คอมพิวเตอร์เบื้องต้น

1. คอมพิวเตอร์เบื้องต้น

กล่าวโดยทั่วไปคอมพิวเตอร์ คือ “เครื่องซึ่งทำตามคำสั่งซึ่งจัดเรียงเป็นลำดับและสามารถปรับขยายคำสั่งเหล่า นั้นโดยอาศัยผลระหว่างกลาง” เครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีขนาดเล็กลง มีความสามารถมากขึ้นและราคาถูกลงมากเมื่อเทียบกับเครื่องยุคแรก ๆ ที่มีการประดิษฐ์กันขึ้น เนื่องจากการพัฒนาของเทคโลโนยี่ในหลายแขนง


1.1.วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

ในยุคเริ่มต้นก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง เทคโลโนยี่ทางไฟฟ้า เริ่มพัฒนามาพอสมควร มีระบบโทรศัพท์ เกิดขึ้นราว ปี ค.ศ. 1876 รีเลย์ สร้างในปี ค.ศ. 1888 หลอดสูญญากาศใช้เป็นอุปกรณ์ขยายสัญญาณในปี ค.ศ. 1907 Eccles and Jordan สร้าง วงจร flip-flop electronic switching ซึ่งเป็นวงจรพื้นฐานในสร้างวงจรนับในปี ค.ศ. 1919 เครื่องโทรทัศน์ ในปี ค.ศ. 1927

ในปี ค.ศ. 1887 Herman Hollerith ได้พัฒนาเครื่องเจาะบัตร และ เครื่อง card tabulating สร้างเครื่อง และ ให้ US Census Bureau เช่าเครื่อง ใช้ในการช่วยทำสำมะโนประชากร ของอเมริกา โดยข้อมูลของแต่ละคน อยู่ในรูปบัตรเจาะรู และเครื่อง card tabulating สามารถ อ่านบัตร นับจำนวนได้ ทำให้การนับสำมะโนประชากร เช่นนับว่ามีกี่คน ผู้ชายกี่คน ผู้หญิงกี่คน ทำได้เร็วขึ้นกว่าการนับด้วยมือ ซึ่งเครื่องเจาะบัตร และ เครื่องอ่านบัตร เป็น อุปกรณ์การป้อนข้อมูลและโปรแกรมให้คอมพิวเตอร์ในช่วงเวลาต่อมา เครื่อง card tabulating ถือได้ว่าเป็นเครื่องจักรที่ประมวลผลข้อมูลรุ่นแรกที่มีการใช้งานจริง ต่อ Herman Hollerith ได้ตั้งบริษัท และขยายธุรกิจ ให้เช่าเครื่อง ขายเครื่อง และขายบัตรให้กับธุรกิจหลายประเภท เช่น ธุรกิจการรถไฟ ต่อมาบริษัทมีการเปลี่ยนผู้บริหาร ขยายตัว และเปลี่ยนชื่อเป็นบริษัท IBM ในปี ค.ศ. 1924

ในปี ค.ศ. 1937 Alan Turing ได้ลงพิมพ์บทความ “On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem.” ในบทความได้บรรยายถึง Turing Machine เครื่องจักรในอุดมคติ ซึ่ง สามารถคำนวณทางตัวเลขได้ โดยชี้ให้เป็นว่า การคำนวณส่วนใหญ่ สามารถสร้าง Turing Machine ที่ให้ผลการคำนวณนั้นขึ้นได้ จากนั้น Turing ได้อธิบายถึง Universal Turing Machine เป็น Turing Machine เครื่องหนึ่ง ซึ่งสามารถคำนวนได้อย่างอเนกประสงค์ กล่าวคือ จำลองการทำงานให้เหมือน Turing Machine ที่คำนวณเฉพาะงานอื่นๆ ได้โดยอาศัยโปรแกรม Turing พิสูจน์ให้เห็นว่า Universal Turing Machine สามารถสร้างขึ้นได้ โดยโครงสร้างเหมือนกับ Turing Machine สามารถโปรแกรมให้จำลองการทำงานได้ไม่จำกัด และชี้ให้เห็นว่า มีการคำนวณบางประเภท ที่ไม่สามารถ จะเขียนเป็นโปรแกรมได้ Universal Turing Machine ถือเป็น ต้นความคิดของ เครื่องคอมพิวเตอร์

ในปีเดียวกัน Claude Shannon เขียนวิทยานิพนธ์เรื่องA Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits อธิบายการใช้สวิทช์ ในการคำนวณ Boolean algebra และต่อมา George Stibitz ได้สร้างวงจรรีเลย์ ที่สามารถทำงานบวกเลขฐาน 2 ได้

ในปี ค.ศ. 1939 Stibitz และ S.B. Williams สร้างเครื่อง Complex Number Calculator เป็นเครื่องคำนวนโดยใช้ไฟฟ้า ระบบเลขฐาน 2 เครื่องแรก ส่วนของการคำนวณประกอบด้วย รีเลย์โทรศัพธ์ 450 ตัว และ crossbar switches 10 ตัว สามารถหาค่า quotient ของตัวเลข complex number แปดหลัก สองตัว ในเวลา 30 วินาที

ในยุคสงครามโลกครั้งที่ 2 ปี ค.ศ. 1939-1945 เครื่องคอมพิวเตอร์ ถูกพัฒนาขึ้นจากความต้องการการคำนวณจำนวนมาก เช่น การถอดรหัสลับ การสร้างตารางวิถีลูกกระสุนปืนใหญ่ โดยได้รับงบประมาณสนับสนุนจากทางการทหาร

ในเยอรมัน มีการพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ Z1-Z4 โดย Konrad Zuseในช่วงเวลา ปี ค.ศ. 1941 – 1944 ถือได้ว่า เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกๆ ของโลก เครื่อง Z1 เป็นเครื่องจักรกล เครื่อง Z2 เป็นระบบจักรกล ผสมกับ รีเลย์ เครื่อง Z3 เป็นระบบ รีเลย์ทั้งหมด มีหน่วยคำนวณ หน่วยความจำ และหน่วยควบคุม ตัวเครื่อง Z3 ถูกทำลายจากระเบิดในสงคราม ถูกสร้างขึ้นใหม่ในทศวรรษ 1960 ส่วนเครื่อง Z4 สร้างในปี ค.ศ. 1943 รอดพ้นจากสงคราม และขายให้ ธนาคารในประเทศ สวิสเซอร์แลนด์ แต่ทั้งนี้ เครื่องคอมพิวเตอร์ชุดนี้ไม่มีผลต่อการพัฒนาคอมพิวเตอร์ในอังกฤษและอเมริกา

ในอเมริกา John Vincent Atanasoff ได้ออกแบบเครื่องคอมพิวเตอร์ และสร้างเครื่องต้นแบบ ใน ราวปี ค.ศ. 1937-1942 ใช้การคำนวณแบบเลขฐานสอง สามารถ บวก ลบเลข โดยใช้หลอดสูญญากาศ มีหน่วยความจำ แต่เครื่องทั้งหมดไม่สมบูรณ์ โครงการสิ้นสุดก่อนจะใช้งานได้ เนื่องจากเริ่มสงครามโลกครั้งที่ 2

ในราวปี ค.ศ. 1943 อังกฤษ ได้ สร้างเครื่องคำนวณอิเลคโทรนิค COLOSSUS เพื่อถอดรหัส ข้อความ ที่เข้ารหัสโดยเครื่อง ENIGMA ของเยอรมันซึ่งใช้ส่งข้อความลับในช่วงสงคราม COLOSSUS ทำงานคำนวณจำกัด เฉพาะด้านการถอดรหัส อย่างไรก็ตาม COLOSSUS สามารถโปรแกรมให้ทำงานกับโปรแกรมย่อยต่างๆได้ COLOSSUS ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศกว่า 1,800 หลอด COLOSSUS เป็นความลับทางการทหารที่เปิดเผยในรับทราบในปี ค.ศ. 1970 วิธีการคำนวณการถอดรหัสยังคงเป็นความลับอยู่

ในราวปี ค.ศ. 1937-1944 Howard H. Aiken กับวิศวกรจาก IBM ได้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM automatic sequence controlled calculator หรือเรียกกันว่า Harvard MARK I ใช้ รีเลย์ สวิตช์ เป็นส่วนประกอบหลัก มีชุดควบคุมการคำนวณหลักโดยอ่านโปรแกมจากเทปเจาะรู และ ข้อมูลนำเข้าโดยบัตรเจาะรูอีกทางหนึ่ง สามารถ บวก ลบ คูณ และ หาร เลข ได้ ผลลัพธ์ พิมพ์เป็นบัตรเจาะรู หรือพิมพ์ออกกระดาษ โดยเครื่องพิมพ์ ทหารเรือได้ใช้เครื่องนี้คำนวณ สร้างตารางตัวเลข ในช่วงสงครามโลก

โครงการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ ENIACโดย John Mauchly และ J. Presper Eckert, Jr. ที่Moore School of Electrical Engineering, University of Pennsylvania ใน Philadelphia ได้เริ่มขึ้นในปี ค.ศ. 1943 สร้างเสร็จใน ปี ค.ศ. 1945 ถือเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่เป็นอิเลคโทรนิคทั้งหมดเครื่องแรก เครื่องออกแบบ เป็นโมดูล การโปรแกรมเครื่องให้ทำงานตามต้องการ โดยการโยงสายไฟ ต่อโมดูลต่างๆ เข้าด้วยกัน เครื่อง ENIAC ใช้หลอดสุญญากาศกว่า 18,000 หลอดในการคำนวณตัวเลข เครื่องสูง 10 ฟุต กินเนื้อที่กว่า 1,000 ตารางฟุต หนักรวม 30 ตัน ใช้ไฟกว่า 150 กิโลวัตต์ โดยเครื่อง สามารถทำการคำนวณได้ 300 ครั้งต่อวินาที ราคารวม $486,800 ENIAC ได้นำไปใช้งานที่ U.S. Army Ballistics Research Laboratory, Aberdeen Proving Grounds, Maryland จนถึงปี ค.ศ. 1955

EDVAC พัฒนาต่อจาก ENIAC โดยมีหน่วยความจำสำหรับชุดคำสั่งเป็นอุปกรณ์อิเลคโทรนิค โดยใช้ Mercury (acoustic) delay lines โปรแกรมจะส่งเข้าไปอยู่ในหน่วยความจำ และการทำงานของเครื่อง เป็นไปตามชุดคำสั่งนั้นๆ สร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1952

[ The first transistor ] ในปี ค.ศ. 1947 Bell Lab โดย J. Bardeen, H.W. Brattain, และ W. Shockley ได้สร้าง ทรานซิสเตอร์ (Transistor) ต้นแบบได้ และได้เริ่มมีการผลิตในต้นทศวรรษ 1950 ทรานซิสเตอร์ สามารถใช้เป็น สวิตช์ และ ขยายสัญญาณ ได้เช่นเดียวกับหลอดสูญญากาศ มีข้อดีมากกว่ามาก เช่น ใช้พลังงานน้อยกว่า ขนาดเล็กกว่า และมีความเชื่อถือได้สูงกว่า ทำให้ ทรานซิสเตอร์ มาแทนที่หลอดสูญญากาศในเกือบทุกด้าน รวมทั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย

ในปี ค.ศ. 1951 เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานทั่วไป ที่ไม่ได้ใช้เพื่อการทหารได้ออกจำหน่าย ในรูปแบบของการจ้างสร้างเครื่อง โดยบริษัท Remington Rand มี John Mauchly และ J. Presper Eckert, Jr ผู้สร้าง ENIAC เป็นผู้คุมทีมสร้างเครื่อง UNIVAC I ใช้เทคโลโนยีเดียวกับ EDVAC และได้พัฒนา digital magnetic tape สามารถบวกเลขฐาน 2 สิบหลัก ได้ 100,000 ตัวต่อวินาที ใช้สัญญาณนาฬิกาความถี่ 2.25 เมกะเฮิสซ์ โดยเครื่องแรกส่งมอบให้ Census Bureau ราคาประมาณ $100,000 ในปี 1954 บริษัทได้ผลิต Univac ERA 1103A โดยใช้ ferrite-core memory

ในปี ค.ศ. 1951-1952 Grace Murray Hopper พัฒนาโปรแกรม compiler A-0 เป็น compiler โปรแกรมแรก ที่เปลี่ยน Assembly code ให้เป็น Machine code สำหรับเครื่อง UNIVAC ต่อมาได้พัฒนา compiler ที่เปลี่ยนประโยคภาษาอังกฤษ เป็น Machine code B-0 (FLOW-MATIC) ในปี ค.ศ. 1957 เป็นต้นกำเนิดของ ภาษา COBOL
ในปี ค.ศ. 1952 บริษัท IBM ได้จำหน่ายเครื่องคอมพิวเตอร์ รุ่น 701 เป็นการเปลี่ยนองค์กรของ IBM จากการขายเครื่องเจาะบัตรเป็นการขายเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM 701 ใช้ magnetic tape มีหน่วยความจำแบบ magnetic drum และ cathode-ray tube storage

ในปีถัดมา IBM 650 หรือเรียกว่า Magnetic Drum Calculator ถูกผลิตขึ้นและเป็นเครื่องที่มีการจำหน่ายมาก IBM สามารถครองตลาดคอมพิวเตอร์ได้มากกว่าครึ่งในปี ค.ศ. 1955

มีการพัฒนาโปรแกรม Complier และ สร้างภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูง ภาษา FORTRAN เริ่มพัฒนาในปี ค.ศ. 1954 โดย John Backus และคณะใน IBM ส่งมอบให้ใช้งานได้ในราวปี ค.ศ. 1958 FORTRAN ย่อมาจาก FORmula TRANslator เป็นภาษาที่ออกแบบมาเพื่อให้เขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้นกว่าใช้ภาษาเครื่อง โดยเฉพาะการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ สูตรทางคณิตศาสตร์สามารถเปลี่ยนเป็น ภาษา FORTRAN ได้โดยง่าย

ในปี ค.ศ. 1954 Texas Instruments ผลิตทรานซิสเตอร์ออกขายสู่ท้องตลาด 7 ปีจากต้นแบบ

ในปี ค.ศ. 1956-57 IBM ได้สร้าง เครื่อง รุ่น IBM 305 RAMAC และ 650 RAMAC โดยมี hard disk และ เทคโลโนยี่ RAMAC (random-access method of accounting and control) Hard disk เป็นรุ่นแรกที่ผลิต โดยเป็น แผ่นขนาด 2 ฟุต จำนวน 50 แผ่นมีความจุ 5 MByte (สำหรับเครื่อง 350)

ในปี ค.ศ. 1956 บริษัท Univac เปิดตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ Univac II ใช้ ทรานซิสเตอร์ เป็นส่วนประกอบของหน่วยประมวลผลกลาง (แต่ยังใช้หลอดสุญญากาศจำนวนหนึ่ง ขณะนั้น ทรานซิสเตอร์ ยังมีราคาแพงกว่าหลอด) จัดจำหน่ายในปี ค.ศ. 1958

ในปี ค.ศ. 1958 นั้น Seymour Cray สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ให้กับบริษัท Control Data Corporation รุ่น CDC 1604 โดยใช้ ทรานซิสเตอร์ ทั้งหมด ใช้ ทรานซิสเตอร์ กว่า 25,000 ตัว ออกจำหน่ายปี ค.ศ.1960 ราคา $750,000



IBM เปิดตัว และ ขาย IBM 1401 ซึ่งใช้ ทรานซิสเตอร์ ทั้งหมดในช่วงเวลาใกล้กันในราคา $14,700 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ได้รับความนิยม เป็นระบบคอมพิวเตอร์แรกที่มียอดขายกว่า 10,000 เครื่องระบบแรก (CDC 1604 มีความสามารถในการคำนวณสูงกว่า IBM 1401)

ในปี ค.ศ. 1958 Integrated Circuit, คือการสร้างวงจรอิเลคโทรนิคบนแผ่นซิลิคอนแผ่นเดียวกัน, ได้ต่างพัฒนาขึ้นพร้อมๆกันโดย Jack Kilby บริษัท Texas Instruments และ Robert Noyce บริษัท Fairchild Semiconductor ทั้งคู่จดลิกขสิทธ์ ในปี 1959 Jack Kilby และ Texas Instruments ได้รับ U.S. patent #3,138,743 สำหรับ miniaturized electronic circuits ส่วน Robert Noyce และ Fairchild Semiconductor Corporation ได้รับ U.S. patent #2,981,877 สำหรับ silicon based integrated circuit บริษัท Texas Instruments ได้เริ่มผลิต และ จัดจำหน่าย IC ในปี 1961

ในปี ค.ศ. 1958 บริษัท Bell ได้พัฒนา modem data phone เป็นอุปกรณ์ส่งข้อมูลฐาน 2 ทางสายโทรศัพท์

ในปีค.ศ. 1959 ภาษา COBOL (Common Business-Oriented Language) ได้พัฒนาขึ้นโดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐ เพื่อเป็นภาษาคอมพิวเตอร์กลาง สำหรับการเขียนโปรแกรมทางการประมวลผลข้อมูล คณะกรรมการได้ออกแบบ ภาษา COBOL โดยสามารถจัดการข้อมูลที่เป็นตัวหนังสือได้ดี และ มีลักษณะเป็นประโยคภาษาใกล้เคียงกับภาษาอังกฤษ ทำให้ตัวโปรแกรมสามารถอ่านได้เข้าใจง่าย บริษัทคอมพิวเตอร์ได้นำข้อกำหนด ไปเขียน complier

ในปี 1964 John Kemeney และ Thomas Kurtz เริ่มพัฒนาภาษา BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code) ที่ Dartmouth College เพื่อใช้ในการเรียนการสอน เป็นภาษาที่ง่ายไม่ซับซ้อน

IBM System/360 ในปี ค.ศ. 1964 IBM ได้ลงทุนพัฒนากว่า 5 พันล้านเหรียญ สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ ตระกูล SYSTEM 360 ขายออกสู่ตลาดเพื่อใช้ในงานทางธุรกิจ โดยเป็นแนวคิดใหม่ที่ให้ เครื่องตระกูลนี้มีหลายขนาด (มีหน่วยประมวลผล 5 รุ่น จัดได้ 19 รูปแบบ ขึ้นกับขนาดของหน่วยความจำ ความเร็ว ความสามารถในการคำนวณ) โดยจัดให้ตรงกับความต้องการของลูกค้า ในราคาที่เหมาะสม ถ้าต้องการความสามารถเพิ่ม ก็เปลี่ยนอุปกรณ์ โดยที่อุปกรณ์ต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้ และโปรแกรมก็สามารถใช้ได้กับทุกรุ่น ระบบนี้ กลายเป็นมาตรฐานของระบบ Mainfram ในช่วงเวลานั้น บริษัทคอมพิวเตอร์อื่นๆ ได้สร้างเครื่องให้ใช้โปรแกรม และ อุปกรณ์ ของ IBM รุ่นนี้ได้

ในปี ค.ศ. 1963 บริษัท Digital Equipment Corporation (DEC) ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ออกสู่ท้องตลาด ในราคาต่ำกว่าและขนาดเล็กกว่า เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ขายอยู่ในขณะนั้น ซึ่งเรียกว่าเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ โดยเริ่มจากเครื่อง PDP-5 ในปี ค.ศ. 1965 PDP-8 เป็นเครื่องที่ประสบความสำเร็จในด้านการตลาด มีราคา ประมาณ $16,000 ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์เริ่มมีใช้งานในระดับหน่วยงานย่อยๆ เช่นห้องทดลองในมหาวิทยาลัย แทนที่จะเป็นคอมพิวเตอร์แบบรวมศูนย์กลาง (Computer Center)

ที่ ศูนย์คอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัย MIT ได้พัฒนา ระบบโปรแกรม เพื่อให้คอมพิวเตอร์ สามารถใช้งาน เสมือนว่าใช้พร้อมกันได้หลายคน เป็นระบบ Time-Sharing กล่าวคือ คอมพิวเตอร์ สลับการทำงานให้บริการแก่ผู้ใช้แต่ละคนอย่างรวดเร็ว จนผู้ใช้รู้สึกว่าทำงานอยู่กับเครื่องอย่างต่อเนื่อง ระบบนี้เริ่มในปี ค.ศ. 1961 ในบริการแก่ผู้ใช้ในห้องปฏิบัตการคอมพิวเตอร์ เป็นประจำในปี ค.ศ. 1963 ต่อมาพัฒนาเป็นระบบปฏิบัติการ Multics ในปี ค.ศ. 1969 ซึ่งต่อมาจัดจำหน่ายพร้อมกับระบบคอมพิวเตอร์ของบริษัท Honeywell Information Systems ในปี ค.ศ. 1973

