ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) คืออะไร มีอะไรบ้าง ?

เมื่อใช้งานคอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน หรืออุปกรณ์ไอทีอื่น ๆ เชื่อว่าคงคุ้นกับคำว่า ซอฟต์แวร์ (Software) กันมาบ้าง เพราะเป็นชื่อใช้เรียกโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่ทำงานบนอุปกรณ์นั้น ๆ

ซอฟต์แวร์หมายถึงชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่บอกให้คอมพิวเตอร์ทราบว่าต้องทำอะไร แบ่งได้เป็น 2 ประเภทหลักคือ ซอฟต์แวร์ประยุกต์ กับซอฟต์แวร์ระบบ หรือ System software ที่บทความจะพามารู้จักกันครับ ว่าซอฟต์แวร์ระบบคืออะไร และมีกี่ประเภทอะไรบ้าง

ซอฟต์แวร์ระบบ คืออะไร

ซอฟต์แวร์ระบบ หรือ System Software คือซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ และประสานงานระหว่างซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ และผู้ใช้งาน ด้วยการจัดสรรทรัพยากรคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่หน่วยประมวลผล (CPU) หน่วยความจำ อุปกรณ์เชื่อมต่อ และอุปกรณ์เก็บข้อมูล เพื่อให้ซอฟต์แวร์ประยุกต์สามารถทำงานได้บนคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ไอทีอื่น ๆ

ซอฟต์แวร์ระบบจะไม่เหมือนกับซอฟต์แวร์ประยุกต์ ที่ผู้ใช้สามารถเห็นหรือใช้ได้โดยตรง อย่างโปรแกรมทำงานเอกสาร โปรแกรมเล่นเกม หรือโปรแกรมแก้ไขรูปภาพ เพราะซอฟต์แวร์ระบบ หรือ System software นั้นจะทำงานอยู่ในระดับลึกของคอมพิวเตอร์ และมีหน้าที่คอยสนับสนุนให้ซอฟต์แวร์ประยุกต์อื่น ๆ รองรับและใช้งานได้

4 ประเภทซอฟต์แวร์ระบบ

ซอฟต์แวร์ระบบนั้นมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับลักษณะการจำแนก แต่โดยทั่วไปจะแบ่งออกมาได้เป็น 4 ประเภทหลัก ตามต่อไปนี้

1. ระบบปฏิบัติการ (Operating System)

ระบบปฏิบัติการ (Operating System) หรือโอเอส (OS) คือซอฟต์แวร์ระบบที่ทำหน้าที่จัดสรรและควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ ตั้งแต่การเริ่มต้นระบบ การจัดการหน่วยความจำ การจัดการไฟล์ และไปจนถึงการประมวลผลของโปรแกรมประยุกต์

เปรียบเสมือนตัวกลางระหว่างผู้ใช้กับฮาร์ดแวร์ ผ่านการแสดงส่วนติดต่อกับผู้ใช้ หรือ User interface เพื่ออำนวยความสะดวกให้แก่ผู้ใช้ในการสั่งงานคอมพิวเตอร์ รวมถึงช่วยให้ฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวอย่าง 9 ระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยม

1. Windows ระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยมมากที่สุด สำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ถูกพัฒนาและเผยแพร่โดยบริษัท Microsoft มีส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิก (Graphical User Interface: GUI) ที่ใช้งานง่าย มีโปรแกรมประยุกต์หลากหลายให้เลือกใช้ และสามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. Linux ระบบปฏิบัติการโอเพนซอร์ส ที่พัฒนาโดยกลุ่มกะนู (GNU’s Not UNIX: GNU) เป็นซอฟต์แวร์ระบบที่มีพื้นฐานมาจากระบบปฏิบัติการ UNIX ได้รับความนิยมมากสำหรับคอมทุกประเภท เพราะมีความปลอดภัยสูง ประสิทธิภาพดี และปรับแต่งได้ตามต้องการ
3. macOS ระบบปฏิบัติการแบบ UNIX จากบริษัท Apple ที่ได้รับการยกย่องจากนักวิจารณ์ ว่าเป็นซอฟต์แวร์ระบบที่สวยงามและใช้งานง่าย สามารถเข้าถึงฟีเจอร์ต่าง ๆ ได้สะดวกสำหรับคอมพิวเตอร์ Mac
4. Android ระบบปฏิบัติการแบบเปิด (Open-source operating system) สำหรับอุปกรณ์พกพา ทั้งสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต สมาร์ทวอทช์ หรือทีวี
5. iOS ระบบปฏิบัติการแบบปิด (Closed-source operating system) ถูกออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์พกพาแอปเปิลโดยเฉพาะ ทั้ง iPhone, iPad, iPod touch และ Apple TV
6. Chrome OS ออกแบบและผลิตโดย Google เพื่อใช้สำหรับคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานเวิลด์ไวด์เว็บ (WWW.) เป็นหลัก ต่างจากระบบปฏิบัติการอื่นตรงที่เน้นการใช้งานบนอินเทอร์เน็ตเป็นหลัก ช่วยให้ผู้ใช้เข้าถึงแอปพลิเคชัน บริการ หรือข้อมูลที่มากมหาศาล
7. Ubuntu ระบบปฏิบัติการ PC แบบเปิด ที่ใช้พื้นฐานจาก Linux kernel ถูกพัฒนาโดย Canonical Ltd. มีจุดเด่นด้านความเสถียร ความปลอดภัย และใช้งานง่าย
8. FreeBSD ระบบปฏิบัติการแบบเปิด ที่พัฒนาต่อยอดมาจาก Berkeley Software Distribution (BSD) สามารถทำงานบนซีพียูได้หลากหลาย ได้รับยกย่องว่าเป็นซอฟต์แวร์ระบบที่เสถียรและอึดมาก จึงมักใช้เป็นเครื่องสำหรับรันเซิร์ฟเวอร์โดยเฉพาะ
9. Solaris ถูกพัฒนาโดยบริษัทซัน ไมโครซิสเต็มส์ เป็นระบบปฏิบัติการที่เสถียรและมีความปลอดภัยสูง รองรับการทำงานแบบเครือข่ายได้อย่างสมบูรณ์แบบ

2. โปรแกรมแปลภาษาคอมพิวเตอร์ (Compiler, Interpreter, Assembler)

การที่จะสื่อสารกับคอมพิวเตอร์เพื่อให้ทำงานได้ตามต้องการ จำเป็นต้องมีตัวกลางในการสื่อสาร เปรียบเสมือนกับภาษาที่มนุษย์ใช้สื่อสารให้เกิดความเข้าใจตรงกัน ซึ่งตัวกลางที่ใช้ติดต่อสื่อสาร เรียกว่า ภาษาคอมพิวเตอร์ ส่วนภาษาที่คอมพิวเตอร์รู้จักและปฏิบัติงานได้ทันที เรียกว่า ภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นภาษาในรูปเลขฐานสอง

โปรแกรมแปลภาษาคอมพิวเตอร์ คือซอฟต์แวร์ระบบที่ใช้ในการแปลภาษา ที่ผู้เขียนโปรแกรมเขียนขึ้นให้เป็นภาษาเครื่อง เพื่อให้คอมพิวเตอร์เข้าใจและทำตามคำสั่งได้ แบ่งได้เป็น 3 ประเภท ต่อไปนี้

• คอมไพเลอร์ (Compiler) โปรแกรมแปลภาษาระดับสูง ด้วยการแปลรหัสต้นฉบับ (Source code) ให้เป็นภาษาระดับต่ำหรือภาษาเครื่อง เช่นภาษา C, C++, Java หรือ Python
• อินเทอร์พรีเตอร์ (Interpreter) โปรแกรมแปลภาษาระดับสูงที่แปลทีละคำสั่ง แล้วให้คอมทำงานตามทีละคำสั่ง เมื่อเสร็จจึงทำการแปลคำสั่งในลำดับต่อไปเรื่อย ๆ จนจบ เช่นภาษา Python Interpreter, JavaScript Interpreter หรือ PHP Interpreter
• แอสเซมเบลอร์ (Assembler) โปรแกรมแปลภาษาแอสเซมบลีให้เป็นภาษาเครื่อง เป็นชุดคำสั่งที่สามารถเข้าใจและประมวลผลด้วย CPU ได้โดยตรง อย่างเช่น NASM, MASM หรือ GAS

3. โปรแกรมอรรถประโยชน์ (Utility Program)

ซอฟต์แวร์ระบบประเภท โปรแกรมอรรถประโยชน์ หรือ Utility Program เป็นซอฟต์แวร์ที่ให้ความช่วยเหลือแก่ระบบคอมพิวเตอร์ หรือซอฟต์แวร์ประยุกต์ โดยทำหน้าที่สนับสนุนการทำงานด้านต่าง ๆ ของระบบ ส่วนมากใช้เพื่อบำรุงรักษาและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภท ตามหน้าที่การทำงาน ต่อไปนี้

