โครงสร้างข้อมูล(Data structure)

โครงสร้างข้อมูล(Data Structure)

ฐานข้อมูล (Database) 
คือ การเก็บรวบรวมไฟล์ข้อมูลหลายๆ ไฟล์ที่เกี่ยวข้องกันมารวมเข้าด้วยกัน
เช่น ไฟล์ข้อมูลของแผนกต่างๆ มารวมกันเป็นฐานข้อมูลของบริษัท เป็นต้น

บิต (Bit) 
คือ ข้อมูลที่มีขนาดเล็กที่สุด เป็นข้อมูลที่เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจ
และนำไปใช้งานได้ ซึ่งได้แก่ เลข 0 หรือ เลข 1 เท่านั้น

ไบต์ (Byte) หรือ อักขระ (Character) 
ได้แก่ ตัวเลข หรือ ตัวอักษร หรือ สัญลักษณ์พิเศษ 1 ตัว เช่น 0, 1, …, 9, A, B, …, Z
และเครื่องหมายต่างๆ ซึ่ง 1 ไบต์จะเท่ากับ 8 บิต หรือ ตัวอักขระ 1 ตัว เป็นต้น

ฟิลด์ (Field) 
ได้แก่ ไบต์ หรือ อักขระตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไปรวมกันเป็นฟิลด์
เช่น เลขประจำตัว ชื่อพนักงาน เป็นต้น

เรคคอร์ด (Record) 
ได้แก่ ฟิลด์ตั้งแต่ 1 ฟิลด์ ขึ้นไป ที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องรวมกันเป็นเรคคอร์ด
เช่น ชื่อ นามสกุล เลขประจำตัว ยอดขาย ข้อมูลของพนักงาน 1 คน เป็น 1 เรคคอร์ด

ไฟล์ (Files) หรือ แฟ้มข้อมูล 
ได้แก่ เรคคอร์ดหลายๆ เรคคอร์ดรวมกัน ซึ่งเป็นเรื่องเดียวกัน
เช่น ข้อมูลของประวัติพนักงานแต่ละคนรวมกันทั้งหมด
เป็นไฟล์หรือแฟ้มข้อมูลเกี่ยวกับประวัติพนักงานของบริษัท เป็นต้น

การวัดขนาดข้อมูล 

8 Bit             =      1 Byte

1,024 Byte   =      1 KB (กิโลไบต์)

1,024 KB     =      1 MB (เมกกะไบต์)

1,024 MB    =       1 GB (กิกะไบต์)

1,024 GB    =        1 TB (เทระไบต์)

กระบวนการ bootstrapping machine.(ตั้งแต่เปิดเครื่องจนพร้อมใช้งาน)

กระบวนการ Bootstrapping machine.(ตั้งแต่เปิดเครื่องจนพร้อมใช้งาน)

 กระบวนการ power on self test (POST) ของเมนบอร์ด
          คือ การตรวจสอบความพร้อมของระบบโดยรวมของตัวเมนบอร์ดและอุปกรณ์ที่สำคัญของระบบ ก่อนที่จะทำการ เริ่มระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ ถ้ากระบวนการ power on self test ทำงานได้ไม่สมบูรณ์ไม่ว่าจะด้วยสาเหตุใดก็ตามจะไม่สามารถเริ่มระบบปฏิบัตการ ได้ (ระบบปฏิบัติการ หรือ Operatinng system คือส่วนของโปรแกรมระบบ เช่น วินโดว์ ดอส หรือ โอเอสทู ลีนุกส์ เป็นต้น)กระบวนการ Power on self test เรื่มเมือใด?กระบวนการ power on self test จะเริ่มทำงานทันทีทีทำการ เปิดสวิทซ์ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ (power on) แล้วจะเริ่มทำการตรวจสอบส่วนประกอบพิ้นฐานสำคัญต่างๆของคอมพิวเตอร์