ในปี ค.ศ. 1966 บริษัท Fairchild ผลิต IC logic gate, a quad two-input NAND gate, แบบ TTL ออกจำหน่าย ซึ่งเป็น IC ที่จะใช้ในคอมพิวเตอร์ต่อมา (8 ปีหลังจากต้นแบบ) ในปี ค.ศ. 1968 บริษัท Burroughs ได้ผลิต คอมพิวเตอร์ รุ่น B2500 และ B3500 เป็น คอมพิวเตอร์ที่ใช้ IC รุ่นแรก

ปลายปี ค.ศ. 1967 กระทรวงกลาโหม อเมริกา ให้ทุนศึกษาและออกแบบ เรื่องการต่อเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ เป็นจุดเริ่มต้นของ ARPANET ซึ่งต่อมากลายเป็น Internet โดยเริ่มมีการต่อใช้จริงในปี ค.ศ. 1969 โดย ต่อระหว่าง มหาวิทยาลัย UCLA, UC Santa Barbara, SRI, และ University of Utah



ในปี ค.ศ. 1969 - 1973 Ken Tompson, Dennis Ritchie และคณะ ได้พัฒนาระบบปฏิบัติการ Unix พร้อมกับพัฒนาภาษา C โดย Unix เริ่มพัฒนาบนเครื่อง PDP-7 และเขียนโดยภาษา C เนื่องจาก Unixโปรแกรมในภาษาระดับสูง ทำให้ Unix สามารถย้ายไปลงในระบบอื่นได้โดยง่าย Unix จึงเป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

ในปี ค.ศ. 1970 E.F. Codd นักวิจัยจากบริษัท IBMได้ตีพิมพ์ผลงาน “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks” เสนอหลักการของ relational database ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญของระบบ database ในปัจจุบัน ในปีเดียวกัน บริษัท Intel เริ่มผลิต IC หน่วยความจำ RAM ขนาด 1 Kbyte ออกจำหน่าย

ในปี ค.ศ. 1971 IBM ได้ผลิตเครื่องอ่านเขียน และ “memory disk” หรือ floppy disk ในปัจจุบัน ซึ่งมีผลทำให้การโอนย้ายข้อมูลและโปรแกรมสะดวกขึ้นมาก floppy disk ที่ผลิตขึ้น มีขนาด 8 นิ้ว ความจุ 250KByte ขายพร้อมระบบ 3740 Data Entry System

Microprocessor คือการนำเอาวงจรหน่วยประมวลผลหลักของคอมพิวเตอร์ไปสร้างอยู่บน IC ตัวเดียว ได้เริ่มพัฒนาในราวปี ค.ศ. 1971 โดย Intel ผลิต Microprocessor 4004 เป็น microprocessor แบบ 4 บิท ประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ ประมาณ 2,300 ตัว ในช่วงแรก ผลิตมาเพื่อทำเครื่องคิดเลข

ในปี ค.ศ. 1973 นักวิจัยของ Xerox PARC พัฒนาเครื่องต้นแบบของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โดย พัฒนา เมาส์ ระบบเครือข่าย Ethernet และ Graphical User Interface ได้สร้างเครื่องต้นแบบ Alto จัดจำหน่ายไม่มากนักให้สถาบันการศึกษา



ในปี ค.ศ. 1974 Intel ผลิต 8080 เป็น microprocessor แบบ 8 บิทออกจำหน่าย ประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ ประมาณ 6,000 ตัว ใช้สัญญาณนาฬิกาที่ความถี่ 2 MHz Ed Roberts เจ้าของบริษัท Micro Instrumentation Telemetry systems ได้จัดชุดคิท (ผู้ซื้อประกอบเอง) เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยใช้ 8080 และลงโฆษณาในวารสาร Popular Electronic โดยมีราคา $397 ใช้ชื่อว่า Altair มีการสั่งซื้อเป็นหลายพันเครื่อง ทั้งที่เครื่องต้องโปรแกรม ด้วย สวิตช์ และแสดงผลทาง LED เท่านั้น ถือเป็น ไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกๆ

Paul Allen กับ William Gates III ร่วมกันเขียนโปรแกรม Basic interpreter ให้กับเครื่อง Altair ทำให้เครื่อง Altair สามารถเขียนโปรแกรมในภาษา Basicได้ ทั้งคู่ก่อตั้งบริษัท Microsoft ในปี ค.ศ. 1975 และขายโปรแกรมให้กับบริษัทอื่นด้วย เช่นบริษัท Tandy ซึ่งผลิตเครื่อง Radio Shack TRS-80 และบริษัท Commodore ซึ่งผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ออกสู่ท้องตลาดต่อมา

ในปี ค.ศ. 1975 IBM 5100 ได้ออกสู่ท้องตลาด เป็นเครื่อง PC รุ่นแรก แต่ไม่ประสบความสำเร็จ เนื่องจาก มีราคาระหว่าง $8,975- $19,975 สามารถโปรแกรมได้โดยภาษา APL และ Basic

ในปี ค.ศ. 1976 บริษัท Shugart Associates ได้ผลิต เครื่องอ่านเขียน floppy disk ขนาด 5.25 นิ้ว รุ่น SA-400 มีความจุ 110 Kbyte ซึ่งกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน สำหรับเครื่อง PC จนกระทั่งถูกแทนที่ด้วย floppy ขนาด 3.5 นิ้ว บริษัท Shugart Associates ได้ร่วมมือกับ บริษัท Dysan Corporation ให้ผลิตแผ่น floppy disk 5.25 นิ้วจำหน่าย

ในปี ค.ศ. 1977 เริ่มมี Microcomputer ที่มีแป้นพิมพ์ และ จอภาพ ออกสู่ท้องตลาด โดยบริษัท Tandy ผลิตเครื่อง Radio Shack TRS 80 ราคา $599.9 ใช้ CPU Z80 มี RAM ขนาด 4Kbyte พร้อม ภาษา BASIC ออกขาย 1 เดือนแรกมียอดขายกว่า 10,000 เครื่อง

เครื่อง Commodore Pet ใช้ CPU เบอร์ 6502 มี RAM ขนาด 4K หรือ 8 K พร้อมเทป (สำหรับเก็บโปรแกรมและข้อมูล) และ ภาษา BASIC ราคา $700



Stephen G Wozniak กับ Steven Job ได้ทดลองดัดแปลงเครื่อง Altair แต่ภายหลังเลือก Microprocessor 6502 จากบริษัท MOS Technology ซึ่งมีราคาถูกกว่า และได้สร้าง Apple I ปรับปรุงเป็น Apple II ตั้งบริษัท Apple และจัดจำหน่ายเครื่อง Apple II เครื่อง ประกอบด้วย คีย์บอด จอภาพ มีหน่วยความจำ 16K ROM และ 4K RAM ใช้ภาษา Basic ได้ (พัฒนาเอง แต่ภายหลัง ซื้อจาก Microsoft) ขายในราคา $1,300-$2600 (ขึ้นกับขนาดหน่วยความจำ) ในปี ค.ศ. 1977 มียอดขาย $700,000 ปีต่อมามียอดขายกว่า 7 ล้านเหรียญ ถือว่าเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ที่ได้รับความสำเร็จทางการตลาด

Gary Kildall ได้พัฒนาระบบปฏิบัติการ CP/M และสร้าง floppy disk controller ให้ใช้กับ floppy disk drive และได้ขาย license ให้กับบริษัท IMSAI ในปี ค.ศ. 1977 บริษัทอื่นๆ ทำตาม ทำให้ CP/M เป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้ 8080 หรือ Z80 เป็น CPU จนกระทั่งยุคของ IBM PC และทำให้เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เริ่มใช้ floppy disk drive กันมากขึ้น

ในปี ค.ศ. 1978 บริษัท Microsoft มียอดขายกว่า 1 ล้านเหรียญ บริษัท Intel ได้ผลิต 8086-8088 Microprocessor ออกสู่ตลาด เป็น microprocessor ขนาด 16 บิท บริษัท Apple ได้ผลิต floppy disk controller ทำให้เครื่อง Apple สามารถใช้ได้กับเครื่องอ่านเขียน floppy diskได้ และได้สร้าง DOS (Disk operating system) เพื่อให้สามารถใช้งาน floppy disk ได้ Apple ขาย controller card พร้อม floppy drive และ Apple DOS 3.1 ในราคา $595 โดย floppy drive ซื้อจากบริษัท Shugart Associates ต่อมาส่งให้บริษัทในญี่ปุ่นผลิตเพื่อลดต้นทุน

VisiCalc ในช่วงเวลาปี ค.ศ. 1979 เริ่มได้มีการพัฒนาโปรแกรมสำเร็จรูปออกขาย เช่น VisiCalc เป็นโปรแกรม spreadsheet ที่ใช้กับ Apple DOS โดย Don Bricklin และ Bob Franston เป็นโปรแกรมที่ทำให้ยอดของของ Apple สูงขึ้นมาก ในขณะเดียวกัน บริษัท MicroPro ได้ผลิตโปรแกรม Word Processing ชื่อ WordStar ออกจำหน่าย โดยทำงานบน CP/M

ในปี ค.ศ. 1980 Microsoft ผลิต Softcard ซึ่งเป็น card ที่มี Z80 CPU ใช้ต่อในเครื่อง Apple ซึ่งใช้ 6502 CPU แล้วทำให้เครื่องไปใช้งาน Z80 CPU ใน card ทำให้เครื่อง apple สามารถ ทำงานกับระบบปฎิบัติการ CP/M ได้ Microsoft ผลิต card ขายพร้อมกับ CP/M และทำให้ Microsoft สามารถ ขาย Microsoft FORTRAN และ COBOL compiler สำหรับผู้ที่ใช้ Apple ได้

บริษัท Seagate Technology ก่อตั้งโดย Alan Shugart (ซึ่งเป็นคนเดียวกันกับผู้ก่อตั้งบริษัท Shugart Associates ที่ผลิต floppy disk drive แต่ถูกให้ออก) ในปี ค.ศ. 1979 ผลิต Hard disk ขนาด 5.25 นิ้ว เท่ากับ floppy disk drive ออกจำหน่าย รุ่นแรก ST 506 มีความจุ 5 Mbyte ในปี ค.ศ. 1980 บริษัทขายได้เป็นพันเครื่องให้กับ IBM ใช้กับเครื่องเมนเฟรม ซึ่งต่อมาใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์

ในปี ค.ศ. 1980 บริษัท IBM เห็นว่า ตลาดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นตลาดใหญ่ จึงสร้างเครื่อง IBM PC ออกขาย ในปีค.ศ. 1981 ทำให้มีการนำเอาคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมาใช้ในทางธุรกิจมากขึ้น IBM ได้ซื้อระบบปฏิบัตการ MSDOS และ ภาษา Basic จาก Microsoft เครื่อง IBM PC ใช้ Intel 8088 microprocessor เป็น microprocessor ขนาด 16 บิท หน่วยความจำ 64Kbyte floppy disk drive ขนาด160K ราคาเริ่มต้นที่ $1,565 – $2,880 IBM ขายได้ กว่า 13,500 เครื่อง ใน 4 เดือนแรก และต้องมีการจอง เนื่องจาก IBM ผลิตไม่ทัน

Sony created the 3.5 inch micro floppy disk (foreground) and the disk drive (back) from scratch. ในปีค.ศ.1981 บริษัท Sony ผลิต floppy drive ขนาด 3.5 นิ้ว และ diskette และกลายเป็น มาตรฐานของ floppy drive ในเครื่อง PC จนถึงปัจจุบัน diskette มีความจุ 720Kbye และ 1.44 Mbyte

Osbone I ออกสู่ตลาดในปี ค.ศ. 1981 เป็นเครื่อง Portable เครื่องแรก หนัก 23.5 ปอนด์ (กว่า 10 กิโลกรัม) ใช้ Z80A CPU (8 บิท) มีจอภาพขนาด 8.75 x 6.6 ซ.ม. floppy disk 2 ตัว ใช้ CP/M ราคา $1,795 บริษัทมียอดขาย ถึง $100 ล้าน ใน 2 ปี บริษัทล้มละลายในปี 1983 (เนื่องจาก IBM PC และ Compaq)

ในปี ค.ศ. 1982 บริษัท Intel เริ่มผลิต 80286 microprocessor ในช่วงเวลา 6 ปีของการผลิต มีเครื่อง PC ประมาณ 15 ล้านเครื่อง ที่ใช้ CPU ตัวนี้ทั่วโลก โดย 80286 สามารถทำงานกับโปรแกรมที่เขียนให้กับ 8088 ได้

ในปี ค.ศ. 1982 เนื่องจาก IBM PC ขายดี และเป็นที่ยอมรับของตลาด และ IBM สร้าง PC จากอุปกรณ์ที่มีขายอยู่ทั่วไปในขณะนั้น ทำให้เกิด การสร้าง IBM PC “clone” บริษัท Columbia Data Products ผลิต IBM PC clone รุ่นแรก แต่ไม่ประสบความสำเร็จมากนัก บริษัท Compaq สร้าง IBM PC clone ตามมา อย่างไรก็ตาม IBM มี copy right ใน BIOS ซึ่งถ้าคัดลอก IBM สามารถฟ้องร้องได้ (ซึ่งมีหลายบริษัททำและถูก IBM ฟ้อง) แต่ถ้าจะให้ทำงานเหมือน IBM ต้องมี BIOS เหมือนกัน บริษัท Compaq ลงทุนกว่า ล้านเหรียญ ทำการ Reverse-engineer โดยจ้างโปรแกรมเมอร์ สองกลุ่ม กลุ่มแรก เคยได้ยินเกี่ยวกับ IBM BIOS ให้ดู code ของ IBM แล้วเขียนคุณลักษณะการทำงาน (specification) กลุ่มที่สอง ที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับ IBM BIOS ให้เขียนโปรแกรมตาม คุณลักษณะการทำงาน จากกลุ่มที่หนึ่ง บริษัท Compaq ได้ BIOS ที่ทำงานเหมือน IBM BIOS โดยไม่ผิดกฎหมาย copyright จากนั้น บริษัท ผลิตคอมพิวเตอร์ Compaq Portable ที่ 100 % compatible กับ IBM PC ในราคา $3,590 ขายได้ 53,000 เครื่องและมียอดขาย $111 ล้านเหรียญในปีแรก ในปี ค.ศ. 1984 บริษัท Phoenix Software Associate ใช้วิธีเดียวกันกับบริษัท Compaq แต่ Phoenix ไม่ได้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์เอง บริษัทขาย BIOS ให้กับบริษัทอื่นๆ เพื่อผลิต IBM PC clone ทำให้มีเครื่องที่ทำงานได้เหมือน IBM PC ใช้ ซอฟแวร์ร่วมกันได้ แต่มีราคาถูกกว่า IBM PC ออกสู่ท้องตลาดเป็นจำนวนมาก

ในปี ค.ศ. 1982 บริษัท Hewlett-Packard ซึ่งขณะนั้นผลิตเครื่องคิดเลข ได้ผลิต เครื่องคิดเลข รุ่น HP-75C โปรแกรมได้ ด้วยภาษา BASIC ถือได้ว่าเป็น handheld portable computer เครื่องแรก มี นาฬิกา พร้อม appointment alarm

ในปี ค.ศ. 1983 บริษัท Apple ได้ผลิต Apple Lisa ออกจำหน่าย เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกที่ใช้ Graphical User Interface ราคา $9,995 ใช้ CPU 68000 ของ Motorola โดย Apple ได้รูปแบบ GUI มาจาก Xerox Palo Alto Research Center ไม่ประสบความสำเร็จในการตลาด ยกเลิกการผลิตในสองปีถัดมา

ในปี ค.ศ. 1984 Apple ได้ออกคอมพิวเตอร์ รุ่น Macintosh ใช้ CPU ตัวเดียวกันกับ Lisa ราคาถูกกว่า $2,495 (128KRAM) จอภาพ 9 นิ้ว ขาวดำ 9 เดือนต่อมา ผลิตรุ่น 512KRAM ในราคา $3,195 เครื่อง Apple เป็นเครื่องที่จดลิกสิทธ์ ในเรื่องของ hardware ไว้ ทำให้ไม่มี Apple clone และเครื่อง Macintosh รุ่นแรกๆไม่เหมาะกับการใช้งานทางธุรกิจ ทำให้ไม่สามารถทำตลาดได้มากเท่า IBM PC ต่อมา Apple มุ่งไปที่ตลาด Desktop Publishing และ ผลิต Apple Laser Printer ออกจำหน่าย พร้อม เสนอ โปรแกรม PageMaker บริษัท Microsoft เขียนโปรแกรมให้ Macintosh คือ Microsoft Word 1.0 และ Microsoft Excel 1.0 ในปี ค.ศ. 1985 บริษัท Apple เริ่มมีปัญหาภายใน บริษัทได้จ้างผู้จัดการจากภายนอกเข้าบริหารงาน Steve Wozniak และ Steve Job ผู้ก่อตั้งบริษัท ลาออกในปีนั้น

ในปี ค.ศ. 1983 บริษัท Sony และ Philips เปิดตัว CD-ROM บริษัทผลิตซอฟแวร์ ได้ตกลงมาตราฐานการจัดเก็บข้อมูลใน แผ่น CD ในปี ค.ศ. 1985 และเป็น มาตรฐาน ISO9660 ในที่สุด ทำให้สามารถใช้ CD ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกประเภท แผ่น CD มีความจุ 650 Mbyte หรือสามารถบันทึกเพลงได้ 74 นาที (ในรูปแบบ digital) ต่อมาภายหลังจากเครื่องเล่น CD ราคาถูกลง CD-ROM จึงเป็นที่นิยมใช้ในเครื่อง PC

ในปีเดียวกัน IBM เปิดตัว IBM XT ใช้ Intel 8080 CPU 128KRAM 360 Kfloppy disk drive และ Hardisk 10 Mbyte ในราคา $4,995 บริษัท Kyocera (Kyoto Ceramics) (ญี่ปุ่น) ได้ออกแบบคอมพิวเตอร์ ที่เรียกได้ว่าเป็น labtop เครื่องแรก บริษัท Tandy, NEC, และ Olivetti ได้ซื้อลิกสิทธิ์แบบ ไปผลิตเครื่องจำหน่าย โดยเครื่องใช้ถ่าน “AA” สี่ก้อน มีแป้นพิมพ์ขนาดมาตรฐาน ไม่มี floppy disk หน่วยความจำมีแบบตารี backup มีโปรแกรมพร้อมอยู่ภายในเครื่อง ประกอบด้วย Microsoft BASIC, โปรแกรม Text editor และ โปรแกรมสื่อสารข้อมูล

ในปี ค.ศ. 1984 IBM เปิดตัว IBM AT ใช้ Intel 80286 512KRAM 1.2 Mbyte floppy disk drive 20 Mbyte Hard disk ในราคา $5,795

คาดการว่าในปี ค.ศ. 1984 เครื่องคอมพิวเตอร์ขายได้กว่า 5 ล้านเครื่องเฉพาะในสหรัฐ Microsoft มีรายได้กว่า 97 ล้านเหรียญจากการขาย BASIC, Mutiplan (spreadsheet ของ Microsoft) และ MS-DOS เป็นส่วนใหญ่

ในปี ค.ศ. 1985 บริษัท Intel ผลิต Intel386™ Microprocessor (80386) ออกจำหน่าย ภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ กว่า 275,000 ตัว มากกว่า 100 เท่าของ 4004 เป็น microprocessor แบบ 32 บิท และสามารถทำงานแบบ "multi tasking" ได้

ในปี ค.ศ. 1986 บริษัท Compaq ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ Compaq Deskpro 386 เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นแรกที่ใช้ Intel 80386 ก่อนหน้า IBM จะผลิตเครื่องที่ใช้ CPU 80386

