แน่นอนในแง่ทฤษฎี เป็นไปได้ว่ามีแต่ applications อยู่ในเครื่อง ไม่มีระบบปฏิบัติการ แต่ในกรณีเช่นนี้ โปรแกรมเมอร์ที่สร้าง applications จะต้องทำงานที่ยากขึ้นมาก จะต้องบอกให้โปรแกรมรู้วิธีติดต่อกับอุปกรณ์
กล่าวอีกนัยหนึ่ง โปรแกรมใช้งานแต่ละโปรแกรมมีงานพื้นฐานบางอย่างที่ต้องทำเหมือนกัน ซึ่งเป็นงานที่
เราอาจกล่าวได้ว่า OS ทำหน้าที่ประสานงานระหว่าง ๓ สิ่ง คือ ฮาร์ดแวร์ applications และผู้ใช้ ฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยทรัพยากรหลายหลาก เช่น CPU หน่วยความจำ เครื่องอ่านดิสก์ เครื่องพิมพ์ จอภาพ ทรัพยากรเหล่านี้มีขึ้นเพื่อผลิตงานอย่างที่ผู้ใช้ต้องการ ผู้ใช้ทำงานผ่าน applications เพราะสะดวกกว่าสั่งให้
หน้าที่ของ OS เฉพาะในส่วนที่เป็นการให้บริการกับผู้ใช้ผ่าน applications อาจจำแนกได้ดังนี้
เพื่อนร่วมงานของ OS
จากที่กล่าวมาถึงหน้าที่ของ os จะเห็นได้ว่าเมื่อเราเปิดคอมพิวเตอร์ os จะต้องถูกเรียกขึ้นมาทำงานก่อนเพื่อเป็นตัวรองรับการติดต่อระหว่าง application program กับอุปกรณ์ต่าง ๆ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่า os เป็นซอฟท์แวร์แรกที่ถูกเรียกขึ้นมา การที่คอมพิวเตอร์จะเรียก os ขึ้นมาได้จะต้องอาศัยซอฟท์แวร์อื่น ทั้งนี้เป็นเพราะ os อยู่ในฮาร์ดดิสก์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มาต่อพ่วงกับแผงวงจรหลัก (motherboard หรือ mainboard) ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของแผงวงจรหลัก กล่าวคือเมื่อเราพูดถึงการทำงานของคอมพิวเตอร์ สิ่งที่เป็นสมองหรือตัวทำงานก็คือ หน่วยประมวลผลกลาง ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกว่า CPU และ CPU อยู่บนแผงวงจรหลัก ส่วนฮาร์ดดิสก์เป็นสิ่งที่มาต่อพ่วง เปรียบได้ว่า CPU และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่เป็นส่วนหนี่งของแผงวงจรหลักเป็นร่างกาย ส่วนฮาร์ดดิสก์และอุปกรณ์ต่อพ่วงกับแผงวงจรนี้เป็นสิ่งภายนอก CPU จำเป็นจะต้องรู้ว่าจะติดต่อกับฮาร์ดดิสก์ได้อย่างไรเสียก่อนจึงจะเรียก os ซึ่งอยู่ในฮาร์ดดิสก์ขึ้นมาทำงานได้ ด้วยเหตุนี้จึงต้องมีซอฟท์แวร์อีกอย่างหนึ่งสำหรับบอก CPU ว่าจะทำงานกับฮาร์ดดิสก์และอุปกรณ์อื่นที่มาต่อพ่วงอย่างไร ซอฟท์แวร์นี้เรียกกันว่า BIOS ซึ่งย่อมาจาก basic input and output system เป็นโปรแกรมที่ฝังอยู่ใน chip ซึ่งอยู่บนเมนบอร์ด เมื่อเราเปิดสวิทช์ให้ไฟฟ้าไหลเข้าเครื่อง CPU จะไปเรียกโปรแกรม BIOS ที่อยู่ใน chip นี้ออกมาเพื่อทำตามคำสั่ง คำสั่งของ BIOS นี้จะบอก CPU ว่ามีอุปกรณ์ใดต่อพ่วงอยู่บ้างและจะติดต่อกับอุปกรณ์เหล่านี้อย่างไร CPU ก็จะส่งสัญญาณไปตามจุดต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อตรวจตราว่าอยู่ครบหรือไม่ และจะไปที่ดิสเกตหรือฮาร์ดดิสก็เพื่อเรียก os ขึ้นมา
os ยังต้องทำงานกับซอฟท์แวร์อีกประเภทหนึ่ง คือ device drivers หรือที่นิยมเรียกกันสั้น ๆ ว่า drivers ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์