            1.เมื่อเปิดเครื่องกระแสไฟฟ้าจะกระตุ้นให้ซีพียูเริ่มทำงาน โปรแกรมถาวรที่ฝังภายในตัวซีพียูจะเริ่มทำงานโดยการล้างหน่วยความจำภายในซี พียู หรือที่เรียกกันว่า รีจิสเตอร์ (register) ให้ว่างเปล่า จากนั้นกำหนดให้ริจิสเตอร์ตัวหนึ่งที่ชื่อว่าโปรแกรมเคาร์เตอร์มีค่าตำแหน่ง เฉพาะค่าหนึ่ง (program counter ทำหน้าที่จดจำหมายเลขหน่วยความจำที่จะทำการดึงคำสั่งโปรแกรมขึ้นมาทำงาน) โดยถ้าเป็นเครื่องรุ่นAT จะเริ่มทำงานที่แอดเดรสหรือตำแหน่งที่เลขฐานสิบหกที่ F000 ซึ่งเป็นตำแหน่งเริ่มต้นของโปรแกรมบูตนั่นเอง ข้อสังเกต เราจะใส่โปรแกรมบูต “ส่วนแรก” ลงในหน่วยความจำถาวรที่เรียกว่า รอม (ROM :Read-Only Memory ) และส่วนที่สองลงในแผ่นดิสก์ที่มีโอเอส ดังนั้นเมื่อปิดเครื่องโปรแกรมก็ยังคงไม่หายไปไหน เมื่อกลับมาเปิดเครื่องใช้ใหม่ ซีพียูก็จะสามารถอ่านโปรแกรมบูตนี้ได้เหมือนเดิม รอมที่ว่านี้อาจเรียกว่า ไบออส (BIOS : Basic Input/Output System) ก็ได้

          2.ซีพียูใช้ตำแหน่งแอดเดรสที่อ้างอิงครั้งแรกนี้ เรียกคำสั่งแรกของโปรแกรมบูตของรอมไบออสขึ้นมา ซึ่งเท่ากับเป็นการเริ่มการบวนการ “โพสต์” โดยเริ่มแรกจะเป็นคำสั่งให้ซีพียูทำการตรวจสภาพตัวซีพียูเองว่าสมบูรณ์หรือ ไม่ จากนั้นโปรแกรมก็จสั่งให้ซีพียูลองย้อนกลับไปตรวจสอบโปรแกรมโพสต์ว่าถูกต้อง หรือไม่ โดยการอ่านพื้นที่หลาย ๆ พื้นที่ของโปรแกรมภายในรอม แล้วลองเทียบกับตัวเลขที่ตอนบันทึกไว้ตั้งแต่ตอนเริ่มสร้างรอม

          3.ซีพียูส่งสัญญาณไปทั่วระบบบัสเพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนและอุปกรณ์ต่าง ๆ ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ busคือ กลุ่มของสายไฟที่ใช้เป็นเส้นส่งถ่ายคำสั่งและข้อมูลระหว่างชิ้นส่วนหรือ ระหว่างซีพียูกับชิ้นส่วนต่าง ๆหรืออาจกล่าวว่า บัส หมายความว่า วงจรไฟฟ้าเชื่อมชิ้นส่วนที่สำคัญต่าง ๆ เข้าด้วยกัน และทำให้ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถติดต่อสื่อสารระหว่างกันได้ )


          4.ซีพียูทำการตรวจว่ามีโปรแกรมภาษาเบสิกอยู่หรือไม่ และสมบูรณ์หรือไม่ จากนั้นจะหันไปทำการตรวจสอบตัวกำเนิดสัญญาณนาฬิการ (timer) ซึ่งบางทีเราจะเรียกว่าคริสตัล (crytal) ทั้งนี้ให้มั่นใจว่าจะทำงานเพรียงกันได้อย่างสมบูรณ์ (ตัวกำเนิดสัญญาณนาฬิกาจะเป็นตัวกำหนด “จังหวะ” การทำงานของชิ้นส่วนต่าง ๆ รวมทั้งตัวซีพียู และเจ้าตัวนี้เองที่มีหน่วยเป็นเมกะเฮิรตซ์ (MHZ) เช่น เครื่อง 486-50 ก็มักหมายความว่าเป็นเครื่องพีซีที่ใช้คริสตัลความเร็ว 50 เมกะเฮิรตซ์ หรือทำงาน 50 ล้านจังหวะต่อวินาทีนั่นเอง )

