ใช้�งานพิร�อมก!นได�หลายคน
• ม!กเช้*�อมต�อก!บเคร*�องปลายทาง ได�จำ�านวนมาก
• ป3จำจำ,บ!น ใช้�ตามหน�วยงานขนาดใหญ่�
1-9
เคร*�องม�น�คอมพิ�วเตอร� (Mini computer)
• คอมพิ�วเตอร�ท��ม�สมรรถุนะปานกลาง• สามารถุเช้*�อมต�อก!บเคร*�องปลายทางได�
หลายเคร*�อง• ล!กษณะการท�างานเป1นแบบ
Centralized
• น�ยมใช้�ก!บหน�วยงานขนาดย�อม
1-10
ไมโครคอมพิ�วเตอร� (Microcomputer)
• คอมพิ�วเตอร�ขนาดเล0ก• หน6�งคนใช้�ได�หน6�งเคร*�อง• น�ยมใช้�ในร�านค�าและส�าน!กงาน
1-11
HARDWARE
• หน�วยร!บข�อม ล (Input Unit)
• หน�วยประมวลผู้ลกลาง (Central Processing Unit)
• หน�วยแสดงผู้ล (Output Unit)
• หน�วยความจำ�า (Memory Unit or Storage Unit)
1-12
อ,ปกรณ�ร!บข�อม ลเข�า (Input Unit)
• การป7อนข�อม ลทางอ,ปกรณ�ร!บข�อม ล โดยตรง (Online)
• การเตร�ยมข�อม ลบนส*�อบ!นท6กข�อม ล (Off Line)
1-14
การเตร�ยมข�อม ลบนส*�อบ!นท6กข�อม ล (Off Line)
• เคร*�องเตร�ยมข�อม ล (Data entry device)– Keypunch, Key to tape device, Key to disk
device– Key to cassette
• เคร*�องอ�านข�อม ล– Magnetic ink character recognition,
Optical
1-15
ภาพิการเตร�ยมข�อม ลแบบ Offline
• OFFLINE
ข้�อม�ลเคร้��องเตร้�ยม ข้�อม�ล
สื่��อบ�นท!กิ ข้�อม�ลอ�ปกิร้ณ์�
อ"าน ข้�อม�ล
CPU
OFF
LINE
1-16
หน�วยร!บข�อม ล (input Unit)
• แป7นพิ�มพิ�(Keyboard)
• เมาส� (Mouse)
• สะแกนเนอร�(Scanner)
• เคร*�องอ�านรห!สแท�ง(Bar Code Reader)
1-17
หน�วยร!บข�อม ล (input Unit)
• เคร*�องอ�านอ!กขระด�วยแสง (Optical Character Reader)
• เคร*�องอ�านพิ�ก!ด (Digitizer)
• กล�องถุ�ายว�ด�ท!ศน� (VDO Camera)
1-18
หน�วยประมวลผู้ลกลาง Processor
• หน�วยควบค,ม และหน�วยค�านวณ ตรรกะ ค*อ สมองของคอมพิ�วเตอร� ท��ค�ด ท�างานต�างๆตาม
ท��เราส!�ง• น�ยมเร�ยกว�า หน�วยประมวลผู้ลกลาง หร*อ CPU
: Central Processing Unit หร*อ Processor
• ป3จำจำ,บ!นม�ผู้ �ย�อหน�วยน�9ลงบนแผู้�นวงจำรเล0กๆ เร�ยกว�า ช้�พิ (Chip) หร*อ ไมโครโพิรเซสเซอร�
Microprocessor
1-19
หน�วยประมวลผู้ลกลาง (CPU : Central Processing Unit)
• หน�วยค�านวณ และ ตรรกะ (ALU: Arithmetic Logic Unit )
• หน�วยควบค,ม (CU: Control Unit)
1-20
หน�วยความจำ�า (Memory Unit or Storage Unit)
• หน�วยความจำ�าหล!ก (Main Memory)– ROM : Read Only Memory
– RAM : Random Access Memory
• หน�วยความจำ�าส�ารอง (Secondary Storage/Memory)– SAS: Sequential Access Storage
– DAS/RAS : Direct/Random Access Storage
1-23