1. โปรแกรมจัดการไฟล์ (File manager) สำหรับใช้จัดการไฟล์และโฟลเดอร์ต่าง ๆ ตามที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น ค้นหา คัดลอก เคลื่อนย้าย ลบ หรือเปลี่ยนชื่อ
2. โปรแกรมบีบอัดไฟล์ (File compression) ใช้สำหรับลดขนาดของไฟล์ให้เล็กลง เพื่อประหยัดพื้นที่จัดเก็บ และเพิ่มความสะดวกในการโอนย้าย
3. โปรแกรมสำรองไฟล์ (Backup) เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้เพื่อการสำรองข้อมูลสำคัญต่าง ๆ ในกรณีที่ฮาร์ดแวร์หรือข้อมูลเกิดความเสียหาย ผู้ใช้ก็จะสามารถกู้คืน จากหน่วยเก็บข้อมูลที่เป็นสำเนาได้
4. โปรแกรมจัดเรียงพื้นที่ดิสก์ (Disk defragmenter) สำหรับช่วยจัดเรียงข้อมูลต่าง ๆ ที่เก็บในฮาร์ดดิสก์ ให้มีความต่อเนื่องหรือเรียงเป็นระบบต่อกันไป เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเข้าถึงไฟล์
5. โปรแกรมลบไฟล์ที่ไม่จำเป็น (Disk cleanup) ใช้ในการทำความสะอาดฮาร์ดดิสก์ ด้วยการลบไฟล์ที่ไม่จำเป็นออก เช่นไฟล์ Temp, Bak รวมถึงไฟล์อินเทอร์เน็ตต่าง ๆ ที่เก็บไว้ใน Cache ของบราวเซอร์

4. โปรแกรมขับอุปกรณ์ (Device Driver)

ประเภทนึงของซอฟต์แวร์ระบบ โปรแกรมขับอุปกรณ์ หรือ Device Driver ที่ทำหน้าที่ติดต่อกับคอมพิวเตอร์ทั้งในส่วนการรับเข้า และการส่งออกของแต่ละอุปกรณ์

หากคอมพิวเตอร์ไม่มี device driver ก็จะทำให้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์นั้น ๆ ไม่สามารถทำงานร่วมกับระบบปฏิบัติการได้ เช่นถ้าไม่มี driver สำหรับเครื่องพิมพ์ เครื่องพิมพ์ก็จะไม่สามารถพิมพ์เอกสารได้ หรือเมื่อเราซื้อกล้องถ่ายรูปมาใหม่ และต้องการนำภาพที่ถ่ายไปตัดต่อบนคอม ก็จะต้อง install ไดรฟ์เวอร์ หรือโปรแกรมสำหรับรุ่นกล้องก่อน เพื่อให้คอมพิวเตอร์รู้จักถึงจะใช้งานได้ แบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก ต่อไปนี้

1. Standard Driver โปรแกรมขับอุปกรณ์ที่พัฒนาโดยบริษัทผู้ผลิต OS อย่างเช่น Microsoft Windows หรือ Apple macOS
2. Vendor-specific Driver เป็นไดรฟ์เวอร์หรือโปรแกรม ที่บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์พัฒนาขึ้นมาเฉพาะ เพื่อใช้สำหรับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์รุ่นใดรุ่นนึง

ตัวอย่าง อุปกรณ์ที่ต้องการ Device Driver

• อุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripheral devices) เช่น เมาส์ แป้นพิมพ์ เครื่องพิมพ์ ฯลฯ
• อุปกรณ์ภายในเครื่อง (Internal devices) เช่น CPU, RAM, การ์ดจอ, หน่วยเก็บข้อมูล หรืออุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่ายอื่น ๆ

บทสรุป

สรุปแล้ว ซอฟต์แวร์ระบบ หรือ System Software นั้นคือซอฟต์แวร์ที่ทำงานใกล้ชิดกับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์มากที่สุด เพราะมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ทั้งหมด และคอยอำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้ สามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภทหลัก ต่อไปนี้

1. ระบบปฏิบัติการ (Operating system)
2. โปรแกรมแปลภาษา (Translator)
3. โปรแกรมอรรถประโยชน์ (Utility program)
4. โปรแกรมขับอุปกรณ์ (Device driver)

ซอฟต์แวร์ระบบนั้นเปรียบเสมือนฐานรากของสิ่งปลูกสร้าง ที่ต้องคอยยึดโครงสร้างทั้งหมดเอาไว้ หากไม่มีซอฟต์แวร์ระบบ คอมพิวเตอร์ก็จะไม่สามารถทำงานได้ หรือเรียกได้ว่ากลายเป็นเครื่องเปล่าที่ทำอะไรไม่ได้เลยนั่นเอง

‍