          5.ต่อมากระบวนการ “โพสต์” ก็จะทำการตรวจหน่วยความจำบนการ์ดแสดงผล (Monochrome, EGA,VGA ฯลฯ) และสัญญาณภาพ (video signal) เมื่อพบว่าสมบูรณ์ก็จะนำโปรแกรมไบออสที่อยู่บนการ์ดแสดงผลมาผนึกรวมเป็นส่วน หนึ่งของไบออสระบบและกำหนดคุณสมบัติให้กับหน่วยความจำ ถึงตอนนี้คุณจะเริ่มเห็นอะไรบางอย่างปรากฏที่จอมอนิเตอร์เป็นครั้งแรก

       6.โพสต์จะทำการตรวจสอบหน่วยความจำหลัก ที่อยู่บนเมนบอร์ดซึ่งมักจะเป็นแรม (RAM) การทดสอบทำได้โดยการเขียนข้อมูลลงแรม แล้วทดสอบอ่านกลับดูว่าเหมือนกับข้อมูลที่เขียนลงไปในครั้งแรกหรือไม่ในช่วง นี้เองที่ผู้ใช้จะเห็นตัวเลขวิ่งที่หน้าจอ

       7.ซีพียูตรวจว่ามีคีย์บอร์ดเสียบอยู่หรือไม่ และมีใครกดปุ่มคีย์ไหนค้างอยู่

       8.โพสต์จะส่งสัญญาณไปยังบัสของดิสก์ไดร์ฟต่าง ๆ และฟังสัญญาณโต้กลับว่าไดร์ฟไหนพร้อมที่จะทำงาน

       9.สำหรับเครื่อง AT หรือเครื่องรุ่นใหม่ ๆ กระบวนการโพสต์จะทำการเปรียบเทียบผลการตรวจสอบอุปกรณ์กับข้อมูลที่บันทึกไว้ ในซีมอส (CMOS) ถ้าข้อมูลไม่ต้องกับที่โพสต์ตรวจสอบมา โพสต์ก็อาจจะเข้าสู่โปรแกรมเซตอัปเพื่อให้เรากำหนดชนิดของอุปกรณ์ใหม่ (ซีมอสเป็นชนิดของชิปหน่วยความจำ มันสามารถเก็บข้อมูลได้นานตราบเท่าที่เราป้อนไฟเลี้ยงจากแบตเตอรี่ให้) อนึ่ง ข้อมูลภายในซีมอสจะไม่หายไปเมื่อมีการปิดไฟเครื่อง แต่จะหายไปได้ในกรณีที่เราใช้แบตเตอรี่มานาน แล้วแบตเตอรี่ไฟหมด (เครื่องพีซีรุ่น XTจะไม่มีหน่วยความจำซีมอสนี้)

      10. บางเครื่องที่มีการใส่อุปกรณ์ที่มีไบออสของมันเอง เช่น การ์ดควบคุมดิสก์ชนิด SCSI (อ่านว่าสกัสซี่)โปรแกรมไบออสของการ์ดหรืออุปกรณ์เหล่านี้จะถูกจดจำและผนวก รวมเป็นส่วนหนึ่งของไบออสระบบ ก่อนที่เครื่องพีซีจะเข้าสู่ขั้นตอนต่อไปในการบูต ซึ่งเป็นการโหลดหรือบรรจุโอเอสจากดิสก์ลงสู่หน่วยความจำ