ในปี ค.ศ. 1987 IBM เปิดตัว IBM PS/2 รุ่นต่างๆ ราคาจาก $1,395 – $6,995 ใช้ CPU Intel 8080, 80286 และ 80386 แล้วแต่รุ่น ทั้งนี้ โครงสร้างภายของ PS/2 ไม่เปิดเผย และจดลิกสิทธ์ ทั้งนี้เพื่อแย่งส่วนแบ่งตลาดคืนจาก IBM clone และ IBM เปิดตัว OS/2 version 1.0 ปลายปี ซึ่งยังเป็น Text mode ปีถัดมา version 1.1 พร้อมกับโปรแกรม Presentation Manager ซึ่งเป็น GUI ในปี ค.ศ. 1987 ส่วนแบ่งการตลาดของ IBM ในตลาด PC ลดลงจาก 44% เหลือ 39% ขณะที่บริษัท Compaq มีส่วนแบ่งในตลาดเพิ่มขึ้น จาก 16% เป็น 23% ในช่วงทศวรรษต่อมา IBM ไม่ได้เป็นผู้ชี้นำตลาดของ PC คอมพิวเตอร์อีกเลย

ในปี ค.ศ. 1989 Tim Berners-Lee เสนอโครงการสร้าง World Wide Web กับ CERN (European Council for Nuclear Research) ได้รับอนุมัติ และ สร้างต้นแบบในปี ค.ศ. 1990 โดยสร้างมาตรฐาน URLs, HTML, and HTTP

NEC Ultralite ในปี ค.ศ. 1989 บริษัท NEC ได้เปิดตัว NEC UltraLite เป็น notebook คอมพิวเตอร์เครื่องแรก ซึ่งเป็นรูปแบบให้เครื่อง notebook ในสมัยต่อมา เป็นเครื่องที่ไม่มี harddisk ใช้ ROM card สำหรับใส่โปรแกรม มีที่ต่อกับ floppy disk drive ได้

โครงการ ARPANET สิ้นสุดโครงการในปี ค.ศ. 1990 NSFnet/Internet เข้ามาทดแทน โดยต่อมหาวิทยาลัยต่างเข้าด้วยกัน ในปี ค.ศ. 1991 สหรัฐได้อนุญาตให้ใช้ Internet ในการทำการค้าได้

Thinkpad หลังจากที่ล้าช้าในการสร้าง และไม่ประสบความสำเร็จใน Window 1.0 และ Window 2.0 บริษัท Microsoft เปิดตัว Windows 3.0 ออกสู่ท้องตลาดในปี ค.ศ. 1990 ผลิตภัณฑ์ Window ของ Microsoft ทำให้เครื่องที่ใช้ CPU ของ Intel มีระบบปฏิบัติการที่เป็น GUI

ในปี ค.ศ. 1992 IBM เปิดตัว ThinkPad 700C เครื่อง Notebook ใช้ 25 MHz Intel 486 processor 4MB RAM และ 80MB hard drive เป็น notebook ที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในเวลานั้น

ในปี ค.ศ. 1992 Microsoft ส่ง Microsoft Window 3.1 ซึ่งมีปรับปรุง Window 3.0 กว่า 1,000 รายการ มีการสั่งซื้อล่วงหน้ากว่า ล้านชุด ทั่วโลก IBM เปิดตัว OS/2 version 2.0 ตามมา ไม่ประสบความสำเร็จในการขาย

ในปี ค.ศ. 1993 Apple เปิดตัว Newton เป็น personal digital assistant รุ่นแรกที่ได้รับความนิยม ใช้การเขียนบนหน้าจอ ในปีเดียวกัน นักศึกษาที่ University of Illinois’ National Center for Supercomputing Applications สร้าง NCSA Mosaic เป็น GUI Web browser บน Window และพัฒนาให้ทำงานได้กับ Macintosh และ X-Window บน Unix ทำให้ WWW เป็นที่นิยม ภายหลังผู้พัฒนา ตั้งบริษัท Netscape

Usage share of Netscape Navigator over time ในปี ค.ศ. 1995 Microsoft เปิดตัว Windows 95 และมี Internet Explore ซึ่งเป็น Web browser อยู่ด้วย ในปี ค.ศ. 1996 บริษัท Netscape ฟ้องร้องต่อศาล ในกรณีที่ Microsoft ควบรวม ระบบปฏิบัติการ และ Internet Explore เข้าด้วยกันในปี ค.ศ. 1997 มีผู้ใช้ Netscape Web browser กว่า 75% ในขณะที่ใช้ Internet Explore เพียง 18% Microsoft เปิดตัว IE4 ในปีนั้น ในปี ค.ศ. 1999 บริษัท Netscape ถูกซื้อโดย AOL ในปี ค.ศ. 2003 Microsoft จ่าย 750 ล้านเหรียญ เพื่อยุติการฟ้องร้อง ในปี ค.ศ. 2004 มีผู้ใช้ IE กว่า 95% ตัวโปรแกรมสำหรับ Web browser เผยแพร่เป็น Open source ในชื่อของ Mozilla ซึ่งในปีปัจจุบัน ได้มีการนำโปรแกรมไปปรับปรุง และ สร้าง Web browser อื่นเช่น Firefox

photo of PalmPilot organizer ในปี 1994 Jeff Hawkin ออกแบบ และ สร้าง PalmPilot organizer และตั้งบริษัท Palm Computing บริษัทถูกซื้อโดย บริษัท US Robotic ในปีถัดมา PalmPilot ได้ปรับปรุงเป็นรุ่น PalmPilot 1000 ในปี 1996 มียอดขายกว่า 350,000 เครื่องในปีแรกที่ออกขาย ปีถัดมาบริษัท 3Com ซื้อบริษัท US Robotic และได้ บริษัท Palm Computing ด้วย Jaff Hawkin ลาออก แล้วตั้งบริษัทใหม่ ผลิตเครื่อง HandSpring Visor และใช้ Palm OS ในปี 1999 บริษัท Palm Computing ควบรวมกับบริษัท HandSpring เป็น บริษัท Palm One ในปี 2003 Palm เป็น PDA ที่ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน

ข้อมูลจาก Computer Industry Almanac ในปี ค.ศ. 2004 มี PC ใช้กันอยู่ทั่วโลก กว่า 820 ล้านเครื่อง โดย 24% เป็นเครื่อง Notebook และมีผู้ใช้ Internet กว่า 935 ล้านคน ข้อมูลจากปี 2003 ประมาณยอดขายของ PDA กว่า 18 ล้านเครื่อง แต่ยอดขายของ PDA เริ่มลดลงโดยสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นจาก PDA-Phone และ Smart Phone จาก 10% ในปี 2002 เพิ่มเป็น 20% ในปี 2003

ในปัจจุบัน เทคโลโนยี่คอมพิวเตอร์ ยังคงพัฒนาอยู่อย่างต่อเนื่อง มีการสร้าง เครื่องในรูปแบบTablet PC มีการใช้เครื่อง PDA อย่างแพร่หลาย ได้มีการพัฒนา Smart Phone โดยเป็นการรวม โทรศัพท์มือถือ และ PDA เข้าด้วยกัน มีการสร้างระบบ Embedded system เป็นการเพิ่มความสามารถในการประมวลผลให้กับอุปกรณ์หลากหลายประเภท เช่น ในรถยนต์ ตู้เย็นเป็นต้น


1.2.คอมพิวเตอร์ประเภทต่าง ๆ ในปัจจุบัน

เครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ตามความสามารถที่แตกต่างกัน ได้เป็นกลุ่มดังต่อไปนี้ คือ ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์, เมนเฟรม, มินิคอมพิวเตอร์ และ ไมโครคอมพิวเตอร์ (รูปที่ 1)

เครื่อง ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถสูงสุดในบรรดาคอมพิวเตอร์ที่มีการ สร้างขึ้นมา ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้สำหรับประมวลผลข้อมูลที่มีปริมาณมาก ๆ และต้องการการคำนวณจำนวนมาก เช่นการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ -- ปฏิกิริยานิวเคลียร์ เพื่อได้ทราบความเป็นไปที่เกิดขึ้นทุก ๆ เวลาในปฏิกิริยานิวเคลียร์เพื่อได้ทราบความเป็นไปที่เกิดขึ้นทุก ๆ เวลาในปฏิกิริยาลูกโซ่ หรือการใช้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อการตรวจสอบมลภาวะ กลุ่มซุปเปอร์คอมพิวเตอร์จะมีราคาอยู่ในช่วง 20 ล้านเหรียญขึ้นไป ใช้ในวงการวิจัยและวิทยาศาสตร์ โดยมาก จะมีหน่วยประมวลผล จำนวนมาก เช่น เครื่อง Cray XT3 สามารถตั้งเครื่องให้มี CPU จาก 548 – 30,508 ตัว ทำงานด้วยกัน ซึ่งทำให้สามารถคำนวณได้ 2.6 – 147 TFLOPS, 1012 floating point operations per second

เครื่อง เมนเฟรม (Mainframe Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่นิยมใช้กันในองค์กรขนาดใหญ่ ที่มีเจ้าหน้าที่จำนวนมากที่ต้องการใช้งานข้อมูลชุดเดียวกัน ซึ่งข้อมูลดังกล่าวจะได้รับการจัดรูปให้อยู่ในระบบฐานข้อมูลขนาดใหญ่ เครื่อง Mainframe อาจจะมีราคาตั้งแต่ 35,000 เหรียญสหรัฐจนถึงหลายล้านเหรียญ เครื่อง เมนเฟรม โดยปกติ จะมีความสารถในการทำงานกับอุปกรณ์ร่วม เช่น hard disk ได้อย่างดี โดยการออกแบบวงจรพิเศษสำหรับจัดการอุปกรณ์ร่วม

เครื่อง มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถอยู่ระหว่างเครื่อง Mainframe และเครื่อง PC ทำให้มีการเรียกเครื่อง Minicomputer ว่าเป็นเครื่อง Mid-range, เครื่องมินิคอมพิวเตอร์สามารถรองรับการนำเข้าและส่งออกข้อมูลได้มาก ๆ เช่นเดียวกับ Mainframe

เครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) หรืออาจเรียกว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer, PC) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Microprocessor เป็น CPU มีหลายแบบให้เลือกใช้งานตามความเหมาะสมได้ เช่น

- เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop Models) เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบแรกที่ได้รับการสร้างขึ้น โดยปกติจะมีขนาดเล็กพอที่จะตั้งบนโต๊ะทำงานได้จึงเรียกว่าเป็นเครื่องไมโคร คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ

- เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊ก (Notebook) เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กโดยทั่วไปมีขนาด 8.5 x 11 นิ้ว (เท่ากับกระดาษ A4) บางครั้งเรียกว่า Laptop สามารถทำงานได้ด้วยแบตเตอร์รี่ภายในเครื่องเองช่วงเวลาหนึ่ง มีน้ำหนักเบา มีจอพร้อม แป้นพิมพ์ในตัว เคลื่อนย้ายได้สะดวก

- เครื่อง Personal Digital Assistant (PDAs) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาที่มีขนาดเล็กที่สุดบางครั้งเรียกว่าเครื่อง Palmtops แต่ก็เป็นเครื่องที่มีขีดความสามารถน้อยกว่าเครื่องแบบตั้งโต๊ะ และ โน้ตบุ๊ก ปกติใช้เครื่อง PDA สำหรับตารางคำนวณขนาดเล็ก, แสดงหมายเลขโทรศัพท์และที่อยู่ของผู้ที่ต้องการติดต่อบ่อยๆ หรือบันทึกเตือนสั้นๆ

- เครื่อง Workstation เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถค่อนข้างสูงเหมาะกับงานบาง ประเภท เช่นงานทางวิศวกรรมที่มีการคำนวณมาก ๆ

2. ระบบคอมพิวเตอร์

ไม่ว่าเราจะพูดถึงคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดและขีดความสามารถที่แตกต่างกันอย่าง ไรก็ตาม เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านี้จะประกอบด้วยสิ่งที่เหมือนๆ กันอยู่เสมอดังรูปที่ 2

ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 4 องค์ประกอบคือ

- ฮาร์ดแวร์ (Hardware) – ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ประกอบ

- ซอฟต์แวร์ (Software) – โปรแกรม

- ข้อมูล (Data) - ซึ่งจะถูกคอมพิวเตอร์ประมวลผล

- บุคลากร หรือ ผู้ใช้ (People)

โดยคอมพิวเตอร์ ใช้ในการประมวลผล (Processing) ข้อมูล ให้เป็น สารสนเทศ เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้ส่วนประกอบสองอย่างในการทำการประมวลผล คือใช้ ตัวประมวลผล และหน่วยความจำ ตัวประมวลผลเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการจัดรูปและดำเนินการตามคำสั่ง หรือ โปรแกรม โดยโปรแกรม จะมีการรับข้อมูล และ คำสั่ง จาก ที่ได้รับมาจากผู้ใช้ ผ่านทางอุปกรณ์การรับข้อมูล และ โปรแกรมจะแสดงผลทางอุปกรณ์แสดงข้อมูล ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ ส่วนมาก ต่อกับระบบเครื่อข่าย ซึ่งทำให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ สะดวกยิ่งขึ้น

ฮาร์ดแวร์ หมายถึงส่วนต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เราสามารถแตะต้องสัมผัสได้ ฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเลคทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกันที่เราสามารถใช้ ควบคุมการทำงาน, ป้อนข้อมูล และส่งข้อมูลออกได้

ซอฟต์แวร์ หมายถึง โปรแกรม และ เอกสารที่เกี่ยวข้อง โปรแกรม คือ กลุ่มคำสั่งทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่เป็นตัวสั่งงานให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน

ข้อมูล หมายถึงข้อเท็จจริง ที่คอมพิวเตอร์จะทำการประมวลผลข้อมูล อาจหมายถึง ตัวอักษร, ตัวเลข, เสียงหรือภาพ อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลแบบใดก็ตามที่ป้อนให้กับคอมพิวเตอร์ ข้อมูลเหล่านั้นก็จะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นตัวเลข เสมอเพื่อใช้ในการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์เองต่อไป ตัวเลขที่เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้ทำงานภายในเครื่องของมันเองเป็นแบบดิจิตอล และภายในคอมพิวเตอร์จะมีการจัดเก็บข้อมูลเอาไว้ในไฟล์ (File)

ผู้ใช้ คือบุคคลที่นำเข้าข้อมูล สั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามต้องการ และนำผลที่ได้ ไปประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ เพื่อให้เกิดประโยชน์คุ้มค่า ผู้ใช้ควรได้รับการอบรมในการใช้งานคอมพิวเตอร์ ทั้งทักษะเบื้องต้น และการใช้งานโปรแกรมเฉพาะงาน รวมถึงเข้าใจในข้อจำกัด ของคอมพิวเตอร์ด้วย

ระบบเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึงการนำคอมพิวเตอร์ มากกว่า หนึ่งตัว มาต่อเข้าด้วยกัน โดยอาศัยอุปกรณ์ ทาง ฮาร์ดแวร์ และ ใช้ ซอฟต์แวร์ในการสื่อสารข้อมูลของผู้ใช้


2.1.องค์ประกอบทางฮาร์ดแวร์

เครื่องคอมพิวเตอร์หรือฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ จำนวนมาก แต่จะเป็นหนึ่งในสี่ประเภท ดังนี้

- หน่วยประมวลผล (Processor)

- หน่วยความจำ (Memory)

- อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Storage devices)

- อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า/ออก (Input and Output device)

โดย หน่วยประมวลผลติดต่อกับส่วนอื่นโดยระบบบัส โดยมาก อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า/ออก จะส่งข้อมูลผ่าน Port ซึ่งต่อกับ ระบบบัสอีกทีหนึ่ง


2.1.1. หน่วยประมวลผล

องค์ประกอบ 2 อย่างที่เป็นตัวทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ประมวลผลได้ คือ หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit, CPU) และ หน่วยความจำ ซึ่งทั้งสององค์ประกอบเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจร ไฟฟ้าที่เรียกว่า System board หรือ mother board

หน่วยประมวลผลกลาง Central Processing Unit (CPU) เป็นที่ที่การประมวลผลข้อมูลเกิดขึ้น CPU ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานภายในตัวมันอย่างน้อย 2 องค์ประกอบคือ หน่วยควบคุม (Control Unit) และส่วนคำนวณคณิตศาสตร์และตรรก (Arithmetic Logic Unit) (รูปที่ 5)

รูปที่ 5 หน่วยควบคุมและหน่วยคำนวณของ CPU

หน่วยควบคุม (Control Unit) ควบคุมการทำงานของ CPU โดยหน่วยควบคุมถูกสร้างตามชุดคําสั่ง (Instruction set) ที่ออกแบบไว้ ซึ่ง CPU แต่ละตระกูลจะมีคําสั่งที่แตกต่างกัน เมื่อ CPU อ่านคําสั่งเข้ามาจากหน่วยความจำ หน่วยควบคุมจะแปลงคําสั่งนั้นให้เป็นการทำงาน บางคำสั่งถูกแปลงให้เป็นคําสั่งที่ย่อยลงไปอีกเรียกว่า microcode ซึ่งเป็นคำสั่งพื้นฐานควบคุมส่วนต่างๆภายใน CPU คําสั่งเหล่านี้จะจัดการการไหลของข้อมูล และการทํางานของส่วนต่างๆภายในตัว CPU โดยชุดคำสั่งเหล่านี้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ในรูปของรหัสเลขฐาน 2 หรือ เรียกว่าเป็น machine code

หน่วยคำนวณคณิตศาสตร์และตรรก (The Arithmetic Logic Unit หรือ ALU) เป็นส่วนที่ทำการคำนวณ เป็น วงจรทางไฟฟ้าที่ทำการ การบวกลบคูณหาร เลขฐาน 2 (บางครั้งไม่มีวงจรลบเลข ในการบวกเลข Complement แทนการลบ) และมีวงจรไฟฟ้าที่ทำการคำนวณทาง logic เช่น AND, OR, NOT เปรียบเทียบตัวเลข

CPU ประกอบด้วยกลุ่มของ register เป็นหน่วยความจำความเร็วสูงที่ถูกสร้างอยู่ภายใน CPU มีหน้าที่สำหรับพักหรือเก็บข้อมูลที่กำลังประมวลผล เช่น ใช้ในการเก็บข้อมูลเป็นตัวเลข 2 ตัว ที่อ่านมาจากหน่วยความจำ เพื่อให้ ALU บวกทั้งสองเข้าด้วยกันแล้วเก็บผลลัพธ์ไว้ใน register อีกตัว โดยการทำงานควบคุมโดย control unit เป็นต้น

พื้นฐานของ CPU เป็นวงจร logic ซึ่งถูกสร้างจาก รีเลย์ หลอดสุญญากาศ ทรานซิสเตอร์ โดยประกอบกันเป็นวงจร logic gate จาก logic gate พื้นฐาน AND, OR, NOT ประกอบกันเป็น วงจรที่ซับซ้อนขึ้น เช่น วงจรบวกเลขฐาน 2 , วงจร flip flop, วงจร decoder, วงจร encoder Register ฯลฯ ปัจจุบัน วงจรทั้งหมดสามารถปัจจุบันอยู่ใน IC หนึ่งตัว ซึ่งภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ จำนวนมาก ที่เรียกว่า Microprocessor

ในการทำงานของคอมพิวเตอร์ เพื่อให้จังหวะการทำงานของส่วนต่างๆ สอดคล้องกัน คอมพิวเตอร์ จะมีสัญญาณ นาฬิกาอยู่ภายใน โดยความเร็วของการประมวลผล จะขึ้นอยู่กับ ความถี่ของสัญญาณนาฬิกานี้ ซึ่ง CPU แต่ละรุ่น จะมีความเร็วของสัญญาณนาฬิกากำหนดไว้ เช่น Pentium 4 2.8GHz

ตัวอย่างของ CPU ที่ใช้ในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เช่น บริษัท Intel ผลิต Intel Pentium 4, Intel Celeron, Intel Itanium, Intel Xeon บริษัท AMD ผลิต AMD Athlon XP, AMD Athon 64, AMD Opteron เป็นต้น

เครื่องคอมพิวเตอร์ อาจจะประกอบด้วย CPU มากกว่า 1 ตัวขึ้นไปอยู่ภายในเครื่องเดียวกัน และใช้ระบบปฏิบัติการ (OS) พิเศษ ที่สามารถจัดสรรงานให้ CPU แต่ละตัวแบ่งงานกันทำได้อย่างสอดคล้องกัน เรียกการทำงานแบบนี้ว่า Parallel Processing เช่น เครื่อง IBM 3090 มีโพรเซสเซอร์ 2 ถึง 4 ตัว ส่วนเครื่องที่มีโปรเซสเซอร์จำนวนหลายร้อยตัวหรือเป็นพันตัวก็มีซึ่งเรียก ว่า massive parallel processors (MPP) เช่นเครื่อง Blue Horizon ของ National Partnership for Advanced Computational Infrastructure ที่สหรัฐอเมริกา ประกอบด้วยโพรเซสเซอร์ 1,152 ตัว.