ช้น�ดของร�จำ�เตอร� (Register)
• ร้�จิ�สื่เตอร้�ท��วไป (General Register)
• ร้�จิ�สื่เตอร้�พิเศษ (Special Register)– Accumulator Register
– Instruction Register
– Program Counter หร*อ Address register
1-24
ต!วอย�างโปรแกรม
• PROGRAM
BEGIN INPUT A,B C = A + B IF C > 15 THEN PRINT C ELSE PRINT “NUMBER IS LESS THAN 15” END IFDATA 10,20END
1-27
ว�ธี�การบ!นท6กในหน�วยความจำ�าส�ารอง
• อ,ปกรณ�การอ�าน และ อ,ปกรณ�บ!นท6ก
อ,ปกรณ�บ!นท6ก
อ,ปกรณ�อ�าน
CPU-------MEMO
ส*�อบ!นท6ก
1-28
หน�วยความจำ�าส�ารอง หร*อ ส*�อบ!นท6ก (Secondary Memory)
• SAS : Sequential Access Storage– บ!ตรเจำาะร (Punch Card)
ป Card Readerป Card Punch
– แถุบกระดาษ (Paper Tape)– เทปแม�เหล0ก (Magnetic Tape)– เทปตล!บ (Tape cassette)
1-29
DAS/RAS
• จำานแม�เหล0ก (Magnetic Disk)– เคร*�องอ�านและบ!นท6กจำานแม�เหล0ก (Disk drive)
• แผู้�นด�สเก0ตต� (Diskette, Floppy Disk)– เคร*�องอ�านและบ!นท6กด�สเก0ตต� (Diskette drive)
• Hard disk หร*อ Fixed disk• จำาน CD-ROM
1-32
ล!กษณะการบ!นท6กเทป
• Inter record Gap
• Block
• Physical record
• logical record
Record 1 Record 2
Record 3
Interrecord Gap
Interblock Gap
Logical Record
Physical Record
R1 R2 R3
1-36
รายละเอ�ยดจำานแม�เหล0ก
• Tracks: ร�องบ!นท6กข�อม ลตามแนวเส�นรอบวงบน จำานแม�เหล0ก หร*อตาม ความกว�างของเทปแม�เหล0ก
ร�องบ!นท6กข�อม ลแต�ละร�อง ไม�ต�อเน*�องก!น• Sector: ส�วนหน6�งของร�องบ!นท6กข�อม ลบนแผู้�นจำานแม�
เหล0กช้น�ดอ�อน ซ6�ง บ!นท6กข�อม ลระหว�าง 128 byte ถุ6ง 1 Kb
• Cylinder: แนวด��งตรงก!นของร�องบ!นท6กข�อม ลบน ช้,ดจำานแม�เหล0ก แต�ละ แผู้�นวางเร�ยงซ�อนก!นบนแกน
เด�ยวก!น ด!งน!9นถุ�า 200 ร�องบ!นท6ก ก0จำะม� 200 Cylinder
• Surface: พิ*9นผู้�วของจำานแม�เหล0ก 1 แผู้�นม� 2 พิ*9นผู้�ว
1-38
ภาพิแผู้�น CD-ROM
CD-ROM • ม�การบ!นท6กล!กษณะ เหม*อนก!บจำาน แม�
เหล0ก แต�สามารถุบรรจำ, ข�อม ลได� มากกว�า
1-39
อ,ปกรณ�ท�าหน�าท��แสดงผู้ลข�อม ล(OUTPUT UNIT)
• จำอภาพิแสดงผู้ล CRT, VDO, TERMINAL, MONITOR
• เคร*�องพิ�มพิ� (Printer)– Impack printer : Dot matrix, Line printer
– Non- impack printer : Thermal printer, Page printer, Laser printer
• เคร*�องวาด (Plotter), ล�าโพิง (Speaker)
1-41
Software
• โปรแกรม (Program): ช้,ดค�าส!�งท��ม� ความสอดคล�องก!นเป1นล�าด!บ
โปรแกรมถุ กเข�ยนข69นโดย ภาษาคอมพิ�วเตอร�
1-42
ภาษาคอมพิ�วเตอร�
• ภาษาเคร*�อง (Machine Language)
