Computer Software Computer Software - ชุดคำสั่ง หรือกลุ่มของโปรแกรม

1. Computer Software Computer Software - ชุดคำสั่ง หรือกลุ่มของโปรแกรม ซึ่งคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องใช้ เพื่อการทำหน้าที่ต่างๆ ในระบบคอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ เพื่อให้สามารถประมวล ผลตามที่ผู้ใช้ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประเภทของ Computer Software แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้คือ 1. โปรแกรมระบบ (System Software or Operations Software) 2. โปรแกรมประยุกต์ (Application Software)

2. Cost HARDWARE SOFTWARE 1950 1990 Year

3. Software classification

4. 1. System Software เป็นกลุ่มของโปรแกรมที่ออกแบบเพื่อควบคุมการ ทำงานของโปรแกรมอื่นๆ และจัดการเกี่ยวกับการใช้ Hardware ให้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ 2. Application Software เป็นโปรแกรมที่ออกแบบเพื่อการใช้ความสามารถ ของคอมพิวเตอร์ ซึ่งผู้ใช้จะต้องเขียนโปรแกรมด้วยภาษา คอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง เพื่อให้คอมพิวเตอร์ สามารถทำการประมวลผลให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ

5. Application Software (Computer Languages) แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ 1. Machine language ภาษาเครื่องประกอบด้วย กลุ่มของเลขฐานสองและเป็นภาษาเดียวที่คอมพิวเตอร์ เข้าใจ แต่ละคำสั่งประกอบด้วย 2 ส่วน คือ - operation code or “op code” - operand Example ADD 0184 000100000000000000000000000010111000

6. 2. Low-Level language เป็นภาษาที่พัฒนามาจาก ภาษาเครื่อง มีภาษาเดียวเท่านั้น คือ Assembly language โดยการใช้สัญลักษณ์ (Symbols) แทนเลขฐานสอง Example S CREDIT, TOTAL 011111 011111111111 000000111111 op code 2047 0063 (S) (CREDIT) (TOTAL)

7. The composition of an instructionfor the machine

8. Decoding the instruction 35A7

9. An encoded version of the Instructions

10. Decoding the instruction B258

11. 3. High-Level language เป็นภาษาที่พัฒนาขึ้น เพื่อให้ผู้เขียนโปรแกรมเขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้น โดย ไม่ต้องสนใจการทำงานของเครื่องว่าจะนำข้อมูลจาก address ใดๆ มาทำการคำนวณ และคำสั่งต่างๆ ก็เป็น คำในภาษาอังกฤษที่เข้าใจได้ง่าย Example READ A,B INPUT X,Y

12. Generations of programminglanguages

13. The evolution of programmingparadigms

14. ภาษา High-Level ได้มีการสร้างและพัฒนาขึ้นมา อย่างมากมายหลายภาษา แต่ละภาษาจะมีความเหมาะสม กับลักษณะงานที่แตกต่างกันในการที่จะเขียนโปรแกรม เพื่อแก้ปัญหา ซึ่งขอยกตัวอย่างภาษาที่อยู่ในระดับนี้ คือ 1. ภาษาที่เหมาะกับการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เช่น BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code), FORTRAN (FORmula TRANslator), WATFIV (Waterloo FORTRAN IV), PL/I, ALGOL, Pascal, Ada, APL และ C เป็นต้น 2. ภาษาที่เหมาะกับงานด้านธุรกิจ เช่น COBOL (COmmon Business Oriented Language), RPG

15. 3. ภาษาที่ใช้กับงานการจำลองแบบ (Simulation) เช่น GPSS, SIMSCRIPT 4. ภาษาที่สร้างขึ้นมาเพื่อใช้เฉพาะงาน เช่น - PILOT (Programmed Inquiry Learning Or Teaching) - SNOBOL, LISP ใช้กับงานที่ไม่ใช่ตัวเลขล้วนๆ - APT (Automatically Programmed Tooling) ใช้กับงานควบคุมเครื่องมือในโรงงาน - FORTH ใช้กับงานคำนวณที่มีโครงสร้างซับซ้อนและ ต้องการผลลัพธ์ในรูปแบบ Graphic