2.1.2. หน่วยความจำ (Memory)

ถึงแม้ภายใน CPU จะมีหน่วยความจำที่เรียกว่า register แต่ก็เป็นเพียงหน่วยความจำขนาดเล็ก ไม่สามารถเก็บข้อมูลที่เป็นโปรแกรมหรือคำสั่งจำนวนมากๆ ได้ CPU อาจต้องใช้เนื้อที่หลายล้านไบท์ของหน่วยความจำเพื่อจัดเก็บคำสั่งโปรแกรมและ ข้อมูลที่จะต้องใช้ในการประมวลผล ระบบคอมพิวเตอร์ จึงต้องมีการต่อหน่วยความจำ เป็น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (chip) ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจร mother board หรืออาจจะอยู่บนแผงวงจรเล็กๆ ติดตั้งบนช่องเสียบของ mother board อีกครั้ง (รูปที่ 9)

หน่วยความจำแบบ nonvolatile เป็นหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ ที่สามารถเก็บข้อมูลที่ถูกบรรจุลงใน chip ถึงแม้ว่าจะตัดไฟเลี้ยงออก(ปิดเครื่องคอมพิวเตอร์) ส่วนหน่วยความจำแบบ volatile เป็นหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สามารถเก็บข้อมูลเมื่อไม่มีไฟเลี้ยง วงจร

รูปที่ 9 หน่วยความจำในคอมพิวเตอร์

ปกติแล้วคอมพิวเตอร์ที่มีจำนวนหรือขนาดของ RAM มากกว่าก็จะมีขีดความสามารถและความเร็วมากกว่า ปกติหน่วยวัดขนาดของหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์คือ byte (โดยทั่วไป 1 byte เป็นขนาดของหน่วยความจำที่ใช้จัดเก็บตัวอักษรหนึ่งตัว)

Kilobyte (KB) - ประมาณ 1,000 ไบท์ (bytes) (หรือ 103 ไบท์)

1024 ไบท์

Megabyte (MB) - ประมาณ 1,000,000 ไบท์ (หรือ 106 ไบท์ )

1024 x 1024 ไบท์ = 1,048,576 ไบท์

Gigabyte (GB) - ประมาณ 1,000,000,000 ไบท์ ( หรือ 109 ไบท์ )

1024 x 1024 x 1024 ไบท์ = 1,073,741,824 ไบท์

ROM หรือ read-only memory เป็นหน่วยความจําที่อ่านข้อมูลออกมาได้อย่างเดียวในขณะใช้งานปกติ การบรรจุข้อมูลลงใน ROM (เรียกว่า burning in the data) ต้องทําจากโรงงานที่ผลิต ROM หรือใช้เครื่องมือพิเศษ (chip programmer) ซึ่งสามารถเขียนข้อมูลลงใน ROM chip ได้ ข้อมูลที่เก็บไว้ใน ROM จะคงอยู่แม้ไม่มีไฟเลี้ยงวงจร ดังนั้น ROM จึงถูกจัดเป็นหน่วยความจำประเภท nonvolatile

ROM มีหลายประเภท บางชนิดถูกออกแบบให้เขียนข้อมูลได้ครั้งเดียว บางชนิดสามารถเขียนและลบข้อมูลได้หลายครั้ง การลบข้อมูลใน ROM นั้นมีทั้งการใช้แสงอัลตร้าไวโอเล็ต (ROM ชนิด erasable-prommable ROM หรือ EPROM) และการใช้ไฟฟ้า (ROM ชนิด electrically erasable-programmable ROM หรือ EEPROM และชนิด flash memory) คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะมีการใช้ ROM ชนิด flash memory (รูปที่ 10) ทําให้สามารถลบและเขียนข้อมูลโดยใช้ไฟฟ้าได้หลายครั้ง ROM ในคอมพิวเตอร์จะเก็บโปรแกรมที่คอมพิวเตอร์จะต้องทําในขณะเริ่มต้นทํางาน และโปรแกรมที่ใช้ติดต่อกับฮาร์ดแวร์ที่อยู่บน mainboard

หน่วยความจำที่เราสามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลภายในของมันได้ในขณะที่เราใช้งาน เครื่องคอมพิวเตอร์นั้น เรียกว่า random-access memory (RAM) ดังนั้นเราจึงใช้หน่วยความจำแบบนี้ในการเก็บข้อมูลและโปรแกรมในขณะที่มีการ ใช้งานคอมพิวเตอร์ เมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่อยู่ใน RAM จะหายไป ดังนั้น RAM จึงเป็นหน่วยความจําประเภท volatile

RAM มักจะถูกผลิตโดยติดตั้งบนแผงวงจรไฟฟ้าที่เรียกว่า DIMM หรือ ในรูปแบบที่เรียกว่า SIMM เพื่อใช้เสียบลงในแผง mother board ของเครื่องคอมพิวเตอร์ (รูปที่ 11) ในปัจจุบัน RAM มีให้เลือกหลายประเภท ซึ่งขึ้นอยู่กับ main board ว่ารองรับ RAM แบบใดได้บ้าง ตัวอย่างของ RAM ที่พบเห็นคือ

- Fast Page Mode (FPM) RAM ใช้ใน PC รุ่นเก่า สามารถส่งข้อมูลเป็นชุด (page)โดยส่ง Address ครั้งเดียว

- Extended Data Output (EDO) RAM ใช้วิธีเดียวกันกับ FPM ปรับปรุงให้อ่านค่าตัวถัดไปให้เร็วขึ้นด้วยเทคนิค pipelining ที่มีความเร็วมากกว่า RAM แบบ FPM ประมาณ 5%

- Synchronous Dynamic RAM (SDRAM) มีการทำงานแบบ Synchronous กับสัญญาณนาฬิกา ทำให้ทำ pipelining ได้มากขึ้น สามารถอ่านเขียนข้อมูลได้เร็วกว่า EDO

- Double Data-Rate Synchronous DRAM (DDR SDRAM or DDR) เป็น SDRAM ที่ปรับปรุง โดยเพิ่มการส่งข้อมูลเป็น 2 เท่า โดยทำงานที่สัญญาณนาฬิกา ทั้งด้านขึ้นและด้านลง ในขณะที่ SDRAM ทำงานกับสัญญาณนาฬิกา ที่ด้านหนึ่งเท่านั้น


CPU จะ อ่าน หรือ เขียนข้อมูล ใน หน่วยความจำ โดยการส่งตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลในหน่วยความจำ (memory address) และ คำสั่ง (อ่าน/เขียน) ในกรณีการอ่านข้อมูล หน่วยความจำจะส่งข้อมูลที่เก็บไว้ให้ CPU และ ในกรณีของการเขียนข้อมูล หน่วยความจำจะรับข้อมูลบันทึกไว้ ณ. ตำแหน่งที่กำหนด โดยคำสั่งเหล่านี้คือโปรแกรมที่อยู่ในหน่วยความจำอีกส่วนหนึ่ง (รูปที่ 12)

รูปที่ 12 CPU ส่งตำแหน่งหน่วยความจำที่ต้องการข้อมูลให้ RAM

ตำแหน่งหน่วยความจำเริ่มจากตำแหน่งหมายเลขศูนย์ (0) และเพิ่มขึ้นไปเรื่อยๆ หน่วยความจำแบบนี้เรียกว่า random-access memory ก็เพราะว่าเราสามารถเข้าถึงตำแหน่งหน่วยความจำตำแหน่งใดๆ ได้โดยตรง โดยไม่ต้องไล่เรียงจากตำแหน่งแรกขึ้นไป

การเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่าง RAM และ Register ของ CPU เป็นการทำงานที่ต้องใช้เวลามากที่สุดในการทำงานของ CPU ทั้งนี้เนื่องจากว่าโดยปกติ RAM มีความเร็วในการทำงานช้ากว่า CPU มาก เพื่อแก้ไขปัญหาข้างบนนี้ (ได้บางส่วน) จึงได้มีการสร้าง CPU ที่มีหน่วยความจำแบบแคชภายในตัว CPU หรือ สร้างวงจรหน่วยความจำแคช ระหว่าง หน่วยความจำหลัก กับ CPU หน่วยความจำแคชเป็นหน่วยความจำที่คล้ายกับ RAM แต่หน่วยความจำแคชเป็นอุปกรณ์ที่มีความเร็วสูงมาก

โดยในขณะทำงาน ถ้า CPU ต้องการอ่านคำสั่งหรือข้อมูลใน RAM ตัว CPU จะทำการตรวจดูสิ่งที่ต้องการจากภายในหน่วยความจำแคชก่อน ถ้าไม่พบ มันก็จะไปอ่านจาก RAM เข้ามายัง register ของมันและในเวลาเดียวกันนั้นก็จะเอาไปเก็บไว้ในหน่วยความจำแคชด้วย ในคราวต่อไปถ้า CPU ต้องการชุดคำสั่งหรือข้อมูลชุดเดิม ก็จะสามารถอ่านได้จากหน่วยความจำแคชอย่างรวดเร็ว


2.1.3. ระบบบัส (Bus)

คำว่า บัส (Bus) ภายในคอมพิวเตอร์หมายถึง เส้นทางระหว่างอุปกรณ์ประกอบต่างๆ ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นกลุ่มของเส้นทางนำไฟฟ้าที่ขนานกันอยู่หลายๆ เส้น บัสภายในคอมพิวเตอร์มีอยู่ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ บัสข้อมูล (data bus) และ บัสแอดเดรส (address bus) ดังรูปที่ รูปที่ 13 บัสข้อมูล (Databus) คือเส้นทางเดินของกระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่ระหว่าง CPU, หน่วยความจำ และอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์อื่นๆ บนแผงวงจร mother board ใช้ส่งข้อมูล บัสแอ็ดเดรส (Address Bus) เป็นกลุ่มเส้นทางนำไฟฟ้าที่เชื่อมระหว่าง CPU และหน่วยความจำและใช้เป็นสัญญาณบ่งบอกตำแหน่งของหน่วยความจำที่ต้องการเข้า ถึง(อ่านหรือเขียน)

ในการต่อ Mainboard กับอุปกรณ์ร่วมในเครื่อง PC มีการกำหนดมาตรฐานของระบบบัส (ทั้ง data bus, address bus และสัญญาณควบคุม) ที่ใช้หลายรูปแบบ เช่น

- Industry Standard Architecture (ISA) bus เป็นระบบ bus แบบ 16 บิต

- Extended Industry Standard Architecture (EISA) bus เป็นระบบ bus แบบ 32 บิต

- Peripheral Component Interconnect (PCI) bus เป็น bus ที่ใช้ในเครื่อง PC ในปัจจุบัน เป็นระบบ bus แบบ 32 และ 64 บิต (เลือกออกแบบ อุปกรณ์ได้) และ มีการทำงานแบบ Plug and play กล่าวคือ มีส่วนของการระบุประเภท รุ่น ของอุปกรณ์ได้


2.1.4. อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูลและโปรแกรม เพื่อให้ข้อมูลยังคงอยู่หลังจากปิดเครื่องแล้วก็ตาม อุปกรณ์จัดเก็บที่เป็นที่นิยม ได้แก่ floppy disk, hard disk, CD แตกต่างจากหน่วยความจำ คือ อุปกรณ์จัดเก็บมีขนาดพื้นที่มากกว่าหน่วยความจำมาก สิ่งที่จัดเก็บในอุปกรณ์จัดเก็บจะยังคงอยู่ถึงแม้ว่าเราจะปิดเครื่องคอมพิวเ ตอร์แล้วก็ตามแต่สิ่งที่จัดเก็บในหน่วยความจำ (RAM) จะหายไปหมดเมื่อเราปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์จัดเก็บมีราคาถูกกว่าหน่วยความจำมากเมื่อเทียบจากขนาดที่สามารถเก็บ ข้อมูลได้

Floppy disk และ Hard disk เขียนข้อมูลโดย ใช้หลักการเปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้า ให้เป็นสนามแม่เหล็ก เพื่อเหนี่ยวนำสารแม่เหล็ก ที่ฉาบอยู่บนแผ่นรอง ให้เกิดขั้วแม่เหล็ก และ อ่านข้อมูลโดยแปลงสถาพขั้วแม่เหล็กที่บันทึกอยู่ ให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า แผ่นรองของ floppy disk ทำจากพลาสติก อ่อน อยู่ในซอง ซึ่งถอดเข้า-ออกจากเครื่องอ่านเขียนได้ ในขณะที่แผ่นรองของ hard disk จะทำจากโลหะแข็ง มีทั้งชนิดที่ประกอบกับเครื่องอ่านเขียน และ ชนิดที่ถอดจากเครื่องอ่านเขียนได้ (removable hard disk) เครื่องอ่านเขียน จะประกอบด้วย มอเตอร์เพื่อหมุนแผ่นรองนี้ และจะมีหัวอ่านซึ่งเลื่อนได้ในแนวรัศมีของแผ่น (รูปที่ 14) ทำให้อ่านเขียนข้อมูล ณ. ตำแหน่งใดๆ บนแผ่น การที่แผ่น disk อยู่ในเครื่องอ่านเขียน ทำให้การหมุน และ การ เลื่อนหัวอ่าน มีความละเอียดสูงได้ ทำให้ hard disk ปกติ มีความจุสูงกว่า removable hard disk และ floppy disk ปัจจุบัน ความจุของ hard disk สูงขึ้นทุกปี และมีรูปแบบใหม่ๆ ออกมาเช่น Micro drive มีขนาด 40 x 30 x 5 mm

Optical Disk คือแผ่น disk ที่ใช้หลักการทางแสงในการอ่านและเขียน เช่น CD (Compact disk) และ DVD (digital versatile disk) ถ้าเขียนข้อมูลมาแล้ว เรียก CD หรือ DVD ถ้าเป็นแผ่นที่สามารถเขียนข้อมูลได้ ครั้งแรกโดยเครื่องเขียน เรียก CD-R, DVD-R, DVD+R สำหรับแผ่นที่เขียนอ่านได้หลายครั้ง จะเรียก CD-RW, DVD-RW

แผ่น CD และ DVD จะเป็นแผ่น พลาสติก ที่ฉาบโลหะสะท้อนแสง และ ฉาบพลาสติดใสป้องกันการขีดข่วน การเขียนข้อมูลลงบน แผ่น CD ทำได้โดย สร้าง รูลงบน พื้นผิวโลหะ การอ่านข้อมูล จะใช้แสง laser สะท้อนผิวโลหะ ซึ่ง บริเวณที่เป็นรูจะให้แสงสะท้อนต่างจากบริเวณที่ไม่เป็นรู

สำหรับแผ่น CD-RW นั้น โลหะที่เคลือบจะเป็นโลหะผสมแบบพิเศษ ที่จะมีคุณสมบัติทางแสงต่างกัน หลังจากเย็นลงแล้ว เมื่อให้ความร้อนไม่เท่ากัน กล่าวคือ ถ้าให้ความร้อนสูง โลหะเย็นลงในสถาวะ amorphous ในขณะที่ให้ความร้อนต่ำ โลหะจะเย็นลงในรูปของผลึก ซึ่งจะมีผลให้ เกิด phase shift ของ แสงต่างกัน การเขียนจะทำได้โดยใช้ laser ให้ความร้อนแก่ชั้นโลหะ โดยมีพลังงานไม่เท่ากันในจุด ข้อมูล 0 กับ จุดข้อมูล 1 การอ่านกลับ อาศัยการตรวจจับ ความต่าง phase ของแสงที่สะท้อน

โดย เครื่องอ่านเขียน CD จะมีมอเตอร์ หมุนแผ่น CD และ มอเตอร์เลื่อนหัวอ่านในแนวรัศมี คล้ายกับใน Hard disk เช่นกัน เพื่อให้อ่านเขียนได้ทุกตำแหน่งของแผ่น

DVD ใช้หลักการทำงานเช่นเดียวกันกับ CD แต่มาตรฐานการเก็บข้อมูลต่างกัน จากความก้าวหน้าในเทคโลโนยี่ของการผลิต และ การควบคุมความละเอียด โดยความต้องการที่จะให้ ภาพยนตร์สามารถเก็บอยู่ในแผ่นเดียวได้ แผ่น DVD มีวิธีการผลิตต่างจากแผ่น CD และ เครื่องอ่านเขียน มีความละเอียดสูงกว่า โดย ระยะห่างระหว่างจุด และ ขนาดของจุด บนแผ่น DVD มีขนาดเล็กกว่า CD ทำให้เก็บข้อมูลได้มากกว่า โดย DVD สามารถเก็บข้อมูลได้ 4.7 Gbyte ต่อแผ่น ในขณะที่ CD มีความจุ 680 Mbyte ต่อแผ่น

Flash Memory เป็นหน่วยความจำที่สามารถยังคงเก็บข้อมูลที่เราเขียนเอาไว้ได้อยู่ถึงแม้ว่า จะตัดไฟเลี้ยงออกแล้วก็ตาม Flash memory ซึ่งสามารถเขียนและลบข้อมูลได้โดยใช้ไฟฟ้า นอกจากจะใช้ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วยังมีการนำมาใช้ เป็น อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลด้วย โดยใช้ Flash Memory กับวงจรติดต่อแบบ USB เรียกกันหลายชื่อ เช่น keydrives, pen drives, thumb drives, flash drives, USB keys, USB memory keys, USB sticks, jump drives หรือ ออกแบบต่างออกไปโดยต้องมีอุปกรณ์ต่อ ต่างหาก เช่น Memory Stick, SmartMedia Card, Multi Media Card ซึ่งมักใช้ร่วมกับ อุปกรณ์เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์แบบอื่นๆ เช่น กล้องถ่ายรูปดิจิตอล

2.1.5. ช่องเชื่อมต่ออุปกรณ์ (Port)

อุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ ที่นำมาต่อพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำได้โดยผ่านทางระบบบัส ในบางกรณีเราสามารถต่ออุปกรณ์เข้ากับ ช่องเชื่อมต่อ ที่มีอยู่ด้านหลังเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ โดยผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ และผู้ผลิตอุปกรณ์ ตกลงกันในมาตรฐานของช่องเชื่อมต่อเหล่านี้ ปกติเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งประกอบด้วย ช่องเชื่อมต่อ ต่างๆ สำหรับการเชื่อมต่อที่มีความสามารถและการใช้งานหลายชนิดด้วยกัน โดยแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่คือ ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม (Serial port) และ แบบขนาน (Parallel port)

ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม (Serial port) เป็นช่องทางติดต่อสื่อสารที่สามารถส่งผ่านสัญญาณข้อมูลได้หนึ่งบิต ณ เวลาหนึ่ง ปกติจะใช้สายนำสัญญาณเพียงสองเส้น อย่างไรก็ตามสายตัวนำที่ใช้เชื่อมต่อแบบอนุกรมนี้ก็ประกอบด้วยตัวนำสัญญาณ อื่นๆ เช่น สัญญาณควบคุมต่างๆ ด้วย ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์จะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า universal asynchronous receiver transmitter (UART) เป็นตัวแปลงสัญญาณแบบขนานของ data bus ให้เป็นแบบอนุกรมเพื่อส่งต่อไปยังสายนำสัญญาณแบบอนุกรม

ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรมที่ใช้กันในคอมพิวเตอร์ได้แก่ Keyboard port และ mouse port โดยปกติ จะมี ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม ตามมาตรฐาน RS-252C อีกด้วย

Universal Serial Bus (USB) เป็นการเชื่อมต่อแบบอนุกรมแบบหนึ่งที่มีความเร็วสูงถึง 12 Mbps และยังสามารถต่อเชื่อมอุปกรณ์ได้ถึง 127 ชิ้นในช่องติดต่อเพียงช่องเดียว (ต่อกับอุปกรณ์เรียก USB Hub เพื่อเพิ่มจำนวนช่อง) เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะมีช่อง USB 2 ช่องเป็นมาตรฐาน

