กระบวนการทำงานของคอมพิวเตอร์

กระบวนการทำงานของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นประเภทใดก็ตาม จะมีลักษณะการทำงานของส่วนต่างๆ ที่มีความสัมพันธ์กันเป็น กระบวนการ โดยมีองค์ประกอบพื้นฐานหลัก คือ หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input) หน่วยความจำ (Memory หน่วยประมวลผลข้อมูล (Process) และหน่วยแสดงผลลัพธ์ (Output) ซึ่งมีกระบวนการขั้นตอนการทำงานดังนี้ หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input) เริ่มต้นด้วยการนำข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถผ่านทางอุปกรณ์ชนิดต่างๆ แล้วแต่ชนิดของข้อมูล ที่จะป้อนเข้าไป เช่น ถ้าเป็นการพิมพ์ข้อมูลจะใช้แผงแป้นพิมพ์ (Keyboard) เพื่อพิมพ์ข้อความหรือโปรแกรมเข้าเครื่องถ้าเป็นการเขียนภาพจะใช้เครื่องอ่านพิกัดภาพกราฟิก (Graphics Tablet) โดยมีปากกาชนิดพิเศษสำหรับเขียนภาพหรือถ้าเป็นการเล่นเกมก็จะมีก้านควบคุม (Joystick) สำหรับเคลื่อนตำแหน่งของการเล่นบนจอภาพ เป็นต้น เมื่อผู้ใช้ต้องการทำงานใดๆ ก็ตามไม่ว่าจะป้อนข้อมูล เปิด-ปิดโปรแกรม การเลือกคำสั่ง การสั่งแสดงผลข้อมูล ผู้ใช้ต้องป้อนข้อมูลผ่านทางอุปกรณ์ในส่วนนำเข้า เช่นใช้เมาส์เพื่อเลือกคำสั่งในการเปิดโรแกรม หรือพิมพ์งานด้วยแป้นพิมพ์ เป็นต้น หน่วยความจำ (Memory) หน่วยความจำที่อยู่ในตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ ในการทำงานกับเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น เมื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ อ่านข้อมูลเข้าไปแล้ว เครื่องอ่านก็จะนำข้อมูลที่อ่านได้ไปเก็บไว้ในหน่วยความจำนี้ แล้วจะเรียกมาใช้ในเวลาที่ต้องการ ข้อความหรือข้อมูลที่นำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำแล้วไม่ว่าจะนำมาใช้สักกี่ครั้งกี่หน ก็จะยังคงเป็นอยู่อย่างเดียว แต่ถ้าข้อมูลอื่นถูกอ่านทับเข้าไป ข้อมูลเก่าจะถูกลบไปทันที หรือถ้าไฟดับ ข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในหน่วยความจำก็จะหายไปหมดเช่นกัน คอมพิวเตอร์จะทำงานได้ดี หรือมีประสิทธิภาพมากหรือน้อย ย่อมขึ้นอยู่กับหน่วยความจำมากกว่าอย่างอื่น สำหรับไมโครคอมพิวเตอร์ เราเรียกหน่วยความจำนี้ว่า ชิป (chip) ซึ่งใช้เป็นที่เก็บข้อมูล แบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ ประเภทอ่านได้อย่างเดียว เรียกว่า "รอม" (ROM หรือที่ย่อมาจาก read-only memory) ซึ่งเก็บคำสั่งประเภทที่เครื่องต้องปฏิบัติตามทันที เช่น ไบออส (BIOS) ข้อมูลในนั้นจะไม่มีวันลบหายแม้ว่าจะปิดเครื่อง ส่วนอีกประเภทหนึ่ง เรียกว่า "แรม" (RAM หรือที่ย่อมาจาก random access memory) หน่วยความจำแรมนี้ใช้เก็บโปรแกรมหรือแฟ้มข้อมูลที่กำลังจะใช้งาน เมื่อปิดไฟที่ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่อยู่ในแรมจะหายไปหมด และหากเริ่มต้นเปิดเครื่องใหม่ ต้องการจะใช้โปรแกรมหรือแฟ้มข้อมูลใด ก็จะต้องบรรจุ (load) โปรแกรมหรือ แฟ้มข้อมูลนั้นมาเก็บไว้ในแรมก่อน จึงจะทำงานต่อไปได้ สำหรับไมโครคอมพิวเตอร์แล้ว ยิ่งแรมมีขนาดใหญ่เท่าใด ยิ่งแสดงว่าคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นมีประสิทธิภาพเท่านั้น อย่างไรก็ตาม หน่วยความจำที่กล่าวถึงนั้นเป็นหน่วยความจำที่อยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่เรายังมีหน่วยเก็บข้อมูลที่อยู่นอกเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย หน่วยความจำนอกเครื่องนี้ เราเรียกว่า หน่วยความจำช่วย (Auxiliary memory) ซึ่งหมายถึงสื่อเก็บข้อมูลต่าง ๆ นั่นเอง เป็นต้นว่า จานบันทึก แถบบันทึก หน่วยความจำเหล่านี้ ไฟดับข้อมูลก็ยังอยู่ หน่วยประมวลผลข้อมูล (Process) เมื่อนำข้อมูลเข้ามาแล้ว เครื่องจะดำเนินการกับข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับมา เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ผู้ใช้ต้องการ การประมวลผลอาจจะมีได้หลายอย่าง เช่น นำข้อมูลมาหาผลรวม นำข้อมูลมาจัดกลุ่ม นำข้อมูลมาหาค่ามากที่สุด หรือน้อยที่สุด เป็นต้น จากนั้นจะส่งผลไปเก็บไว้ยังหน่วยความจำหลัก และให้หน่วยแสดงผลลัพธ์ต่อไป หน่วยแสดงผลลัพธ์ (Output) เป็นการนำผลลัพธ์จากการประมวลผลมาแสดงผล ให้ทราบทางอุปกรณ์ที่กำหนดไว้ ซึ่งข้อมูลที่แสดงออกมา อาจอยู่ในรูปแบบของรายงาน ภาพ แผนภูมิ ตาราง ซึ่งแล้วแต่ผู้ใช้จะสั่งงาน โดยทั่วไปจะแสดงผ่านทางจอภาพ หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่า "จอมอนิเตอร์" (Monitor) ก่อน แล้วจึงสั่งพิมพ์ข้อมูลออกทางกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์