OS กับ microprocessor
เนื่องจากไมโครโปรเซสเซอร์แบ่งได้เป็นหลายประเภท ขึ้นอยู่กับว่าจะออกแบบให้มีสถาปัตยกรรมอย่างไร โปรแกรมเมอร์ที่สร้าง OS จึงต้องตัดสินใจก่อนว่า จะออกแบบ OS ให้ใช้กับไมโครโปรเซสเซอร์ประเภทใด ที่ว่าไมโครโปรเซสเซอร์มีสถาปัตยกรรมต่างกัน หมายความว่า มีวิธีในการดำเนินตามคำสั่งของผู้ใช้ต่างกัน กล่าวคือ ผู้ใช้ต้องการให้คอมพิวเตอร์นำข้อมูลชุดหนึ่งไปประมวลผล และออกคำสั่งไปยังคอมพิวเตอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์มีหน้าที่รับคำสั่งและข้อมูลมาจากหน่วยความจำ แล้วนำข้อมูลนั้นมาประมวลผลตามคำสั่ง
ประเภทต่าง ๅ ของ Windows
ในบรรดาระบบปฏิบัติการ วินโดวส์ชวนให้สับสนมากที่สุด เพราะบริษัทผู้ผลิตคือ Microsoft ออกผลิตภัณฑ์วินโดวส์ที่มีหลายชื่อด้วยกัน ได้แก่
Windows 95 เป็นระบบปฏิบัติการอย่างแท้จริง สร้างขึ้นมาเพื่อแทน DOS และ Windows 3.1 เลข 95 บอกถึงปีที่ออกจำหน่าย (ค.ศ. 1995) ส่วน Windows 98 ออกจำหน่าย ค.ศ. 1998 เป็นเพียงการปรับปรุง Windows 95 ไม่ใช่ระบบ
Windows NT พัฒนาขึ้นมาต่างหากจาก Windows 95 กล่าวคือไม่ได้ใช้ Windows 95 เป็นฐาน ถือได้ว่าเป็นระบบปฏิบัติการคนละอย่างกับ Windows 95 ถึงแม้จะมีหน้าตาเหมือนกัน มีวิธีใช้อย่างเดียวกัน คำว่า NT ย่อมาจาก New Technology เมื่อบริษัทไมโครซอฟท์คิดสร้าง OS ตระกูลนี้ขึ้นมา ก็เพราะต้องการจะแยกระหว่าง OS ที่ใช้ในสำนักงานซึ่งโยงกันเป็นเครือข่ายประเภทที่มีแม่ข่าย กับ OS ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ที่ใช้ตามบ้านซึ่งไม่เชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบ LAN ไมโครซอฟท์ตั้งใจให้ใช้ระบบปฏิบัติการนี้ในระบบ
Windows 2000 สืบเชื้อสายจาก Windows NT ไม่ใช่จาก Windows 95/98 ก่อนที่จะมีรุ่นนี้ Windows NT พัฒนามาถึง Windows NT 4 แต่แทนที่จะเรียกรุ่นต่อไปว่า Windows NT 5 กลับเปลี่ยนชื่อเป็น Windows 2000 ใช้ปี ค.ศ. ที่ออกจำหน่ายเป็นชื่อ ทำให้เกิดความเข้าใจผิดกันว่า สืบเชื้อสายจาก Windows 95/98 อนึ่ง Windows 2000 ที่ใช้ในเครื่องแม่ข่ายใช้ชื่อว่า Windows 2000 Server ส่วนที่ใช้ในเครื่องที่เป็นลูกข่าย ใช้ชื่อว่า Windows 2000 Professional ไม่ใช่ Windows 2000 Client ส่วน Windows Server 2003 เป็นระบบปฏิบัติการที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องแม่ข่าย พัฒนาจาก Windows 2000 Server กล่าวอีกนัยหนึ่งเป็น Windows 2000 Server รุ่นล่าสุด
Windows Millennium เป็นชื่อที่ชวนให้สับสนมากที่สุด เนื่องจากคำว่า Millennium บอกถึงสหัสวรรษใหม่ คนจำนวนมากจึงคิดว่าเป็นอีกชื่อหนึ่งของ Windows 2000 (ซึ่งเป็นผลมาจากการที่มักเข้าใจผิดกันว่าปี 2000 คือปีแรกของสหัสวรรษใหม่) แต่ที่จริง Windows Millennium คือวินโดวส์ตระกูล Windows 95/98 รุ่นสุดท้าย และตั้งแต่วันที่ ๑๑ กรกฎาคม ๒๕๔๙ เป็นต้นไป บริษัทไมโครซอฟท์เลิกให้การสนับสนุนวินโดวส์สายพันธุ์นี้ กล่าวคือเลิกให้บริการช่วยเหลือผู้ใช้ และไม่แจก security updates (โปรแกรมที่ใช้เป็นเกราะป้องกันการโจมตี) สำหรับวินโดวส์สายพันธุ์นี้อีกต่อไป