ช่องเชื่อมต่อแบบขนาน (parallel port) ม ีลักษณะการส่งผ่านข้อมูลได้หลายๆ บิต ณ เวลาหนึ่งๆ โดยอาศัยสายหลายเส้น เหมือนกับการส่งผ่านข้อมูลภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านทางระบบบัสข้อมูลมาตร ฐานการเชื่อมต่อแบบขนาน ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนี้กำหนดให้มีขนาด 8 บิต และ สัญญาณควบคุม นิยมใช้ต่อกับเครื่องพิมพ์

ช่องเชื่อมต่อแบบ ขนาน ตาม มาตรฐาน SCSI (Small Computer System Interface) ปกติแล้วการจะใช้การเชื่อมต่อ SCSI ในเครื่องคอมพิวเตอร์ได้นั้น เราจะต้องใช้แผงวงจรที่เรียกว่า SCSI Adapter ใส่ลงใน slot ของเครื่องคอมพิวเตอร์ และใช้สายเคเบิลต่อออกจาก SCSI adapter เข้าไปยังอุปกรณ์ภายนอกอีกทอดหนึ่ง ระบบ SCSI สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกต่อกันเป็นลูกโซ่ได้ ดังรูปที่ 22 มาตรฐานใหม่ของ SCSI คือ SCSI-3 สามารถต่อเชื่อมอุปกรณ์ภายนอกเป็นลูกโซ่ได้ถึง 127 ชิ้น และสามารถส่งผ่านสัญญาณได้ด้วยความเร็ว 160 Mbps

รูปที่ 22 การเชื่อมต่อของ SCSI

รูปที่ 23 ช่องเชื่อมต่ออุปกรณ์ของไมโครคอมพิวเตอร์ทั่วไป


2.1.6. อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า/ออก (Input/Output Devices)

อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า ส่วนมาก มีหลักการคือเปลี่ยน การกระทำเชิงกล ให้เป็นสัญญาณ ทางไฟฟ้า เช่น การกดคียร์ การเลื่อน ซึ่งอาจจะเป็น การบันทึกการเปลี่ยนแปลง หรือ ค่าโดยตรง จากนั้นสัญญาณไฟฟ้า จะถูกเข้ารหัส เป็นสัญญาณ digital และนำเข้าไปประมวลผลต่อไป

อุปกรณ์นำข้อมูลออก เป็นการแสดงผล ในรูป ภาพ แสง สี เสียง หรือ ภาพบนกระดาษ โดยการนำข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ โดยมากส่งออกทาง ช่องเชื่อมต่อมาตรฐาน อุปกรณ์จะรับข้อมูล แล้วแสดงข้อมูลนั้นๆ อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า-ออก มีหลากหลาย เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ จอภาพ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น

แป้นพิมพ์ (Keyboard) เป็นอุปกรณ์รับข้อมูล โดยการเปลี่ยนจากการกด สวิตช์ ให้เป็น รหัส ส่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยมาก ในแป้นพิมพ์ จะมี microcontroller ควบคุมการทำงาน เนื่องจาก แป้นพิมพ์ ต้องมีจำนวนสวิตช์มาก (80 ตัวในรุ่นเก่า 101 ตัวตามมาตราฐาน IBM PC) เพื่อให้ครอบคลุมทุกตัวอักษร แทนที่สวิตช์จะต่อตรง เข้ากับ microcontroller การออกแบบวงจรใช้วิธีต่อเป็นลักษณะตารางแทน โดย microcontroller จะตรวจหาว่า แถวใด คอลัมใด ถูกกด และ ถูกกดพร้อม คีย์ พิเศษ หรือไม่ แล้วแปลงเป็นรหัส ส่งแบบอนุกรม ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์

การจัดวางตัวหนังสือของแป้นพิมพ์ ได้เลียนแบบ เครื่อง พิมพ์ดีด แป้นพิมพ์แบบ IBM 101 คีย์ ได้เพิ่มส่วนของการพิมพ์ตัวเลข และ ส่วนของการเลื่อน cursor

อุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง (Pointer Devices) เป็นอุปกรณ์ ที่ใช้ชี้ตำแหน่งบนจอภาพ มีหลายประเภท เช่น เมาส์, Track ball, Touch pad และ Point stick เป็นต้น

เมาส์ เป็นอุปกรณ์ ที่เลื่อน แล้วให้ค่า ทิศทาง และ ความเร็วในการเลื่อนกับโปรแกรม เมาส์ตัวแรกที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ จดลิกสิทธ์ในปี 1970 โดย Englebart ในงานวิจัยที่ Xerox PARC ในปัจจุบัน เมาส์ที่ใช้ลูกบอล เป็นที่นิยมมากกว่า

เมาส์ที่ใช้ลูกบอลแบบสองแกน ทำงานโดย เมื่อเลื่อน mouse ลูกบอล จะหมุน พร้อมกับ หมุนแกน ที่ต่อกับ วงล้อเป็นซี่ จะมีวงจรส่งแสง (LED) และรับแสง (Photo diode) โดยวงล้อซี่ จะบังแสง และ ยอมให้แสงผ่าน สลับกันไป โดยจะมี ตัวรับ แสง 2 ตัวอยู่ชิดกัน จะเกิด ลำดับของ การบังแสง/มีแสง, 0/1, ของตัวที่ 1,2 ตามลำดับดังนี้ (0,0), (0,1),(1,1),(1,0) และจะเกิดลำดับกลับกัน ถ้าหมุนในอีกทิศทางหนึ่ง ทั้งนี้ มีแกนต่อวงล้อซี่สองตัวตั้งฉากกัน จะเกิดสัญญาณ สี่ลำดับ ซึ่งจะทำให้ทราบถึงทิศทางและความเร็ว (สัญญาณถี่มีความเร็วสูง) (รูปที่ 27) ในการเลื่อน mouse ซึ่งจะส่งให้คอมพิวเตอร์ แสดงผล (ใน GUI จะเปลี่ยนตำแหน่งของ Cursor ที่หน้าจอเป็นต้น ในเกมส์ อาจใช้เปลี่ยนมุมมองของผู้เล่น)

เมาส์ที่ใช้แสง มีสองลักษณะ คือ เมาส์ที่ต้องใช้ที่รองแบบพิเศษ กับ เมาส์ที่ใช้การจับภาพ เมาส์ที่ใช้แสงแบบที่ใช้ที่รองพิเศษ ภายในจะมีอุปกรณ์ตรวจรับแสงสะท้อน ที่ส่งออกจากตัวเมาส์ สะท้อนกับ ที่รอง ที่รองจะออกแบบเป็นเส้นตารางสีเข้ม บนพื้นสะท้อนแสง เมื่อเลือนเมาส์ จะเกิด แสงสะท้อนที่มีความเข้มต่างกันไป ปัจจุบัน เมาส์แบบนี้ไม่เป็นที่นิยม เพราะถ้ามีรอยขูดขีดที่ ที่รอง จะทำให้เมาส์ทำงานผิดพลาดได้

เมาส์ใช้แสงแบบจับภาพ พัฒนาโดย Agilent Technologies และขายสู่ท้องตลาดในปี 1999 โดยใช้การจับภาพ กว่า 1,500 รูปต่อ วินาที จากนั้นจะวิเคราะห์รูป โดยวงจร digital signal processing (DSP) เปรียบเทียบรูปเก่า กับรูปใหม่ หาความแตกต่าง เพื่อจะได้ ทิศทาง และ ระยะการเคลื่อนที่

Trackball คือ เมาส์ที่ใช้ลูกบอล แล้วหงายขึ้น ในนิ้วหมุนลูกบอล แทนการเลื่อนตัวเมาส์ให้ลูกบอลหมุน

Touchpad เป็นอุปกรณ์ที่ใช้มากกับ laptop โดยเป็นแผ่น ที่จับค่า capacitance ระหว่างแผ่นกับนิ้ว หรือ ระหว่างตัวแผ่นสองแผ่น ของตัว touchpad เมื่อใช้นิ้วกด จะทำให้ค่า capacitance เปลี่ยนไป โดยตัวจักค่า capacitance จะทำเป็นในรูปตาราง แนวตั้งและแนวนอน อุปกรณ์ควบคุมสแกนหาตำแหน่งที่มีค่า capacitance เปลี่ยนไป จะได้ตำแหน่งที่ถูกกด

Point stick หรือที่จดทะเบียนการค้าของ IBM เรียก TrackPoint ประดิษฐ์ขึ้นโดย Ted Selker โดยเริ่มใช้ใน เครื่อง laptop ThinkPad โดย pointing stick จะตรวจจับแรงที่ดัน ตัวมัน โดยการวัดความต้านทานที่เปลี่ยนไปของวัสดุเมื่อรับแรง แล้วเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ดิจิไทเซอร์ (digitizer tablet หรือ graphic tablet) เป็นอุปกรณ์ที่ ให้ค่า X-Y ของตำแหน่งตัวชี้ เข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยแผ่นรองจะเป็นตารางของตัวนำอาศัยการกด หรือ สัญญาณจากตัวปากกาหรือตัวชี้ และ ระบุตำแหน่งที่ ชี้ ใช้ในการคัดลอก แบบ ในทางสถาปัตยกรรม และ วิศวกรรม รวมถึง ใช้ในการวาดรูป

จอยสติก (Joystick) จะเป็น ความต้านทานปรับค่าได้ 2 ตัว ซึ่งค่าความต่างศักดิ์ จะเปลี่ยนค่าไปตามตำแหน่งที่โยกคันโยกในแนว X และ Y โดยมากจะมีปุ่มกด เป็น สวิตช์ จำนวนหนึ่ง ใช้มากในการเล่นเกมส์

จอภาพเป็นอุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลที่นิยมกันมาก ในปัจจุบัน มีจอภาพ แบบ Cathode-ray tube (CRT), แบบจอแบน Liquid crystal display (LCD) และ จอ Plasma ในการแสดงผลขนาดใหญ่นิยมใช้เครื่อง Projector

จอ CRT ใช้หลักการเดียวกันกับ TV โดยมีหลอดสุญญากาศ ภายในจะมี แหล่งกำเนิดอิเลคตรอน (ไส้หลอด) อิเลคตรอนที่เกิดขึ้น วิ่งโดยการใช้ไฟฟ้าแรงสูงเหนี่ยวนำให้ ไปกระทบกับ ผิวหลอดภาพด้านใน ซึ่งฉาบด้วยสารเรืองแสง สารเรืองแสงจะเปล่งแสงชั่วขณะ เมื่อมีอิเลคตรอนมากระทบ โดยลำอิเลคตรอน จะถูกบังคับให้เลี้ยงเบนโดย ป้อนไฟฟ้า ที่ Horizontal และ Vertical Deflection Plates โดยจะป้อนสัญญาณให้ลำอิเลคตรอน กวาดในแนวนอน เป็นเส้น และ ขยับในแนวตั้ง แล้วกวาดในแนวนอน ใหม่ พร้อมกันนั้น ป้อนสัญญาณ ควบคุมความเข้มของลำอิเลคตรอน ซึ่งจะมีผลต่อความสว่างของจุดที่ปรากฏบนจอภาพ

จอภาพ LCD แบ่งเป็นสองชนิดคือ passive matrix และ active matrix จอ LCD จะเป็นแผ่นแก้วสองแผ่น ที่มีผลึกเหลวอยู่ระหว่างกลาง โดยเมื่อมี ความต่างศักดิ์ไฟฟ้าที่ต่างกัน ผลึกเหลว จะมีการหักเห polarize ของแสงต่างกัน บนแผ่นแก้ว จะมีตัวนำ ในรูปตาราง เพื่อควบคุมความต่างศักดิ์ของแต่ละจุด ทำให้แสดงภาพออกมาได้ จอภาพ LCD แบบ active matrix แต่ละจุดจะมี ทรานซิสเตอร์ ขนาดเล็ก โดยเทคโลโนยี่ Thin-film Transistor เพื่อเก็บประจุ ควบคุมความต่างศักดิ์ ให้คงค่าไว้ได้ระยะเวลาที่นานกว่า ทั้งนี้ จอ LCD จะมีแหล่งกำเนิดแสงอยู่ด้านหลัง และ มี polarize film อยู่ด้านหน้า ผลของ polarize file ทำให้มุมมองของจอ LCD ค่อนข้างจำกัด

จอ Plasma เป็นจอภาพที่แต่ละจุด เปล่งแสงออกมา ด้วยการกระตุ้นด้วยความต่างศักดิ์ให้กับ neon/xenon ที่อยู่ระหว่างแผ่นแก้ว จะเกิด ionized plasma ซึ่งทำให้เกิดแสง UV เพื่อไปกระทบกับ สารเรืองแสง ที่ฉาบไว้บนแผ่นแก้วด้านหน้า จะเกิดแสงที่มองเป็นได้ ในแต่ละจุด



เครื่องพิมพ์ (Printer)

Daisy wheel print head ในยุคเริ่มแรกของคอมพิวเตอร์ การนำผลลัพธ์ พิมพ์ ลงบนกระดาษ ใช้เครื่องพิมพ์ดีดไฟฟ้าที่ดัดแปลงให้รับข้อมูลได้ โดยเครื่องพิมพ์ จะมีวงจรควบคุมซึ่งเลือกตัวอักษรตามรหัสที่ส่งมา แล้วพิมพ์ โดยมีหัวโซลินอย กดให้ก้านตัวอักษร กระทบกับผ้าหมึก เพื่อให้หมึก ติดกับกระดาษ เครื่องพิมพ์ในลักษณะนี้ จะพิมพ์ได้เฉพาะตัวอักษร เท่านั้น

เครื่องพิมพ์ แบบ Dot matrix ใช้การยิงหัวเข็ม(ลวดแข็ง ต่อกับโซลินอย) ลงบนผ้าหมึก เพื่อให้เกิดจุดบนกระดาษ โดยหัวพิมพ์ จะมีหลายเข็มเรียงกันในแนวตั้ง และ จะเลื่อนในแนวนอน เพื่อพิมพ์ ตัวอักษร หรือรูปภาพ ในจุดต่อไป และจะมีที่เลื่อนกระดาษ เพื่อพิมพ์บรรทัดต่อไป เครื่องพิมพ์ แบบThermal ใช้หลักการเดียวกันแต่เปลี่ยนเข็มเป็นที่สร้างความร้อนแทน ผ้าพิมพ์ เป็นผ้าพิมพ์ที่ใช้ความร้อน หรือ ไม่ใช้ผ้าพิมพ์ แต่ใช้กระดาษพิเศษ ที่เคลือบสาร ที่จะมีสีเมื่อถูกความร้อน เครื่องพิมพ์ แบบ Ink Jet ก็เป็นการพิมพ์ข้อมูลทีละจุด แต่ใช้การยิงหมึก ลงบนกระดาษโดยตรง โดยการใช้อุปกรณ์ให้ความร้อนทำให้หมึกเป็นฟอง (bubble ทำให้เรียกว่า bubble jet ในบางรุ่น) แล้วหมึกจะหยดติดกระดาษ ในบางรุ่น ใช้ piezo ที่หัว เมื่อป้อนสัญญาณ จะทำให้เกิดการสั่นอย่างรวดเร็ว หมึกจะถูกยิงลงบนกระดาษเช่นกัน

เครื่องพิมพ์แบบ Laser ใช้หลักการเดียวกันกับเครื่องถ่ายเอกสาร โดย จะมีหัว Laser ยิงแสง ทีละจุดข้อมูล ทีละเส้นในการกวาดในแนวนอน ลงบน ผิวของ drum ทรงกระบอกที่เคลือบสารพิเศษ drum จะถูกให้ประจุโดยลวด ที่ต่อกับไฟแรงสูง แสง laser จะทำให้ประจุคลายออก จากผิว โดย ทรงกระบอก จะหมุน แล้วดูดผงหมึก ณ ตำแหน่วที่มีประจุ และ ทาบกับกระดาษ กระดาษที่ติดผงหมึก จะถูกรีดด้วยความร้อน หมึกจะติดกับกระดาษ เป็นรูปตามต้องการ


เครื่อง Plotter เป็นอุปกรณ์วาดรูป ลายเส้น โดยมีหัวปากกา ที่ควบคุมการยกขึ้นลง และอุปกรณ์การเลื่อนหัวปากกาในแนว X-Y หรือ เลื่อน กระดาษในแนว X และเลื่อนปากกา ในแนว Y (รูปที่ 33)

ในการสร้างเสียง PC คอมพิวเตอร์ จะมีวงจรสร้างเสียง ทั้งในรูปแบบ Sound card ต่ออยู่กับบัส หรือ สร้างไว้ใน main board วงจรสร้างเสียงอย่างง่าย จะเป็นการเปลี่ยนข้อมูล ดิจิตอล ให้เป็น อนาลอก โดยวงจร Digital to Analog converter ในวงจรสร้างเสียงบางรุ่น จะมีวงจรสร้างเสียงสังเคราะห์ในตัว เพื่อลดการทำงานของ CPU โดย โปรแกรมเลือกเสียง และ วงจรสร้างเสียงจะสร้างเสียงขึ้นมาเอง


2.2.ซอฟต์แวร์ (Software)

คอมพิวเตอร์จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อมีโปรแกรมที่ทำให้เครื่องทำงานตามชุดคำสั่ง เหล่านั้น ในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามคำสั่งของโปรแกรมเรียกว่ามันกำลัง run หรือ execute โปรแกรมนั้น ๆ ซอฟแวร์มีความหมายรวมของโปรแกรม หลายโปรแกรม รวมเป็นการใช้งานหนึ่งๆ และ เอกสารประกอบการใช้งานของโปรแกรมเหล่านั้น ซอฟแวร์แบ่งได้เป็น สองประเภทใหญ่ คือ ซอฟแวร์ระบบ และ ซอฟแวร์ประยุกต์


2.2.1. ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)

เป็นซอฟต์แวร์ ที่ควบคุมการทำงานคอมพิวเตอร์ และ ใช้ในการพัฒนา ซอฟต์แวร์ประยุกต์ ประกอบด้วย ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ ซอฟต์แวร์เครื่องมือ ซอฟต์แวร์แปลงภาษา ทั้งนี้ ในปัจจุบัน มีซอฟต์แวร์ ประยุกต์ หลายตัวที่ทำหน้าที่เหมือนกับ ซอฟต์แวร์ระบบ

ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ (Operating System)

เมื่อเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ จะมีการทำงานตามโปรแกรม ที่เก็บอยู่ใน ROM ของเครื่อง โดย โปรแกรมจะตรวจสอบตัวเอง (Seft-test) เป็นขั้นตอนที่จะจำแนกอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ต่อเชื่อมกับคอมพิวเตอร์ ตรวจสอบขนาดหน่วยความจำและตรวจสภาพของตัวเครื่อง จากนั้นโปรแกรมจะหา ระบบปฏิบัติการ โดยการเรียกดู floppy disk หรือ hard disk เพื่อค้นหาซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ เมื่อค้นพบโปรแกรมระบบปฏิบัติการแล้ว ระบบปฏิบัติการจะถูกอ่านเข้ามาเก็บ (Load) ไว้ในหน่วยความจำ และ โปรแกรมใน ROM จะยกการทำงานให้ระบบปฏิบัติ คอมพิวเตอร์ก็พร้อมที่จะรับคำสั่งการทำงานจากอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล (input devices) เช่น คีย์บอร์ดหรือเมาส์ จากจุดนี้ไป ผู้ใช้ก็สามารถสั่งคำสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามที่ต้องการได้ ระบบปฏิบัติการเป็นโปรแกรมที่เป็นตัวบอกให้คอมพิวเตอร์รู้ว่าจะติดต่อสื่อสา รกับผู้ใช้อย่างไรและจะใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ได้อย่างไร (เช่นคีย์บอร์ด, เครื่องขับจานแม่เหล็ก) และ จะยังคงทำงานอยู่เบื้องหลังตลอดเวลาที่เราเปิดใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์

ซอฟต์เแวร์ระบบปฏิบัติการ มีหน้าที่ ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ โดยเป็นโปรแกรมระหว่าง ซอฟแวร์ประยุกต์ และ hardware โดย ซอฟแวร์ประยุกต์จะเรียกใช้ hardware ผ่าน OS Application Programming Interface (API) เพื่อความสะดวกในการพัฒนา โดยไม่ต้องโปรแกรมกับ Hardware โดยตรง ซึ่ง hardware แต่ละรุ่น อาจจะมีชุดคำสั่งในการทำงานที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ ผู้ผลิต hardware จะเขียนโปรแกรม device driver ที่ทำให้ ระบบปฏิบัติการเรียกใช้การทำงานของ hardware นั้นๆได้