• ภาษาแอสเซมบล� (Assembly Language)
• ภาษาระด!บส ง (High Level Language)
• ภาษาระด!บส งมาก (Fourth Generation Language)
1-43
ภาษาเคร*�อง (Machine Language)
• อย �ในร ปเลขฐานสอง• หน�วยควบค,มใน CPU สามารถุ
ต�ความและปฏิ�บ!ต�งานได�ท!นท��• อ�างถุ6งข�อม ลท��ต�าแหน�งใดๆก0ได�• ต�องส!�งงานท,กข!9นตอน
1-44
ภาษาแอสแซมบ�ส (Assembly Language)
• ก�าหนดส!ญ่ล!กษณ�ให�ก!บกล,�มของ เลขฐานสอง 0001101000110100
แทนด�วย AR 3,4
• Symbolic Language
• Assembler
1-45
ภาษาระด!บส ง (High Level Language)
• ส*�อความหมายและใช้�งานง�าย• ล!กษณะคล�ายภาษาอ!งกฤษ• 1 ค�าส!�งอาจำประกอบด�วยภาษา
เคร*�องหลายค�าส!�ง• Compiler
1-47
Assembler Compiler
L 3,4
L 4,B
AR 3,4
ST 3,C
01011000 0011000011000000 0000000001011000 0100000011000000 0000010000011010 0011010001010000 0011000011000000 00001000Machine Language
1-48
Cobol Compiler
ADD A TO B GIVING C
01011000 0011000011000000 0000000001011000 0100000011000000 0000010000011010 0011010001010000 0011000011000000 00001000Machine Language
1-49
ประเภทของ Software
• System software
• Operating System:OS– Processing Program
* Language Translater
* Utilities Program
• Application Program– Special Purpose
Program– Software Package
*Word processor
*Worksheet
*Database
1-50
ระบบปฏิ�บ!ต�การ (Operating System)
• ซอฟต�แวร�ประจำ�าเคร*�องคอมพิ�วเตอร�ท,ก เคร*�องท�าหน�าท�� เป1นผู้ �จำ!ดการคอยควบค,ม
ด แลการท�างานของคอมพิ�วเตอร�ตลอดเวลา• หน�าท��หล!ก
– เป1นต!วกลางระหว�างผู้ �ใช้�ก!บเคร*�อง– แปลค�าส!�งของผู้ �ใช้� และร!บไปปฏิ�บ!ต�– ควบค,มด แลแฟ7มข�อม ล, หน�วยความจำ�า,
ฮาร�ดแวร�
1-51
โปรแกรมประย,กต� (Application Program)
• โปรแกรมท��ใช้�งานต�างๆ ตามข�อก�าหนดของหน�วยงาน
• เข�ยน หร*อ พิ!ฒนาโดยภาษาคอมพิ�วเตอร�
• โปรแกรมประย,กต�เร*�องเด�ยวก!นท��ใน หน�วยงานเด�ยวก!นควร ม�ล!กษณะคล�าย
ก!น
1-52
ภาพิการท�างานระหว�าง Hardware ก!บSoftware
USER COMMAND LANGUAGE PROCESSOR
OPERATINGSYSTEM
COMPUTERHARDWARE
CPU MEMORY
DEVICE
EDITORS FILE SYSTEM
LANGUAGEPROCESSOR
COMMUNICATIONSUPPORT
APPLICATIONPROGRAMS
LOADER
WORDPROCESSOR,GRAPHICS PACKAGE,GRAMESUSER
USER
USER
1-53
ศ!พิท�ท��ควรทราบ
• Time Sharing• Multiprogramming
–Single CPU, Multiple CPU–Multiple Program in Memory–Single (Multiple) Program in
Execution