16. The same variable declarations indifferent languages

17. The translation process

18. The complete program preparationprocess

19. โปรแกรมสำเร็จรูป (Package Program) • Subroutine Package • - SSP (Scientific Subroutine Package) • - IMSL FORTRAN Subroutine Package • IMSL มาจาก International Mathematics and • Statistical Libraries • - FAMS (Forecasting and Modeling System) • Statistical Package • - SPSS (Statistical Package for Social Science) • - BMDP (Biomedical computer Package) • Non-scientific Package • - Word processing - Speadsheet • - Database - Integrated Software

20. ปัจจุบันโปรแกรมสำเร็จรูปประเภท Database ได้รับความนิยมและใช้งานกันอย่างแพร่หลายมาก เพราะ สามารถจะจัดการกับแฟ้มข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้คำสั่งเพียงไม่กี่คำสั่ง ประเภทของระบบการจัดการฐานข้อมูลในปัจจุบัน มีอยู่ด้วยกัน 4 Models คือ 1. List Model 2. Hierarchical Model 3. Network Mode 4. Relational Model

21. ประโยชน์ของการจัดการด้านฐานข้อมูลประโยชน์ของการจัดการด้านฐานข้อมูล 1 ลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล 2. สามารถหลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูล 3. สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ 4. สามารถควบคุมความเป็นมาตรฐานได้ 5. มีระบป้องกันความปลอดภัยของข้อมูลที่ดี 6. สามารถควบคุมความคงสภาพของข้อมูลได้ 7. สามารถสร้งความสมดุลในความขัดแย้งของ ความต้องการของผู้ใช้ได้ 8. เกิดความเป็นอิสระของข้อมูล

22. Software ที่ใช้กับงานด้านการจัดการฐานข้อมูล - DBMS (Data Base Management System) - dBASE II, dBASE III PLUS, dBASE IV - FoxBase, FoxPro - ACCESS - Oracle - Delphi, VB, SQL - etc.

23. Operating System (OS) Operating System : เป็น Program modules ที่ใช้ในการควบคุมการทำงานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ต่าง ๆ เช่น Processor, main storage, I/O devices และ files ต่าง ๆ เป็นต้น Program modules เหล่านี้จะช่วย เพิ่มประสิทธิภาพของระบบคอมพิวเตอร์และช่วยให้การ ทำงานง่ายขึ้นสำหรับผู้ใช้ โดยทำหน้าที่เป็นสื่อกลาง ระหว่างโปรแกรม, ผู้ใช้(users) กับ Hardware

24. Operating System Operating System Abbreviated OS; sometimes called the executive. The software responsible for controlling the allocation and usage of hardware resources such as memory, central processing unit (CPU) time, disk space, and peripheral devices. The operating system is the foundation on which applications, such as word-processing and spreadsheet programs, are built. Popular operating system include CP/M, MS-DOS, the Macintosh OS, OS/2, Windows, Windows NT, and UNIX.

25. UNIX A multiuser, multitasking operating system originally developed by Ken Thompson and Dennis Ritchie at AT&T Bell Laboratories in 1969 for use on minicomputers.UNIX exists in various forms and implementations; among these are version developed at the University of California at Berkeley and versions released by AT&T, the most recent being AT&T System V. UNIX is considered a powerful operating system that, because it is written in the C language, is more portable-that is, less machine-specific--than other operating system. UNIX is available in several related forms, including AIX, a version of UNIX adapted by IBM (to run on RISC-based workstations), A/UX (a graphical version for the Apple Macintosh), and Mach (a rewritten but essentially UNIX-compatible operating system for the NeXT computer).