ระบบปฏิบัติการ มีหน้าที่ จัดการ ทรัพยากรของระบบ ให้แก่โปรแกรมต่างๆ เช่น เวลาในการใช้งานหน่วยประมวลผล, เนื้อที่หน่วยความจำสำหรับแต่ละโปรแกรม, จัดการข้อมูลที่ได้รับเข้าจากอุปกรณ์รับข้อมูล และ ข้อมูลที่ส่งไปยังอุปกรณ์แสดงผล ในปัจจุบัน ระบบปฏิบัติการที่ใช้อยู่ เป็นระบบที่สามารถทำงานเสมือนว่าพร้อมกันได้ หลายโปรแกรม ระบบปฏิบัตการจะให้แต่ละโปรแกรม ประมวลผลเป็น ระยะเวลาหนึ่ง แล้ว สลับไปทำอีกโปรแกรม เนื่องการการสลับการทำงานเป็นไปอย่างรวดเร็ว ทำให้ผู้ใช้รู้สึกเหมือนว่าโปรแกรมทำงานตลอดเวลาพร้อมกัน เช่น โปรแกรมสำหรับฟังเพลง มีเสียงต่อเนื่อง ขณะผู้ใช้พิมพ์งานในโปรแกรม word เป็นต้น

ระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ Microsoft window, Linux สำหรับเครื่อง PC, และ Unix สำหรับเครื่อง Workstation

Microsoft Window เป็นระบบปฏิบัติการ พร้อมกับ Graphic User Interface (GUI) โดยมีหลายรุ่น ตั้งแต่ Windows 3.1, Window 95, Window 98, Window NT, Window 2000, Window XP และ จะมีรุ่นสำหรับเครื่อง Server เช่น Window NT server, Window 2000 Server และ Window 2003 Server เป็นต้น

Linux เป็นระบบปฏิบัติการที่เหมือนกับ unix โดยเขียนขึ้น เพื่อทำงานกับเครื่อง PC Linux มีการแสดงผลแบบตัวหนังสือ สามารถใช้งานกับโปรแกรม X-Window เพื่อให้มีการแสดงผลแบบ GUI Linux เป็น Free ware คือไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซื้อโปรแกรม มีผู้จัดชุดโปรแกรม Linux รวมกับโปรแกรมอื่นที่ทำงานได้บน Linux เพื่อให้ง่ายต่อการติดตั้งอยู่หลายที่ เช่น Red Hat, SuSE, Debian เป็นต้น ภายหลัง ได้มีการปรับ Linux ให้สามารถทำงานได้กับ Microprocessor หลายรุ่น รวมไปถึง Workstation และ PDA

ซอฟต์แวร์เครื่องมือ

โดยปกติจะมีมาพร้อมกับระบบปฏิบัติการเพื่อให้สามารถใช้งานเครื่อง คอมพิวเตอร์ได้ ในระบบ Command line interface ระบบปฏิบัติการ จะเรียกใช้งานโปรแกรมเครื่องมือ ที่เรียกว่า Command line interpreter ซึ่ง ทำหน้าที่รับข้อมูลจากแป้นพิมพ์ แล้วแสดงตัวหนังสือที่หน้าจอ และ ตีความคำสั่ง ว่าให้ทำงานอะไร ซึ่งอาจจะเป็นการเรียกใช้โปรแกรมอื่นๆ หรือเป็นคำสั่งที่ Command line interpreter รู้จัก แล้วทำงานไปตามนั้น โปรแกรม Command line interpreter ใน MS DOS คือ โปรแกรม command.com ในระบบ Unix จะมีหลายตัวเช่น Bourne Shell, C Shell, Korn Shell, Bash เป็นต้น

เครื่องมือพื้นฐานที่โดยมาก ที่มาพร้อมกับระบบปฏิบัติการ คือ โปรแกรมสำหรับ format disk โปรแกรมสำหรับดูว่า ใน disk มีแฟ้มข้อมูลอะไรบ้าง โปรแกรมลบแฟ้มข้อมูล เป็นต้น


2.2.2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)

ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้คอมพิวเตอร์ทำงานบางอย่างที่ ตนเองต้องการเราสามารถจัดกลุ่มของ ซอฟต์แวร์ประยุกต์ออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ดังนี้

- ซอฟต์แวร์ประมวลผลคำ (Word Processing)

- ซอฟต์แวร์ตารางคำนวณ (Spreadsheets)

- ซอฟต์แวร์จัดการฐานข้อมูล (Database management)

- ซอฟต์แวร์นำเสนอ (Presentation)

- กราฟฟิกส์ (Graphics), มัลติมิเดีย (Multimedia)

- ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาและการบันเทิง

- ซอฟต์แวร์สื่อสาร

ระบบงานที่ต้องการนำคอมพิวเตอร์ไปใช้ อาจจะมีการทำงานที่ไม่เหมือนกับซอฟต์แวร์ สำเร็จรูป ดังนั้นผู้ใช้ อาจจะเลือกที่จะเขียนโปรแกรมขึ้นมาใช้เอง โดยการจ้างเขียนโปรแกรม หรือ พัฒนาขึ้นเองในองค์กร โดยการจ้างโปรแกรมเมอร์ การพัฒนาซอฟแวร์ อาจใช้เวลาเป็นปี และเสียค่าใช้จ่ายมาก

ซอฟต์แวร์สำเร็จรูปมีขายทั่วไป ซึ่งมีหลากหลายมาก ทั้งที่ใช้งานทางธุรกิจ เช่นโปรแกรมบัญชี งานทางวิศวกรรม เช่น AutoCAD ซอฟต์แวร์สำเร็จรูป บางชุด เป็น shareware กล่าวคือ ใช้ได้ฟรีในบางส่วน หรือ เฉพาะช่วงเวลา เช่น 15 วัน ถ้าต้องการใช้ ต้องซี้อจากผู้ขาย ซอฟต์แวร์แบบ freeware เป็นซอฟต์แวร์ที่ให้ใช้ได้ฟรี แต่มี freeware หลายชุด ที่เป็น adware กล่าวคือ จะมีส่วนของการโฆษณาขายสินค้าติดมาด้วย

ซอฟต์แวร์ Word Processing เป็นซอฟต์แวร์ ที่รับตัวหนังสือจากแป้นพิมพ์ แล้วแสดงผลทางจอภาพ สามารถบันทึกข้อมูลดังกล่าวไว้ใน แฟ้มข้อมูลได้ และ นำข้อมูลจากแฟ้มข้อมูลนั้น มาแก้ไขได้ ต่อมาได้มีการพัฒนาความสามารถให้เปลี่ยนรูปร่าง ของตัวหนังสือได้ (font, type face) ความสามารถในการจัดหน้ากระดาษในการพิมพ์ การตรวจคำ ฯลฯ เมื่อระบบปฏิบัติการเป็นแบบ GUI ซอฟต์แวร์ด้าน Word Processing ได้ใช้หลักการ What you see, What you get (WYSWYG) กล่าวคือ สิ่งที่พิมพ์ จะเหมือนกับที่ปรากฏหน้าจอภาพ และ เมื่อมีการพัฒนาเครื่องพิมพ์แบบ dot matrix และ เ

[ Antivirus ]

ไวรัสคืออะไร

      ไวรัส คือ โปรแกรมชนิดหนึ่ง ทีถูกสร้างขึ้นโดย มีวัตถุ ประสงค์เพื่อการก่อกวน ทำให้เกิด ความ เสียหาย เ่ช่น ทำลายข้อมูล ไม่สามารถเปิดใช้ งานคอมพิวเตอร์ หรืออาจทำให้คอมพิวเตอร์ ทำงานช้าลง ปัจจุบันการใช้งานอีเมล์เป็นที่แพร่หลายมาก ทำให้มีผู้ไม่ประสงค์ดี สร้างไวรัสผ่านมาทางอีเมล์ เป็นต้น

ประเภทของไวรัส

1.แบ่งตามแหล่งที่ซ่อน
- ไวรัสบูตเซ็กเตอร์
- ไวรัสติดที่ตารางพาร์ทิชั่น
- ไวรัสที่ติดแฟ้ม
2.แบ่งตามลักษณะการทำงาน
- ไวรัสประเภทก่อกวน
- ไวรัสประเภททำลาย
     ทั้งนี้การแบ่งประเภทไวรัสของแต่ละคน อาจมีการแตกต่างกันบ้างเล็กน้อย สำหรับตัวอย่างรายชื่อไวรัสว่ามีอะไรบ้าง เราจะสามารถดูได้จากในตัวโปรแกรมแอนตี้ไวรัสเอง เช่น Mcafee VirusScan, Norton Anti-Virus, PC-Cillin, Dr. Solomon Anti-Virus, F-Prot Anti-Virus, Panda Anti-Virus ดูในหัวข้อ Virus List

วิธีการป้องกันไวรัส
1. ติดตั้งโปรแกรมกำจัดไวรัส และตรวจสอบเป็นประจำ
2. ปรับปรุง หรืออัปเดทโปรแกรมกำจัดไวรัส
3. ปรับปรุง หรืออัปเดท O.S. เช่น Windows, Linux เป็นต้น
4. ปรับปรุง หรืออัปเดทโปรแกรมในการตรวจรับ Mail
5. ปรับปรุง หรืออัปเดทโปรแกรม Browser เช่น Internet Explorer เป็นต้น
6. ตรวจสอบแแผ่นดิสก์จากการใช้งานร่วมกับผู้อื่น
7. สังเกตความผิดปกติที่เกิดขึ้นในแต่ละวัน
8. หลีกเลี่ยงการ ก๊อปปี้โปรแกรมจากภายนอก
9. จัดทำแผ่น Boot เพื่อใช้สำหรับกรณีมีปัญหาไม่สามารถเข้า Windws ได้

ขั้นตอนในการป้องกันไวรัส
      ปัจจุบันการใช้งานอินเตอร์เน็ต ถือว่าเป็นเรื่องปกติ ที่หลายๆ คน และหลายๆธุรกิจจะขาดเสียมิได้ และถือเป็นช่องทางที่ผู้คิดค้นไวรัสชอบมากที่สุด เนื่องจากสามารถแพร่กระจายได้พร้อมกันทั่วโลกเลยทีเดียว ดังนั้น ถ้าคุณเป็นผู้หนึ่งที่จำเป็นต้องใช้งานคอมฯ ในส่วนของ อินเตอร์เน็ต หรือมีเพื่อนร่วมงานใช้อินเตอร์เน็ตด้วยละก็ ก็คงจะต้องระวังตัวไว้ให้ดี
      ส่วนวิธีการป้องกันแบบได้ผลดีมาก เป็นที่นิยม และมีความเสี่ยงน้อยสุด (แต่ไม่รับรอง 100% ว่าจะไม่ติดไวรัส) ให้ทำตาม 3 ขั้นตอน ดังนี้

1. ติดตั้งโปรแกรม Firewall
ซึ่งเป็นโปรแกรมในการป้องกัน hacker ได้ดีมาก ซึ่งมีทั้งที่เป็น hardware และ software สำหรับ software อาจหาฟรี download ได้จากเว็บไซท์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น Sygate Personal Firewall, ZoneAlarm ซึ่งเป็น freeware ที่มีผู้ใช้งานมากที่สุดในโลก ถ้าสนใจเราก็ทำลิงค์สำหรับการ download ไว้ให้แล้วที่หน้า Anti-Virus (สำหรับองค์กรใหญ่ๆ มักมีการติดตั้ง Firewall ไว้แล้ว ดังนั้นอาจไม่จำเป็นต้องติดตั้งเพิ่มเติมอีกก็ได้

2. Update Windows ให้ทันสมัยอยู่เสมอ
โดยเรียกใช้โปรแกรม Windows Update แบบอัตโนมัติ ที่มีมากับ Windows ที่คุณใช้งานอยู่ เพื่อเป็นการป้องกันช่องโหว่ของโปรแกรม Windows ที่พวก hacker ค้นพบ แต่ต้อง update online ผ่านอินเตอร์เน็ต เท่านั้น (เนื่องจากมีการ update บ่อยมาก อาจมีการ update ทุกวันเลยทีเดียว)

ขั้นตอนการเรียกโปรแกรม Windows Update
- คลิกปุ่ม Start เลือก Settings
- คลิกเลือก Control Panel
- ใน Windows 2000 จะมีไอคอน Automatic Updates ให้คลิกเลือกได้เลย
- ใน Windows XP จะอยู่ทีแถบด้านซ้ายมือชื่อ Windows Update

หลังจากนั้นจะมีการรายงานว่ามีโปรแกรมอะไรบ้างที่จะต้อง update เราสามารถคลิกเลือกรายการที่ต้องการ update ได้ (ถ้าไม่ทราบให้เลือกทั้งหมด) หลังจากนั้นโปรแกรมจะเริ่ม download และติดตั้งให้จนกระทั่งเสร็จ โดยทั่วไปจะต้องมีการ restart windows ใหม่หนึ่งครั้ง

ส่วนการ update แบบอัตโนม้ตินั้น สามารถกำหนดให้ update ทุกๆ ชั่วโมง ทุกวัน หรือเวลาใดก็ได้

3. ติดตั้งและ Update Anti-Virus โปรแกรมอย่างสม่ำเสมอ
โดยเฉพาะในส่วนของ DAT & Engine สามารถอ่านรายละเอีดยเพิ่มเติมได้จากหน้า Anti-Virus

Pattern / DAT / Engine คืออะไร
Engine และ DAT หมายถึงอะไร
ENGINE หมายถึง คำสั่ง เครื่องมือ หรือเทคนิควิธีการในการจัดการไวรัส
DAT File หมายถึง ข้อมูลหรือวิธีการหลบซ่อนของไวรัส (บางค่ายเรียก DAT ว่า Pattern)
โดยปกติเมื่อเรามีการติดตั้งโปรแกรม ป้องกันและกำจัดไวรัสแล้ว ในส่วนของ Engine และ DAT ไฟล์ที่มี อาจจะยังไม่ update ล่าสุด ทั้งนี้เนื่องมาจาก virus มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น เราควรทำการ update Engine & DAT ไฟล์อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเราสามารถ update โดยตรงผ่านทาง internet ได้

ทำความรู้จัก Live Update
      หลังจากที่คุณได้มีการเลือกว่า คุณจะใช้โปรแกรมอะไรในการติดตั้งในระบบคอมพิวเตอร์ของคุณ เพื่อใช้ในการป้องกันไวรัสแล้ว สิ่งหนึ่งที่ขาดเสียมิได้ในการทำให้โปรแกรม Anit-virus ของคุณ สามารถป้องกันไวรัสได้ดี นั่นคือ การ Update ตัวโปรแกรมเอง กับ การ Update ไฟล์ข้อมูลไวรัส (ที่เราเรียกว่า DAT File, หรือ Pattern File)
      โดยปกติตัวโปรแกรม Anti-virus มักจะไม่ค่อย Update บ่อยมาก ยกเว้นกรณีมีไวรัสตัวแปลกๆ ใหม่เข้ามา ซึ่งตัวโปรแกรมเดิมอาจไม่สามารถแก้ไขได้เต็มประสิทธิภาพ แต่สำหรับไฟล์ DAT นั้น จะต้องมีการ update บ่อย อย่างน้อยก็อาทิตย์ละครั้ง ซึ่งเราจะมีวิธีในการ update ได้หลายวิธี แต่วิธีหนึ่งที่อยากแนะนำ คือการทำ Live Update

Live Update เป็นวิธีการหนึ่งที่ผู้ผลิตโปรแกรม Anti-virus นิยมนำมาใช้ เพื่อใช้ในการ update DAT ไฟล์ แบบอัตโนมัติ ผ่านทาง internet โดยปกติโปรแกรมจะทำการติดตั้งระบบ Live Update นี้พร้อมกับตัวโปรแกรม Anti-Virus เอง และจะทำการตรวจสอบ อาจเป็นทุกๆ สัปดาห์ หรือทุกครั้งที่มีการ online Internet และถ้าโปรแกรมพบว่า DAT ไฟล์นั้น ไม่ทันสมัย ตัวโปรแกรม Anit-virus ก็จะ update ให้อัตโนมัติ

ลีนุกซ์คืออะไร

ลีนุกซ์ระบบปฏิบัติการแบบ 32 บิต ที่เป็นยูนิกซ์โคลน สำหรับเครื่องพีซี และแจกจ่ายให้ใช้ฟรี สนับสนุนการใช้งานแบบหลากงาน หลายผู้ใช้ (MultiUser-MultiTasking) มีระบบ X วินโดวส์ ซึ่งเป็นระบบการติดต่อผู้ใช้แบบกราฟฟิก ที่ไม่ขึ้นกับโอเอสหรือฮาร์ดแวร์ใดๆ (มักใช้กันมากในระบบยูนิกซ์) และมาตรฐานการสื่อสาร TCP/IP ที่ใช้เป็นมาตรฐานการสื่อสารในอินเทอร์เนตมาให้ในตัว ลีนุกซ์มีความเข้ากันได้ (compatible) กับ มาตรฐาน POSIX ซึ่งเป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟสที่ระบบยูนิกซ์ส่วนใหญ่จะต้องมีและมีรูปแบบบาง ส่วนที่คล้ายกับระบบปฏิบัติการยูนิกซ์จากค่าย Berkeley และ System V โดยความหมายทางเทคนิคแล้วลีนุกซ์ เป็นเพียงเคอร์เนล (kernel) ของระบบปฏิบัติการ ซึ่งจะทำหน้าที่ในด้านของการจัดสรรและบริหารโพรเซสงาน การจัดการไฟล์และอุปกรณ์ I/O ต่างๆ แต่ผู้ใช้ทั่วๆไปจะรู้จักลีนุกซ์ผ่านทางแอพพลิเคชั่นและระบบอินเทอร์เฟสที่ เขาเหล่านั้นเห็น (เช่น Shell หรือ X วินโดวส์) ถ้าคุณรันลีนุกซ์บนเครื่อง 386 หรือ 486 ของคุณ มันจะเปลี่ยนพีซีของคุณให้กลายเป็นยูนิกซ์เวอร์กสเตชันที่มีความสามารถสูง เคยมีผู้เทียบประสิทธิภาพระหว่างลีนุกซ์บนเครื่องเพนเทียม และเครื่องเวอร์กสเตชันของซันในระดับกลาง และได้ผลออกมาว่าให้ประสิทธิภาพที่ใกล้เคียงกัน และนอกจากแพลตฟอร์มอินเทลแล้ว ปัจจุบันลีนุกซ์ยังได้ทำการพัฒนาระบบเพื่อให้สามารถใช้งานได้บนแพลตฟอร์ มอื่นๆด้วย เช่น DEC Alpha , Motorolla Power-PC , MIPS เมื่อคุณสร้างแอพพลิเคชันขึ้นมาบนแพลตฟอร์มใดแพลตฟอร์มหนึ่งแล้ว คุณก็สามารถย้ายแอพพลิเคชันของคุณไปวิ่งบนแพลตฟอร์มอื่นได้ไม่ยาก ลีนุกซ์มีทีมพัฒนาโปรแกรมที่ต่อเนื่อง ไม่จำกัดจำนวนของอาสาสมัครผู้ร่วมงาน และส่วนใหญ่จะติดต่อกันผ่านทางอินเทอร์เนต เพราะที่อยู่อาศัยจริงๆของแต่ละคนอาจจะอยู่ไกลคนละซีกโลกก็ได้ และมีแผนงานการพัฒนาในระยะยาว ทำให้เรามั่นใจได้ว่า ลีนุกซ์เป็นระบบปฏิบัติการที่มีอนาคต และจะยังคงพัฒนาต่อไปได้ตราบนานเท่านาน

