My Profile

Wasin Jampa  (TON)  M.5/10  No.4 

กระบวนการและกลไกการทำงานของหน่วยประมวลผล

1. กระบวนการทำงานพื้นฐานของหน่วยประมวลผล แบ่งเป็น 5 ขั้นตอน ดังนี้

            1. อ่านชุดคำสั่ง (fetch)

·       Fetch การอ่านชุดคำสั่งขึ้นมา 1 คำสั่งจากโปรแกรม ในรูปของรหัสเลขฐานสอง (Binary Code from on-off of BIT)

            2. ตีความชุดคำสั่ง (decode)

·       Decode การตีความ 1 คำสั่งนั้นด้วยวงจรถอดรหัส (Decoder circuit)ตามจำนวนหลัก (BIT)
 ว่ารหัสนี้จะให้วงจรอื่นใดทำงานด้วยข้อมูลที่ใด

            3. ประมวลผลชุดคำสั่ง (execute)

·       Execute การทำงานตาม 1 คำสั่งนั้น คือ วงจรใดในไมโครโปรเซสเซอร์ทำงาน เช่น วงจรบวก วงจรลบ 
วงจรเปรียบเทียบ วงจรย้ายข้อมูล ฯลฯ

            4. อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ (memory)

·       Memory การติดต่อกับหน่วยความจำ การใช้ข้อมูลที่อยู่ในหน่วยจำชั่วคราว (RAM , Register)
 มาใช้ในคำสั่งนั้นโดยอ้างที่อยู่ (Address)

            5. เขียนข้อมูล/ส่งผลการประมวลกลับ (write back)

·       Write Back การเขียนข้อมูลกลับ โดยมีหน่วยจำ Register ช่วยเก็บที่อยู่ของคำสั่งต่อไป ภายหลังมีคำสั่งกระโดดบวกลบที่อยู่

2. กลไกการทำงานของหน่วยประมวลผล

          หน่วยประมวลผลกลางจะทำงานตามชุดคำสั่ง (instructions)  ที่อ่านขึ้นมาจากหน่วยความจำหลักเท่านั้น 
จะเรียกสถาปัตยกรรมของระบบคอมพิวเตอร์ที่มีการเก็บโปรแกรม และข้อมูลไว้ในหน่วยความจำหลัก 
โดยที่หน่วยประมวลผลจะทำงานกับหน่วยความจำเท่านั้น ว่า Stored Program Architecture 
 หรือ คอมพิวเตอร์แบบวอนนอยแมน(von Neumann Computer) โดยตั้งเป็นเกียรติให้กับ “John von Neumann”

            ชุดคำสั่งของคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนย่อยๆ 2 ส่วน 
คือ  ส่วนOpcode ซึ่งเป็นส่วนที่ระบุประเภทของการประมวลผล  และส่วน Operand  ซึ่งเป็นส่วนที่ระบุข้อมูลสำหรับ
การประมวลผลตามที่ระบุใน opcode

            โดยปกตินิยมใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ ทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง ในระบบคอมพิวเตอร์  
ดังนั้น การอ้างถึงไมโครโปรเซสเซอร์จะอ้างถึงในหน้าที่ที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง   โดยคำสองคำนี้อาจใช้แทนกันได้ มีกลไกที่สำคัญ ดังนี้

            1. การทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ 
ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง หน้าที่หลักของซีพียู 
คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ ตลอดจนทำการประมวลผล

            2. การทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โ
ดยแบ่งการทำงานเป็นส่วนๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น

องค์ประกอบของระบบสารสนเทศ

     องค์ประกอบของระบบสารสนเทศ มี 5 องค์ประกอบ ได้แก่

1. ฮาร์ดแวร์ เป็นองค์ประกอบสำคัญ หมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์รอบข้าง
2. ซอฟต์แวร์ หรือ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ เป็นชุดคำสั่งที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน 
3. ข้อมูล  เป็นส่วนที่จะนำไปจัดเก็บในเครื่องคอมพิวเตอร์ 
4. บุคลากร เป็นผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับงานคอมพิวเตอร์ 
5. ขั้นตอนการปฏิบัติงาน เป็นสิ่งที่จะต้องเข้าใจเพื่อให้ทำงานได้ถูกต้องเป็นระบบ

     ฮาร์ดแวร์ เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบสารสนเทศ หมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์อุปกรณ์รอบข้าง รวมทั้งอุปกรณ์สื่อสารสำหรับเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าเป็นเครือข่าย เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องกราดตรวจเมื่อพิจารณาเครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งเป็น 3 หน่วย คือ

• หน่วยรับข้อมูล (input unit) ได้แก่ แผงแป้นอักขระ เมาส์
• หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) 
• หน่วยแสดงผล (output unit) ได้แก่ จอภาพ เครื่องพิมพ์ 

     การทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ เมื่อเปรียบเทียบกับมนุษย์ จะพบว่าคล้ายกัน กล่าวคือ เมื่อมนุษย์ได้รับข้อมูลจากประสาทสัมผัส ก็จะส่งให้สมองในการคิด แล้วสั่งให้มีการโต้ตอบ

     ซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์เป็นองค์ประกอบที่สำคัญประการที่สอง ซึ่งก็คือลำดับขั้นตอนของคำสั่งที่จะสั่งงานให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน เพื่อประมวลผลข้อมูลให้ได้ผลลัพธ์ตามความต้องการของการใช้งาน

     ในปัจจุบันมีซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติงาน ซอฟต์แวร์ควบคุมระบบงาน ซอฟต์แวร์สำเร็จ และซอฟต์แวร์ประยุกต์สำหรับงานต่างๆ ลักษณะการใช้งานของซอฟต์แวร์ก่อนหน้านี้ ผู้ใช้จะต้องติดต่อใช้งานโดยใช้ข้อความเป็นหลัก แต่ในปัจจุบันซอฟต์แวร์มีลักษณะการใช้งานที่ง่ายขึ้น โดยมีรูปแบบการติดต่อที่สื่อความหมายให้เข้าใจง่าย เช่น มีส่วนประสานกราฟิกกับผู้ใช้ที่เรียกว่า กุย (Graphical User Interface : GUI) ส่วนซอฟต์แวร์สำเร็จที่มีใช้ในท้องตลาดทำให้การใช้งานคอมพิวเตอร์ในระดับบุคคลเป็นไปอย่างกว้างขวาง และเริ่มมีลักษณะส่งเสริมการทำงานของกลุ่มมากขึ้น ส่วนงานในระดับองค์กรส่วนใหญ่มักจะมีการพัฒนาระบบตามความต้องการโดยการว่าจ้าง หรือโดยนักคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในฝ่ายคอมพิวเตอร์ขององค์กร เป็นต้น

     ซอฟต์แวร์ คือ ชุดคำสั่งที่สั่งงานคอมพิวเตอร์ แบ่งออกได้หลายประเภท เช่น

1. ซอฟต์แวร์ระบบ คือ ซอฟต์แวร์ที่ใช้จัดการกับระบบคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีอยู่ในระบบ เช่น ระบบปฏิบัติการวินโดว์ส ระบบปฏิบัติการดอส ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์
2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ คือ ซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานด้านต่างๆ ตามความต้องการของผู้ใช้ เช่น ซอฟต์แวร์กราฟิก ซอฟต์แวร์ประมวลคำ ซอฟต์แวร์ตารางทำงานซอฟต์แวร์นำเสนอข้อมูล 
3. ข้อมูล เป็นองค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของระบบสารสนเทศ อาจจะเป็นตัวชี้ความสำเร็จหรือความล้มเหลวของระบบได้ เนื่องจากจะต้องมีการเก็บข้อมูลจากแหล่งกำเนิด ข้อมูลจะต้องมีความถูกต้อง มีการกลั่นกรองและตรวจสอบแล้วเท่านั้นจึงจะมีประโยชน์ข้อมูลจำเป็นจะต้องมีมาตรฐาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้งานในระดับกลุ่มหรือระดับองค์กร ข้อมูลต้องมีโครงสร้างในการจัดเก็บที่เป็นระบบระเบียบเพื่อการสืบค้นที่รวดเร็วมีประสิทธิภาพ
4. บุคลากร บุคลากรในระดับผู้ใช้ ผู้บริหาร ผู้พัฒนาระบบ นักวิเคราะห์ระบบ และนักเขียนโปรแกรม เป็นองค์ประกอบสำคัญในความสำเร็จของระบบสารสนเทศ บุคลากรมีความรู้ความสามารถทางคอมพิวเตอร์มากเท่าใดโอกาสที่จะใช้งานระบบสารสนเทศและระบบคอมพิวเตอร์ได้เต็มศักยภาพและคุ้มค่ายิ่งมากขึ้นเท่านั้น โดยเฉพาะระบบสารสนเทศในระดับบุคคลซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์มีขีดความสามารถมากขึ้น ทำให้ผู้ใช้มีโอกาสพัฒนาความสามารถของตนเองและพัฒนาระบบงานได้เองตามความต้องการ สำหรับระบบสารสนเทศในระดับกลุ่มและองค์กรที่มีความซับซ้อนจะต้องใช้บุคลากรในสาขาคอมพิวเตอร์โดยตรงมาพัฒนาและดูแลระบบงาน
5. ขั้นตอนการปฏิบัติงาน ขั้นตอนการปฏิบัติงานที่ชัดเจนของผู้ใช้หรือของบุคลากรที่เกี่ยวข้องก็เป็นเรื่องสำคัญอีกประการหนึ่ง เมื่อได้พัฒนาระบบงานแล้วจำเป็นต้องปฏิบัติงานตามลำดับขั้นตอนในขณะที่ใช้งานก็จำเป็นต้องคำนึงถึงลำดับขั้นตอนการปฏิบัติของคนและความสัมพันธ์กับเครื่อง ทั้งในกรณีปกติและกรณีฉุกเฉิน เช่น ขั้นตอนการบันทึกข้อมูล ขั้นตอนการประมวลผล ขั้นตอนปฏิบัติเมื่อเครื่องชำรุดหรือข้อมูลสูญหาย และขั้นตอนการทำสำเนาข้อมูลสำรองเพื่อความปลอดภัย เป็นต้น สิ่งเหล่านี้จะต้องมีการซักซ้อม มีการเตรียมการ และการทำเอกสารคู่มือการใช้งานที่ชัดเจน