26. Overview of Function of an Operating System: • INTRODUCTION • Operating System is a very complex program • Its primary task is to manage system resources • Tasks include: • Load application for execution • Provide services (I/O services…) • Time sharing • Handle virtual memory • Maintain file system

27. Overview of Function of an Operating System: SYSTEM BOOTUP • When a computer is powered up, the boot loader program, which is stored in the ROM, will be executed • The task of the boot loader is to load OS from disk into memory and transfer the control to the OS when completed • Question: How can the boot loader know where on the disk it’s supposed to read? • Answer: On the disk, there is a special sector, called boot sector, boot record, or boot block. This contains executable code, which instructs computer hardware how to load the OS into the memory

28. Overview of Function of an Operating System: APPLICATION PROGRAM LOADING • Suppose we want to executing a.out at the Unix prompt. • Here is what will happen: • Hardware interrupts will occur. The OS steps in to service interrupt • The loader will look in the disk directory to see if the file exists. If it does, the loader will read a.out program to determine how much memory a.out needs • Enough memory will be allocated for a.out program • Loader will load a.out into memory. • Loader will determine the entry point of the a.out program

29. Overview of Function of an Operating System: APPLICATION PROGRAM LOADING (cont.) • The OS is now ready to execute a.out. It will execute a jump to the entry point of the a.out program. • The a.out program is executed as usual, according to its content • When a.out finishes execution, it initiates a call to the OS (exit() function, which was inserted by the compiler). The OS will step in, clean things up and prepare the system for the next waiting process on the running queue (if there any).

30. Overview of Function of an Operating System: Hardware Interrupt • Here is a brief summary what will happen when an interrupt • occurs. • An electrical signal is being sent to the CPU • CPU will try to complete executing the current instruction • Save the program state such as PC, stack pointer, register • values,… • Jump to the location of the interrupt service routine • (interrupt handler) and execute the interrupt handler • Interrupt handler will determine the nature of the • interrupt and act accordingly. • When the interrupt handler completes its task, it will • execute an IRET (interrupt return) • The original program state will be restored and run

31. The shell as an interface between users and the operating system

32. The booting process Bootstrap ส่วนของคอมพิวเตอร์โปรแกรมที่ใช้สำหรับเรียกโปรแกรมอื่นเข้ามาในหน่วยความจำ เช่น ส่วนของโปรแกรมในหน่วยความจำรอมที่ใช้เรียกโปรแกรมควบคุมการทำงานของระบบ จากแผ่นจานแม่เหล็ก เป็นต้น ความหมายเดียวกับ loading program

33. Booting System • Booting Process • Loading first sector of diskette/disk into memory • Initializing system • Checking system • Testing peripheral • Loading basic OS into memory

34. Disk Components User data area contains the data grouped in files File directory contains entries describing files, volume names, and sub-directory First sector of Disk Boot area Second File Allocation Table copy of the first FAT First File Allocation Table contains information on space used in the user data area Jump Code BIOS Parameter Block Boot Code Vendor Identification

35. หน้าที่ของระบบดำเนินงาน (Operating System) อาจจำแนกตามส่วนประกอบต่าง ๆ ของ OS ได้ 4 ประเภท คือ 1. การจัดการเกี่ยวกับหน่วยความจำ (Memory Management) 2. การจัดการเกี่ยวกับตัวประมวลผล (Processor Management) 3. การจัดการเกี่ยวกับอุปกรณ์ต่าง ๆ (Devices Management) 4. การจัดการเกี่ยวกับสารสนเทศ (Information Management)

36. ลักษณะการจัดการเกี่ยวกับหน่วยต่าง ๆ มีขบวนการอยู่ 4 แบบ ดังนี้คือ 1. ติดตามการถูกใช้งานของส่วนต่าง ๆ ของ คอมพิวเตอร์ 2. กำหนดนโยบายการใช้ส่วนต่าง ๆ ของ คอมพิวเตอร์ 3. จัดเตรียมส่วนของคอมพิวเตอร์ให้กับงาน ที่มีสิทธิ์ใช้งานส่วนนั้น 4. เรียกส่วนของคอมพิวเตอร์คืนจากงานที่หมด สิทธิ์การใช้งานแล้ว

37. องค์ประกอบของ OS สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ 1. Control programs 2. Processing programs CONTROL PROGRAMS in an Operating System - Supervisor, Monitor, or Executive program เป็นโปรแกรมที่สำคัญใช้ในการควบคุม (control) และประสาน งาน (coordinates) กับส่วนต่างๆของ OS ซึ่งโปรแกรมส่วนนี้ จะถูก load เก็บไว้ในหน่วยความจำหลักตลอดเวลาการใช้งาน ส่วนโปรแกรมอื่นๆ ของ OS จะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ สำรอง เช่น Disk เมื่อต้องการใช้งาน Supervisor จะทำหน้าที่ เรียกโปรแกรมเข้าสู่หน่วยความจำหลัก