ประวัติของลีนุกซ์

ลีนุกซ์ถือกำเนิดขึ้นในฟินแลนด์ ปี คศ. 1980 โดยลีนุส โทรวัลด์ส (Linus Trovalds) นักศึกษาภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ (Computer Science) ในมหาวิทยาลัยเฮลซิงกิ ลีนุส เห็นว่าระบบมินิกซ์ (Minix) ที่เป็นระบบยูนิกซ์บนพีซีในขณะนั้น ซึ่งทำการพัฒนาโดย ศ.แอนดรูว์ ทาเนนบาวม์ (Andrew S. Tanenbaum) ยังมีความสามารถไม่เพียงพอแก่ความต้องการ จึงได้เริ่มต้นทำการพัฒนาระบบยูนิกซ์ของตนเองขึ้นมา โดยจุดประสงค์อีกประการ คือต้องการทำความเข้าใจในวิชาระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ด้วยเมื่อเขาเริ่ม พัฒนาลีนุกซ์ไปช่วงหนึ่งแล้ว เขาก็ได้ทำการชักชวนให้นักพัฒนาโปรแกรมอื่นๆมาช่วยทำการพัฒนาลีนุกซ์ ซึ่งความร่วมมือส่วนใหญ่ก็จะเป็นความร่วมมือผ่านทางอินเทอร์เนต ลีนุสจะเป็นคนรวบรวมโปรแกรมที่ผู้พัฒนาต่างๆได้ร่วมกันทำการพัฒนาขึ้นมาและ แจกจ่ายให้ทดลองใช้เพื่อทดสอบหาข้อบกพร่อง ที่น่าสนใจก็คืองานต่างๆเหล่านี้ผู้คนทั้งหมดต่างก็ทำงานโดยไม่คิดค่าตอบแทน และทำงานผ่านอินเทอร์เนตทั้งหมด ปัจจุบันเวอร์ชันล่าสุดของระบบลีนุกซ์ที่ได้ประกาศออกมาคือเวอร์ชัน 2.0.13 ข้อสังเกตในเรื่องเลขรหัสเวอร์ชันนี้ก็คือ ถ้ารหัสเวอร์ชันหลังทศนิยมตัวแรกเป็นเลขคู่เช่น 1.0.x,1.2.x เวอร์ชันเหล่านี้จะถือว่าเป็นเวอร์ชันที่เสถียรแล้วและมีความมั่นคงในระดับ หนึ่ง แต่ถ้าเป็นเลขคี่เช่น 1.1.x, 1.3.x จะถือว่าเป็นเวอร์ชันทดสอบ ซึ่งในเวอร์ชันเหล่านี้จะมีการเพิ่มเติมความสามารถใหม่ๆลงไป และยังต้องทำการทดสอบหาข้อผิดพลาดต่างๆอยู่

ทำไมถึงต้องเป็นลีนุกซ์

ข้อความบางส่วนจากหนังสือ "Running Linux" ของ Matt Welsh and Lar Kaufman เนื่องจากเป็นระบบปฏิบัติการที่ฟรี คุณสามารถจะขอจากผู้ที่มีลีนุกซ์ หรือจะดาวน์โหลดจากอินเทอร์เนต หรือบีบีเอสได้โดยไม่ผิดกฏหมาย เนื่องจากมีผู้นิยมใช้มาก ทำให้มีผู้นำลีนุกซ์ไปแก้ไขให้สามารถใช้งานได้บนตัวประมวลผลกลางหลากหลาย ตั้งแต่อินเทล, โมโตโรลา, ดิจิตอลอัลฟา, พาวเวอร์พีซี, ไปจนถึง สปาร์คของซัน นอกจากนี้ยังมีผู้พัฒนาโปรแกรมประยุกต์ออกมากันมากมาย มีประสิทธิภาพและมีคุณภาพสูง ลีนุกซ์เป็นระบบปฏิบัติการ 32 บิตเต็มรูปแบบ ซึ่ง สามารถจะดึงเอาพลังของเครื่องคอมพิวเตอร์ออกมาได้อย่างเต็มกำลัง ลีนุกซ์ถูกพัฒนา จากผู้พัฒนานับร้อยทั่วโลก แต่ Linus จะเป็นคนวางทิศทางในการพัฒนาด้วยตัวเอง มีคุณลักษณะของระบบ UNIX เต็มรูปแบบ และเป็นระบบหลากผู้ใช้ หลายงานอย่าง แท้จริง ลีนุกซ์มีระบบอินเทอร์เฟสแบบกราฟฟิคที่เรียกกันว่า X Windows ซึ่งเป็น มาตรฐานของระบบยูนิกซ์ทั่วๆไป และสามารถใช้ window manager ได้หลายชนิด ตามความต้องการ นอกจากนี้ยังสนับสนุนโปรโตคอลแบบ TCP/IP ,SLIP, PPP, UUCP และอื่นๆ คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ง่าย มีเอกสารหลากหลาย (กรุณาดูข้างล่าง) และผู้คนมากมายคอยสนับสนุนคุณผ่านอินเทอร์เนต หรือคุณอาจจะหาการสนับสนุนจากบริษัทที่ปรึกษา หรือจากบริษัทผู้จัดจำหน่ายระบบลีนุกซ์ก็ได้ มีเหตุผลหลายประการที่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมผู้คนถึงชอบลีนุกซ์ แต่โดยส่วนตัวแล้ว น่าจะเป็นเพราะการพัฒนาอย่างรวดเร็วของลีนุกซ์ เนื่องจากคุณสามารถเห็นการเปลี่ยน แปลงตัวเคอร์เนล และการพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ใหม่ๆออกมาอย่างรวดเร็ว ซึ่งไม่เคยพบเห็นในระบบที่แจกจ่ายฟรีแบบนี้ที่ไหนมาก่อนเลย ผู้ใช้งานและแอพพลิเคชันบนลีนุกซ์ บรรดาผู้ใช้งานบนลีนุกซ์มีได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นระดับเคอร์นัลแฮกเกอร์ ซึ่งจะทำการศึกษาเกี่ยวกับการทำงานของระบบปฏิบัติการในระดับลึก ไปจนถึงเอนด์ยูเซอร์หรือผู้ใช้ทั่วไป คุณสามารถใช้ลีนุกซ์ทำประโยชน์ได้หลายอย่าง ไม่ว่าจะเอาไว้ทำการศึกษาระบบยูนิกซ์ หรือคุณสามารถจะศึกษาตัวอย่างการเขียนรหัสโปรแกรมที่ดีได้ หากต้องการจะใช้แอพพลิเคชันบนดอส หรือบนวินโดว์ส ลีนุกซ์ก็จะมีดอสอีมูเลเตอร์ (DOSEMU) และวินโดว์สอีมูเลเตอร์ (WINE) ให้ สำหรับอีมูเลเตอร์ทั้งสองตัวนี้ยังอยู่ในขั้นทดสอบ และยังรันแอพพลิเคชันของดอสกับวินโดว์สได้ไม่มาก แต่ทีมพัฒนาโปรแกรมทั้งสองนี้ก็ยังทำการพัฒนาต่อไปเรื่อยๆ และตั้งเป้าหมายว่าจะต้องรันแอพพลิเคชันของดอสกับวินโดวส์ให้ได้มากที่สุด เท่าที่จะทำได้ ล่าสุดทางบริษัท Caldera ได้ทำการซื้อลิขสิทธ์ WABI 2.2 ซึ่งเป็นอีมูเลเตอร์สำหรับรันแอพพลิเคชันของวินโดว์ส ที่ใช้ในเวอร์กสเตชันของซันมาใส่ในผลิตภัณฑ์ OpenLinux ของตน 

ประวัติความเป็นมา (History)

ระบบปฏิบัติการเก่าแก่ที่ถูกพัฒนาขึ้นในปี 1969 โดยบริษัทเอทีแอนด์ที (AT&T หรือ American Telephone & Telegraph) เพื่อใช้กับเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ โดยแรกเริ่มจะถูกใช้เพื่องานวิจัยหรือเพื่อการศึกษาในมหาวิทยาลัยเท่านั้น ต่อมาได้ถูกนำมาใช้ในทางธุรกิจและเป็นที่นิยมแพร่หลายมาจนถึงปัจจุบัน เนื่องจากยูนิกซ์เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับผู้ใช้หลายคน(Multi-User) และสนับสนุนการทำงานแบบหลายงาน (Multi-task) ที่เปิดโอกาสผู้ใช้สามารถรันงานได้มากกว่าหนึ่งงานในเวลาเดียวกัน และเนื่องจากเป็นระบบปฏิบัติการที่ถูกพัฒนาขึ้นด้วยภาษาซี ไม่ใช่แอสเซมบลี ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติที่เด่นกว่าระบบปฏิบัติการอื่น ๆ คือ การไม่ยึดติดอยู่กับฮาร์ดแวร์ (Hardware independent) ดังนั้นจึงสามารถใช้งานยูนิกซ์ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์เกือบทุกแบบทุก ประเภทตั้งแต่ไมโครคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์ไปจนถึงเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ และนอกจากนี้ยังมีการเพิ่มเติมความสามารถทางด้านการเชื่อมต่อเข้ากับระบบ เครือข่ายอีกด้วย
หลายบริษัทได้หันมาสนใจยูนิกซ์ AT&T จึงได้ออกใบอนุญาตให้กับบริษัทผู้ผลิตมินิคอมพิวเตอร์และเครื่องเวอร์กสเต ชันทั้งหลาย เป็นผลให้ยูนิกซ์ได้รับการปรับปรุงแก้ไขและถูกขายให้กับบริษัทอื่น ๆ อีกหลายบริษัท ซึ่งก็ได้มีการพัฒนายูนิกซ์เวอร์ชันใหม่ ๆ ออกมามากมาย ตัวอย่างเช่น ยูนิกซ์เวอร์ชัน AIX จากบริษัทไอบีเอ็ม Solaris จากบริษัทซันไมโครซิสเต็ม NextStep จากบริษัท Next หรือ Motif จากบริษัทไอบีเอ็ม ดิจิตัลอีควิบเมนท์ และฮิวเลทท์แพ็คการ์ด (Hewlett-Packard) ที่ร่วมกันพัฒนา Motif ขึ้นมา หรือแม้แต่ในปัจจุบันที่มีกลุ่มผู้คนจากทั่วโลกได้ร่วมกันพัฒนายูนิกซ์ เวอร์ชันสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า ไลนักซ์หรือลีนุกซ์ (Linux) ออกมา ซึ่งเกิดจากการแลกเปลี่ยนความเห็นกันบนอินเตอร์เน็ตที่ต้องการจะพัฒนา ยูนิกซ์สำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ที่มีประสิทธิภาพเท่ากับเครื่องขนาดใหญ่ ซึ่งจะเป็นการลดต้นทุนและค่าใช้จ่ายกว่าการใช้ยูนิกซ์สำหรับเครื่องขนาดใหญ่
ยูนิกซ์ยังเป็นระบบปฏิบัติการที่มีเครื่องมือ (tools) หรือโปรแกรมอำนวยความสะดวก (utilities) และเซลล์ (shell) ที่ช่วยนักเขียนโปรแกรมสามารถพัฒนาโปรแกรมประยุกต์บนยูนิกซ์ได้อย่างมี ประสิทธิภาพ นอกจากนี้ โครงสร้างระบบไฟล์ยังเหมือนกับระบบปฏิบัติการดอส แต่คำสั่งอาจแตกต่างกันไปบ้าง
ข้อด้อยของยูนิกซ์คือ ผู้ใช้ส่วนใหญ่จะต้องจดจำคำสั่งต่าง ๆ ของยูนิกซ์ ซึ่งค่อนข้างยากต่อการจดจำ แต่ในปัจจุบันผู้ผลิตเครื่องที่ใช้ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ ก็ได้พัฒนาโปรแกรมที่มีลักษณะเป็น GUI (Graphic User Interface) จึงช่วยให้การใช้งานยูนิกซ์ง่ายขึ้น นอกจากนี้การที่ยูนิกซ์ถูกพัฒนาเป็นหลายเวอร์ชันจากหลายบริษัท ซึ่งแต่ละเวอร์ชันอาจมีข้อแตกต่างกันบ้างเล็กน้อย จึงทำให้มีผู้มองว่ายูนิกซ์ไม่มีความเป็นมาตรฐานเดียวกัน
แต่เนื่องจากยูนิกซ์เป็นระบบปฏิบัติการที่สามารถใช้งานได้กับ เครื่องคอมพิวเตอร์หลายประเภทหลายแบบ ดังนั้นจึงเป็นระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้มากในระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีการ เชื่อมเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ละประเภทเข้าด้วยกันในลักษณะของเครือข่ายอินเตอร์เน็ต 

•  จุดเด่นของ LINUX
  1. เป็นระบบที่ใช้ได้ฟรี
  2. เป็นระบบปฏิบัติการแบบเปิด
  3. คอมแพติเบิลกับ Unix
  4. ทำงานได้บน PC ทั่วไป
  5. ทำงานร่วมกับ DOS และ Windows ได้
  6. ใช้แฟ้มร่วมกับระบบปฏิบัติการอื่นได้
  7. มีความสามารถด้าน network หลายรูปแบบ
  8. มีประสิทธิภาพสูงในการใช้ Hardware
  9. Kernel มีประสิทธิภาพสูง
  10. มีการใช้ Dynamic linked shared libraries
  11. การช่วยเหลือเมื่อเกิดปัญหา 

หลักการออกแบบ

1. Direct blocks 2. Indirect blocks 3. Double indirect blocks 4. Triple indirect blocks [img]http://www.bb-zone.com/SLGFG/figures/Inode.gif + demos-fs.gif>[/img]

11.3 ระบบแฟ้ม (File System)

http://www.cs.wisc.edu/~bart/537/lecturenotes/s24.html
The file descriptor information has to be stored on disk, so it will stay around even when the OS does not.
- In Unix, all the descriptors are stored in a fixed size array on disk. The descriptors also contain protection and accounting information.
- A special area of disk is used for this (disk contains two parts: the fixed-size descriptor array, and the remainder, which is allocated for data and indirect blocks).
- The size of the descriptor array is determined when the disk is initialized, and cannot be changed. In Unix, the descriptor is called an i-node, and its index in the array is called its i-number. Internally, the OS uses the i-number to refer to the file.
- When a file is open, its descriptor is kept in main memory. When the file is closed, the descriptor is stored back to disk. [img]http://www.cs.wisc.edu/~bart/537/lecturenotes/figures/s26.unix.gif + inode.gif + demos-fs.gif[/img] ext2 : the standard in Linux ext3 : further development of ext2 (currently beta status), will be able to do journaling General overview of the Linux file system
http://www.faqs.org/docs/linux_intro/sect_03_01.html
ls -l แสดงจำนวน folder ในแต่ละห้อง
ls -i แสดง inode ของแต่ละแฟ้ม
df -h แสดงพื้นที่แต่ละ partition [img]http://www.faqs.org/docs/linux_intro/images/FS-layout.png[/img]
ภาพแสดงระบบแฟ้มของ ext2 ในระบบปฏิบัติการ linux
http://www.bb-zone.com/SLGFG/chapter1.html
http://www.cs.wisc.edu/~bart/537/lecturenotes/s24.html
http://www.csie.ntu.edu.tw/~pangfeng/System%20Programming/Lecture_Note_2.htm
http://vandali.org/DanieleMasini/sorgentiinfolinux.php รวมภาพเกี่ยวกับ linux เพียบ 1. Direct blocks 2. Indirect blocks 3. Double indirect blocks 4. Triple indirect blocks [img] web Inode.gif + demos-fs.gif[/img]

คำสั่ง (Command)

คำสั่งน่ารู้ในระบบปฏิบัติการ Unix หรือ Linux
1. man แสดงคำอธิบายคำสั่ง เพื่อช่วยในการนำไปใช้
2. ls แสดงรายชื่อแฟ้มใน directory ปัจจุบัน
3. id แสดงชื่อผู้ใช้คนปัจจุบัน
4. who แสดงชื่อผู้ใช้ที่กำลัง online อยู่
5. pwd แสดงชื่อ directory ปัจจุบัน
6. date แสดงวันที่ และเวลาปัจจุบัน
7. banner (คำสั่งนี้ใช้งานไม่ได้ใน RedHat 9)
8. ps แสดงกระบวนการที่กำลังทำงานอยู่
9. kill ยกเลิกกระบวนการที่กำลังทำงานอยู่
10. mail ส่งอีเมล
11. sort จัดเรียงข้อมูลใน text file
12. clear ล้างจอภาพ
13. more แสดงข้อมูลจาก text file แบบแยกหน้า
14. passwd เปลี่ยนรหัสผ่าน
15. cal แสดงปฏิทิน
16. echo แสดงตัวอักษร
17. talk สนทนากับผู้ใช้ในระบบ
18. grep ค้นหาตัวอักษรจาก text file

การรักษาความปลอดภัย (Security)

1. Firewall
Firewall คือ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่องค์กรต่างๆมีไว้เพื่อป้องกันเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ภายในของตนจากอันตรายที่มาจากเครือข่ายคอมพิวเตอร์ภายนอก เช่น ผู้บุกรุก หรือ Hacker Firewall จะอนุญาตให้เฉพาะข้อมูลที่มีคุณลักษณะตรงกับเงื่อนไขที่กำหนดไว้ผ่านเข้าออก ระบบเครือข่ายภายในเท่านั้น อย่างไรก็ดี Firewall นั้นไม่สามารถป้องกันอันตรายที่มาจากอินเทอร์เน็ตได้ทุกรูปแบบ ไวรัสก็เป็นหนึ่งในนั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถรับรองได้ว่าความปลอดภัยหรือความลับของข้อมูลจะมีอยู่ ร้อยเปอร์เซนต์ถึงแม้ว่าจะมีการใช้ Firewall แล้วก็ตาม
เครื่องบริการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล มีหลายที่หลายด้าน เช่น กรองแพ็กเกจ เฝ้าตรวจ ตรวจสอบการใช้ bandwidth หรือเก็บข้อมูลที่ local host ใช้งานบ่อย ไว้ให้ local host อื่น ๆ เรียกใช้ด้วยความเร็ว ซึ่งหลักการของ firewall ที่สำคัญมีดังนี้
1. ให้บริการเฉพาะที่ต้องการเปิด
2. ให้บริการใครบ้าง
3. ให้สมาชิกในแต่ละกลุ่ม สามารถใช้ได้เฉพาะที่เหมาะสม
4. กำหนดความปลอดภัยอย่างไร ให้แต่ละบริการ
Firewall ประกอบด้วย
1. Package filters เป็นหน้าที่ของ router ทำหน้าที่กรอง IP(Internet Protocol) TCP(Transmission Control Protocol) และ UDP(User Datagram Protocol) ถ้าข้อมูลที่ส่งมาไม่เป็นไปตามกฎ ก็จะเข้าเครือข่ายไม่ได้
2. Proxy server ทำให้เครื่องภายนอกทั้งหมดไม่รู้จักเครื่องภายในเครือข่าย เพราะทุกกิจกรรมต้องผ่านการแปลง IP ของ Proxy server
A firewall is a set of related programs, located at a network gateway server, that protects the resources of a private network from users from other networks. (The term also implies the security policy that is used with the programs.) An enterprise with an intranet that allows its workers access to the wider Internet installs a firewall to prevent outsiders from accessing its own private data resources and for controlling what outside resources its own users have access to.
Basically, a firewall, working closely with a router program, filter all network packet to determine whether to forward them toward their destination. A firewall also includes or works with a proxy server that makes network requests on behalf of workstation users. A firewall is often installed in a specially designated computer separate from the rest of the network so that no incoming request can get directly at private network resources.
There are a number of firewall screening methods. A simple one is to screen requests to make sure they come from acceptable (previously identified) domain name and Internet Protocol addresses. For mobile users, firewalls allow remote access in to the private network by the use of secure logon procedures and authentication certificates.
2. IDS (Intrusion Detection Systems)
IDS คือระบบตรวจสอบการบุกรุกเข้าสู่ระบบ ตรวจสอบมักวางไว้ทั้งหน้า firewall และหลัง firewall เพื่อตรวจสอบการบุกรุก และตรวจสอบผลการใช้ firewall ว่ากรองได้มากน้อยเพียงใด ตัวอย่างการบุกรุกเช่น DoS, Port scan หรือ Code red เป็นต้น สำหรับโปรแกรมที่นิยมนำมาใช้ศึกษาคือ BlackIce ซึ่งหา download ได้ไม่ยากนัก
3. Crack
คือ การเปลี่ยนการทำงานของโปรแกรม ให้ผิดไปจากที่ผู้สร้างโปรแกรมสร้างขึ้น เช่น ผู้สร้างโปรแกรมใส่รหัสผ่าน ผู้ใช้ต้องซื้อรหัสผ่านมาใช้ แต่ cracker จะแก้โปรแกรมโดยการยกเลิกการตรวจสอบรหัสผ่านนั้น สำหรับโปรแกรมที่ถูกนำมาใช้ เช่น WinHex และ SoftICE เป็นต้น
4. Hack
คือ การเข้าไปในระบบที่ผู้ทำการ hack ไม่มีสิทธิ์ การเข้าไปในเครื่องบริการที่มีระบบรักษาความปลอดภัย เป็นเป้าหมายสำคัญของ hacker เมื่อเข้าไปได้แล้วอาจกระทำการใด ๆ ทั้งที่เป็นประโยชน์ หรือโทษ กับระบบ ก็ขึ้นอยู่กับ hacker แต่ละคน ตัวอย่าง URL ที่ใช้ hack IIS บน Win 2000 คือ
ผลการ hack ครั้งนี้คือการแสดงรายชื่อแฟ้มใน drive C ของ web server หรือหาโปรแกรม xperl.sh จากเว็บเผยแพร่ข้อมูลการ hack มาทดสอบใน Redhat 6.2 ซึ่งผลการ run xperl.sh จะทำให้ user ธรรมดา กลายเป็น root ทันที ความปลอดภัยบนเครือข่าย (จาก doothai.com)
เช้ามืดวันหนึ่งของฤดูหนาว ในขณะที่ผู้คนกำลัง หลับไหลใต้ผ้าห่มผืนอุ่นอย่างสบาย อากาศในกรุงเทพฯ เวลานี้ช่างน่านอนเสียจริง แต่สำหรับเด็กชายอ๊อด เขากลับนั่งอยู่หน้าจอคอมพิวเตอร์ ที่ต่อเข้ากับอินเตอร์เน็ต ท่ามกลางความมืด ก็มีเพียงแสงจากมอนิเตอร์ ที่ฉาดฉายให้เห็นรอยยิ้มน้อยๆ ของเด็กชาย ในวัยซุกซนคนนี้ เมื่อมองไปยังหน้าจอคอมพิวเตอร์ เด็กน้อยกำลังพยายามล็อกอิน เข้าไปยัง เครื่องคอมพิวเตอร์ของ บริษัทไฟแนนซ์แห่งหนึ่ง ที่ถูกทางการปิดไป เด็กน้อยกำลังพยายามเข้าไป แก้ไขไฟล์การผ่อนชำระรถยนต์ เพื่อที่จะทำให้ข้อมูลรถของพ่อเขา หายไปจากระบบ รถที่ค้างชำระมากว่า 6 เดือน และรอโดนยึด จะได้ปราศจากตัวตนอีกต่อไป การกระทำของหนูน้อยคนนี้ คนทั่วๆไป มักจะคิดว่า และขนานนามเขาว่า Hacker แท้จริงแล้ว ชีวิตของ Hacker นั้นเป็นอย่างไร
อันที่จริงแล้ว ความเข้าใจของคนทั่วไป ที่มีต่อ Hacker นั้น ไม่ค่อยจะถูกต้องเท่าไรนัก แท้จริงแล้วในหมู่ของ Hacker เองนั้น กลับไม่ยอมรับ การกระทำแบบเจ้าหนูคนนี้ Hacker นิยามคนแบบนี้ว่า Cracker เพราะ Hacker นั้นไม่นิยม การหาประโยชน์ บนความเดือดร้อนของคนอื่น ในขณะที่ Cracker นั้น ใช้ประโยชน์จากความชาญฉลาด ของตนเอง เพื่อให้ได้มา ซึ่งสิ่งที่ตนเองต้องการ Hacker ต้องการทำในสิ่งที่เป็นการ ปลดโซ่ตรวน และพันธนาการ เพื่อความเป็นอิสระของตนเอง และผู้อื่น จากสิ่งที่พวกเขาคิดว่าไม่ถูกต้อง ทั้งหลาย
Hacker เชื่อในเรื่องของ พลังและอำนาจ ที่เขาสามารถควบคุม Cyberspace ได้ พวกเขาชอบที่จะค้นหา ความคิด วิธีการใหม่ๆ ที่จะปลดพันธนาการทั้งหลาย ที่ผูกมัดพวกเขาอยู่ เช่น พวกเขาเชื่อว่า ค่าโทรศัพท์ไปต่างประเทศ หรือต่างจังหวัด แพงเกินไป เนื่องจาก พวกผูกขาด (monopoly) อย่างองค์การโทรศัพท์ หรือ บริษัทเอกชน ขูดเลือดจากประชาชน คิดกำไรเกินควร พวกเขาจะคิดหาวิธีที่จะใช้โทรศัพท์ทางไกลฟรี เช่นการหา access code ที่ทำให้ควบคุมชุมสายได้ การต่อ oscillator เข้ากับสายโทรศัพท์เพื่อสร้างสัญญาณ Hacker ยินดีจ่ายค่าโทรศัพท์ท้องถิ่น ซึ่งมีราคาถูก แต่ไม่ยินยอมจ่ายค่าทางไกล เพราะพวกเขา คิดว่าราคาไม่ยุติธรรม และหากพวกเขาทำสำเร็จ พวกเขาจะไม่รีรอที่จะแพร่ขยาย ภูมิความรู้นี้ ไปสู่ Hacker คนอื่นๆ พวก Hacker จึงมีสังคมที่ค่อนข้างจะแข็งแกร่ง บางคนที่ไม่ ค่อยรู้เรื่องเกี่ยวกับ Hacker ก็มักจะ เสียดสีว่าเป็นพวก Digital Hippy บ้าง เป็น พวก Cyberpunk บ้าง ความจริง Hacker แตกต่างจากคนเหล่านั้น โดยสิ้นเชิง
Hacker เป็นคนที่มีความอุตสาหะ ใฝ่รู้ เป็นพื้นฐาน นอกจากนั้น เขายังเป็นคนที่ รักสันติ รังเกียจความรุนแรง และความเห็นแก่ตัว Hacker ชอบความท้าทาย พวกเขาชอบ ที่จะได้มาซึ่งความสามารถในการควบคุม ทั้งตัวเขาเอง และ Cyberspace ที่เขาอยู่ เขาพยายามชี้นำ Cyberspace เช่น ถ้าเขาเห็นว่า รัฐบาลอินโดนีเซีย ทำไม่ถูกในเรื่อง ติมอร์ตะวันออก เขาก็เข้าไปแก้ Homepage ของรัฐบาลอินโดนีเซียให้ มีข้อมูลที่ถูกต้อง Hacker ต่อต้านการละเมิดสิทธิมนุษยชน เขาเจาะเข้าไปใน computer ของรัฐบาล อินโดนีเซีย เพื่อลงโทษที่อินโดนีเซียทำไม่ถูกในเรื่องนี้ Hacker ทำตัวเหมือน Robinhood เช่น เข้าไปโอนเงินของ บริษัทน้ำมัน เพื่อไปยังกองทุนเด็ก
Hacker เชื่อว่า การรวมตัวของพวกเขา จะนำเสรีภาพมาสู่คนที่ไร้โอกาสได้ เขารวมตัวกันเพื่อกดดันกลุ่มที่เขาคิดว่า เห็นแก่ตัว และทำไม่ถูกต้อง ดังนั้นเราจึงไม่ค่อยเห็น Hacker เจาะระบบขององค์กร ที่เป็นสาธารณะอย่างสถาบันศึกษานัก ในขณะที่ องค์กรรัฐบาล องค์กรทหาร หรือ บริษัทขนาดใหญ่ ล้วนตกเป็นเป้าหมายของบรรดา Hacker
ความสนุก เป็นสิ่งที่ Hacker ต้องการนอกเหนือ จากการที่ได้ต่อต้าน การผูกมัด หรือความเห็นแก่ตัวของผู้ที่มั่งคั่ง Hacker อาจจะเพลิดเพลิน จากการที่เขาสามารถแกะ เลขบัตรเครดิต ทั้งที่เขาจะไม่เคยนำมันไปใช้เลย Hacker เป็นผู้ที่เห็นใจผู้อื่น เขาจึงไม่อาจนำ เลขบัตรเครดิตไปใช้ประโยชน์ เขาเพียงแต่สนุกที่สามารถแกะ หรือ ถอดรหัสให้ได้มันมา
5. Law และ License
การปฏิรูปกฎหมายเทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology Law) มีกฎหมายบังคับใช้ 6 ฉบับ
1. กฎหมายธุรกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Transaction Law)
2. กฎหมายลายมือชื่อทางอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Signatures Law)
3. กฎหมายอาชญกรรมทางคอมพิวเตอร์ (Computer Crime Law)
4. กฎหมายการโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Fund Transfer Law)
5. กฎหมายการคุ้มครองข้อมูลส่วนบุคคล (Data Protection Law)
6. กฎหมายลำดับรองของรัญธรรมนูณมาตรา 78 เกี่ยวกับการจัดโครงสร้างพื้นฐานสารสนเทศให้ทั่วถึง และเท่าเทียมกัน (Universal Access Law)

 ระบบเครื่องบริการ

1. Web server
คือ บริการ HTTP(HyperText Transfer Protocol) เพื่อให้ผู้ใช้สามารถอ่านข้อมูล ทั้งภาพ และเสียง จากเครื่องบริการ ผ่าน Browser เช่นบริการ http://www.thaiall.com หรือ http://localhost เป็นต้น
เครื่องบริการ ที่รอรับคำร้องขอจาก web browser ข้อมูลที่จะส่งไปอาจเป็นเว็บเพจ ภาพ หรือเสียง เป็นต้น สำหรับโปรแกรมที่ได้รับความนิยม ให้นำมาเปิดบริการ web คือ Apache web server หรือ Microsoft web server
DNS server คืออะไร
Domain Name System server เป็นเครื่องบริการแปลงชื่อเว็บเป็นหมายเลข IP ซึ่งการแปลงชื่อนี้อาจเกิดในเครื่อง local เอง จาก cache ในเครื่อง local หรือจากเครื่องบริการของผู้ให้บริการ 2. FTP server
FTP(File Transfer Protocol)
คือ เครื่องบริการการรับ-ส่งข้อมูล ซึ่งเปิดให้ผู้ใช้ที่เป็นสมาชิกเข้าใช้ แต่บางเครื่องอาจเป็นให้ผู้ใช้ทั่วไปเข้าใช้ โดยใช้รหัสสมาชิก anonymous ซึ่งเป็นที่รู้กันทั่วโลกว่าเป็นรหัสผู้ใช้สำหรับผู้ที่ไม่ประสงค์ออกนาม
FTP คือโปรโตคอลสำหรับถ่ายโอนข้อมูล โดยเครื่องที่เปิดบริการ FTP จะเปิด TCP port 21 ไว้ การเชื่อมต่อของ FTP มี 2 mode
1. FTP standard mode คือ การเชื่อมต่อที่ server เชื่อมต่อกับ client ผ่าน port 20 เป็น Out going port ส่วน port ฝั่ง client จะแล้วแต่ตกลงกัน แต่ถ้า client มี firewall ที่ไม่บริการ ftp ก็จะติดต่อไม่ได้
2. FTP passive mode คือ การเชื่อมต่อที่ client เป็นผู้เชื่อมต่อไปยัง server เพื่อใช้หมายเลข port ที่แล้วแต่จะตกลงในการส่งข้อมูล 3. Mail server
คือ เครื่องบริการรับ-ส่งจดหมายสำหรับสมาชิก บริการที่มีให้ใช้เช่น ส่งจดหมาย รับจดหมาย ส่ง attach file หรือการมี address book เป็นต้น ตัวอย่าง mail server ที่เป็นที่รู้จักทั่วไป เช่น hotmail.com หรือ thaimail.com เป็นต้น
SMTP server คืออะไร
Simple mail transfer protocol server คือเครื่องบริการส่ง e-mail ไปยังเครื่องบริการอื่น ๆ สำหรับ SMTP ส่วนใหญ่จะไม่ยอมให้คนนอกองค์กร หรือ IP ที่อยู่นอกองค์กรใช้งาน SMTP เพราะอาจมีคนในโลกใบนี้มาแอบใช้ ทำให้บริการ SMTP ทำงานหนักให้กับคนภายนอกโดยไม่เกิดประโยชน์ใด ๆ หากเครื่องของท่านบริการ SMTP แก่คนนอก แสดงว่าไม่ได้กำหนด RELAY ไว้ เพราะชาวโลกอาจใช้เครื่องมือค้นหา "OPEN RELAY" แล้วพบว่าเครื่องของท่านเป็นเครื่องหนึ่งที่ไม่ได้ทำ RELAY ไว้ก็ได้ และที่อันตรายคือ อาจมีชาวโลกบางคนใช้โปรแกรม MOBI+ กำหนดให้เครื่อง SMTP ของท่าน bomb mail ไปยัง mail box ของเป้าหมาย และหมายเลขเครื่องที่โจมตี ก็คือ เครื่อง SMTP ของท่านนั่นเอง
POP server คืออะไร
Post office protocol server คือบริการรับ-ส่งเมลจาก mail server กับเครื่องของสมาชิก บริการนี้ ทำให้สามารถอ่าน mail ด้วยมือถือ หรือ PDA แต่ถ้าท่านใช้ mail ของ thaimail.com จะเป็น web-based mail ที่เปิดอ่าน e-mail ได้จาก web เท่านั้น จะเปิดด้วย outlook หรือ pda ไม่ได้ 4. Database server
คือ เครื่องบริการข้อมูล ที่เปิดให้ผู้ใช้เพิ่มข้อมูล ลบ หรือแก้ไข สำหรับโปรแกรมบริการระบบฐานข้อมูลที่นิยมใช้ ได้แก่ MYSQL หรือ Microsoft Access เป็นต้น โดยผู้ใช้ต้องเขียนโปรแกรมสั่งประมวลผล ปรับปรุงข้อมูล หรือนำข้อมูลในส่วนที่ตนเองมีสิทธิ์ ไปใช้ตามต้องการ 5. Proxy หรือ NAT server
พร็อกซี่ เซิร์ฟเวอร์(Proxy server)
คือ เครื่องที่อยู่ตรงกลางระหว่างเครื่องลูกกับอินเทอร์เน็ต เพราะเครื่องลูกในเครือข่ายทั้งหมดจะไม่ติดต่อกับอินเทอร์เน็ตโดยตรง เมื่อเครื่องลูกเรียกดูข้อมูล จะส่งคำขอให้เครื่อง Proxy server และค้นหาข้อมูลนั้นใน เครื่อง Proxy server ว่ามีหรือไม่ หากมีก็จะส่งกลับไปให้เครื่องลูก โดยไม่ออกไปหาจากแหล่งข้อมูลจริง เพราะข้อมูลนั้นถูกเก็บในหน่วยความจำของเครื่อง Proxy server แล้ว จึงเป็นการลดภาระของระบบเครือข่าย ที่จะออกไปนอกเครือข่ายโดยไม่จำเป็น จะเห็นว่า Proxy server ทำหน้าที่เป็น Cache server ทำหน้าที่เก็บข้อมูลที่ผู้ใช้เคยร้องขอ หากมีการร้องขอข้อมูลที่ไม่มีใน proxy ก็จะออกไปหาในอินเทอร์เน็ต แล้วนำกลับมาเก็บใน cache เมื่อผู้ใช้ท่านอื่นต้องการ ก็จะนำจาก cache ไปใช้ได้ทันที สำหรับ Proxy server ที่นิยมใช้ใน Linux เช่น Squid มักให้บริการที่ port 3128 เป็นต้น
Proxy server คือ เครื่องบริการที่ทำหน้าที่แปลง address ของเครื่องต้นทางเมื่อมี package ส่งไปยัง local host หรือแปลง address ปลายทาง เมื่อมี package ส่งไปยัง localhost โดยลักษณะที่ชัดเจนของ proxy server คือการทำ caching ทำให้ local host เข้าถึงข้อมูล ซ้ำ ๆ กันได้โดยตรงจากเครื่องบริการ ใน local network ไม่ต้องออกไปนอกเครือข่ายโดยไม่จำเป็น
NAT (Network Address Translation)
คือ คุณสมบัติหนึ่งของการแจก IP หรือการทำ IP Sharing เพราะในเครือข่ายขนาดใหญ่จะใช้ Local IP หรือ Fake IP แต่จะมี Real IP อยู่บางส่วน โปรแกรมเครื่องบริการบางโปรแกรมมีหน้าที่กำหนด Local IP ให้เครื่องลูก เมื่อเครื่องลูกต้องการออกไปอ่านข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต ก็จะใช้ Real IP ออกไป จากลักษณะดังกล่าง อาจทำให้เครื่องที่เป็น NAT server ทำหน้าที่เป็น Firewall ปกป้องเครื่องลูก เพราะจะไม่มีใครทราบ Local IP ของเครื่องในองค์กรได้ เนื่องจากการออกไปสู่อินเทอร์เน็ตจะใช้ IP ของ NAT server เสมอ จึงไม่มีใครเจาะเข้าสู่เครื่องลูกได้โดยตรง การเป็น NAT server อาจไม่จำเป็นต้องใช้คุณสมบัติ Cache server ก็ได้ เพราะเครื่องที่เป็น Proxy server ที่มีศักยภาพต่ำ จะล่มได้เร็วกว่าเครื่องที่ทำหน้าที่เป็น NAT เพียงอย่างเดียว สำหรับโปรแกรมที่ทำหน้าที่เป็น NAT server เช่น WinGate, WinRoute, WinProxy หรือ ICS(Internet Connection Sharing) เป็นต้น 6. DHCP server
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
คือ โปรโตคอลที่ใช้ในการกำหนด IP Address อัตโนมัติแก่เครื่องลูกข่ายบนระบบ ที่ติดตั้ง TCP/IP สำหรับ DHCP server มีหน้าที่แจก IP ในเครือข่ายไม่ให้ซ้ำ เป็นการลดความซ้ำซ้อน เมื่อเครื่องลูกเริ่ม boot ก็จะขอ IP address, Subnet mark, หมายเลข DNS และ Default gateway
ขั้นตอนการเชื่อมต่อของเครื่องลูกกับ DHCP server
1. เครื่องลูกค้นหาเครื่อง DHCP server ในเครือข่าย โดยส่ง DHCP discover เพื่อร้องขอ IP address
2. DHCP server จะค้นหา IP ที่ว่างอยู่ในฐานข้อมูล แล้วส่ง DHCP offer กลังไปให้เครื่องลูก
3. เมื่อเครื่องลูกได้รับ IP ก็จะส่งสัญญาณตอบกลับ DHCP Request ให้เครื่องแม่ทราบ
4. DHCP server ส่งสัญญาณ DHCP Ack กลับไปให้เครื่องลูก เพื่อแจ้งว่าเริ่มใช้งานได้

11.7 ปฏิบัติการฝึกใช้คำสั่งในระบบปฏิบัติการ Redhat Linux

- ฝึกติดตั้งระบบปฏิบัติการ linux และให้บริการแบบต่าง ๆ - ฝึกใช้งานคำสั่งต่อไปนี้ จากหนังสือ Korn shell โดย john valley แปลโดย ชนินทร์ เชาวมิตร 2538 ar at atq atrm awk banner basenamebatch bdiff bfs cal calendar cancel cat chgrp chmod chown clear cmp col comm compress cp cpio crontab crypt csh csplit ct ctags cu cutdate dc dd deroff df diff dircmp dirname disable du echo ed edit egrep enable env ex expr exstr face factor false fgrep file find finger fmli fmt fmtmsg fold ftp gcore gencat getopt getoptcvt gettxt grep group hashcheck hashmake head iconv id ipcrm ipcs ismpx join jterm jwin kill ksh last layers line listusers ln login logname lp lpstat ls mail mailalias mailx makekey mesg mkdir mkmsgs more mv nawk newform newgrp news nice nl nohup notify od pack page pcat passwd paste pg pr printf priocntl ps pwd rcp relogin rlogin rm rmdir rsh ruptime rwho sag sar script sdiff sed sh shl sleep sort spell spellin split srchtxt strchg strconf strings stty su sum sync tabs tail talk tar tee telnet test tftp timex touch tputtr true truss tty uname uncompress uniq units unpack vacation vi wc who whois write xargs zcat - ค้นคว้าข้อมูลเกี่ยวกับ ระบบปฏิบัติการ Linux จากอินเทอร์เน็ต แล้วทำรายงาน และส่งตัวแทนนำเสนอหน้าชั้น