38. MEMORY SUPERVISOR Operating System

39. - Job Control Programs โปรแกรมส่วนนี้ทำหน้าที่ แปล Job Control Language (JCL) ซึ่งจะถูกเขียนอยู่หน้า โปรแกรมคำสั่งทำงานต่างๆ หรือป้อนเข้าไปโดยตรงเพื่อให้ OS ได้รู้ว่าผู้เขียนโปรแกรมเขียนด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ใด บอกเกี่ยวกับชื่อโปรแกรม ชื่อผู้เขียนโปรแกรมและอุปกรณ์ รับ/ส่งข้อมูล(I/O devices)ในการประมวลผล รวมทั้งความ ต้องการตัวแปลภาษาที่จะใช้

40. - I/O Management System โปรแกรมส่วนนี้ทำ หน้าที่ควบคุมและจัดสรรการทำงานของอุปกรณ์รับส่ง ข้อมูลและเส้นทางที่ข้อมูลใช้ผ่านเข้าออก (Channels) ในระบบคอมพิวเตอร์ ส่วนของ Channels จะเป็น Hardware ที่ควบคุมการส่งผ่านข้อมูลระหว่าง slow I/O devices และ high-speed CPU และยังมีส่วนเพิ่มเติมที่ เรียกว่า buffers มาช่วยในการเก็บข้อมูลที่ผ่านเข้าออกใน ระบบคอมพิวเตอร์

41. Channel มีอยู่ 3 ประเภท คือ - multiplexer ใช้กับ slow-and-medium speed devices - selector ใช้กับ high-speed devices - block-multiplexer เป็นการรวมเอาคุณสมบัติ ของ multiplexer และ selector Buffer มีอยู่ 2 ประเภท คือ - input buffer - output buffer

42. Card reader Printer Channel 1 Channel 2 OS supervisor Job A program Job B program Channel 4 Display Channel 3 Dish drive Channels control the execution of I/O instruction

43. PROCESSING PROGRAMS in an Operating System - Translator programs เป็นโปรแกรมที่ทำหน้าที่ใน การแปลโปรแกรมที่ถูกเขียนด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ต่างๆ ให้อยู่ในภาษาที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจ คือ ภาษาเครื่อง บางครั้งจะเรียกว่า Compilers ภาษาคอมพิวเตอร์แต่ละภาษา จะมีตัวแปลภาษาเฉพาะตัว เช่น Assembler ใช้แปลภาษา Assembly Interpreter ใช้แปลภาษา BASIC FORTRAN Compiler

45. - Utility Programs เป็นโปรแกรมที่บริษัทผู้สร้าง คอมพิวเตอร์หรือผู้เขียนโปรแกรมระบบเขียนขึ้นเพื่อให้ ผู้ใช้คอมพิวเตอร์สามารถเรียกมาใช้งานร่วมกับโปรแกรม ของตนเอง หรือให้บริการอื่นๆ เกี่ยวกับการจัดการข้อมูล - Library Program จะเป็นโปรแกรมย่อยที่ผู้ใช้ สามารถเรียกไปใช้งานร่วมกับโปรแกรมที่เขียนขึ้นเอง - Diagnostic Program เป็นโปรแกรมที่ใช้ในการ ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ภายในเครื่อง เพื่อตรวจหาว่ามีความชำรุดที่อุปกรณ์ส่วนใดบ้าง

46. - Text Editor เป็นโปรแกรมที่ใช้ในการสร้าง โปรแกรม COMPILER Source Program Object Program COMPUTER ขั้นตอนการแปลภาษา

47. ประเภทและความสามารถของ OS • Batch Processing หรือ Stacked Job Processing • Overlapped Processing • Dynamic Job Processing • Multiprogramming • Multiprocessing • Virtual Storage • etc.

48. Batch processing

49. Interactive processing

50. Time-sharing between process A andprocess B