Windows XP เป็นสายพันธุ์ Windows NT แต่พัฒนาขึ้นมาให้ใช้กับเครื่อง PC ที่ใช้กันตามบ้านหรือที่ทำงาน กล่าวคือใช้กับคอมพิวเตอร์ที่ไม่ใช่ server หรืออีกนัยหนึ่งเป็นวินโดวส์รุ่นใหม่ที่มาแทนสายพันธุ์ Windows 95
Windows Vista เป็นวินโดวส์รุ่นล่าสุด บริษัทไมโครซอฟท์ตั้งใจจะให้มาแทน Windows XP แต่ในการพัฒนาโปรแกรมนี้แทนที่จะพัฒนาจาก Windows XP กลับพัฒนาจาก Windows Server 2003 เพราะในวินโดวส์รุ่นนี้บริษัทไมโครซอฟท์ต้องการเน้นความปลอดภัยจากการถูกโจมตีของโปรแกรมผู้ร้ายซึ่งเป็นปัญหาหลักของ Windows XP และเนื่องจาก Windows Server 2003 มีความปลอดภัยในด้านนี้ดีกว่า Windows XP จึงถูกนำมาใช้เป็นฐานในการพัฒนา กระนั้นก็ดีถึงแม้จะพัฒนามาจากระบบปฏิบัติการที่ใช้กับ server แต่ Windows Vista ได้รับการดัดแปลงให้ใช้กับเครื่องตามบ้านหรือที่ทำงานแบบเดียวกับ Windows XP
ในปัจจุบัน เมื่อเอ่ยถึงระบบปฏิบัติการ จะมีชื่อ ๔ ชื่อที่คุ้นกันคือ Unix, Linux, MacOS X, Windows XP ทั้งสี่มีตัวอักษรร่วมกันหนึ่งตัวเท่านั้น จึงเป็นที่มาของหัวข้อข้างบน
Unix เป็นระบบปฏิบัติการที่เก่าที่สุดในบรรดาที่ใช้กันในปัจจุบัน คิดขึ้นเมื่อ ค.ศ. 1969 จุดประสงค์ดั้งเดิมเพื่อใช้ในคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ไม่ว่าจะเป็น mainframe หรือ server เดิมไม่สามารถใช้ทำงานบนไมโครคอมพิวเตอร์ได้เนื่องจากต้องใช้ฮาร์ดดิสก์และหน่วยความจำขนาดใหญ่ CPU ต้องมีกำลังสูง แต่ไมโครคอมพิวเตอร์ในสมัยแรกยังมีสมรรถนะต่ำ ในอดีต Unix ครองตลาดระบบปฏิบัติการสำหรับเครื่องแม่ข่าย ต่อมาบริษัทไมโครซอฟท์จึงสร้าง Windows NT ขึ้นมาเป็นคู่แข่ง
ในปี ค.ศ. 1991 Linus Torvalds ชาวฟินแลนด์สร้างระบบปฏิบัติการแบบ Unix ขึ้นมาใหม่ ให้ชื่อว่า Linux จริงอยู่ว่าก่อนจะมี Linux ระบบปฏิบัติการแบบ Unix มีผู้คิดขึ้นมาหลายเจ้าแข่งกันอยู่แล้ว แต่ข้อเด่นของ Linux มีสามอย่าง แรกทีเดียวสามารถมใช้กับคอมพิวเตอร์ขนาดตั้งโต้ะได้ ประการที่สองเป็นของฟรี และประการที่สาม เป็น open source software กล่าวคือผู้ใดต้องการ source code ของโปรแกรมก็เอาไปได้ฟรี ทั้งนี้เพื่อให้โปรแกรมเมอร์คนใดก็ได้นำ source code ไปพัฒนาตามรูปแบบที่ตนต้องการโดยไม่ต้องจ่ายค่าลิขสิทธิ์ ("ฟรี" กับ "open source" ไม่ใช่สิ่งเดียวกัน มีโปรแกรมจำนวนมากแจกฟรี แต่ไม่เปิดเผย source code ให้ผู้ใดทราบ) ปัจจุบัน Linux มีหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับว่าใครพัฒนาไปอย่างไร และสามารถนำมาใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์ตามบ้านหรือสำนักงานได้ โดยมีผู้คิด graphical user interface เช่นเดียวกับที่ MacOS และ Windows ใช้ กลายมาเป็นคู่แข่งของระบบปฏิบัติการทั้งสอง แต่ปัจจุบันยังมีส่วนแบ่งในตลาดน้อยอยู่
แต่ Unix ไม่ต้องง้อ Linux เพื่อจะมาสถิตอยู่ในไมโครคอมพิวเตอร์ จากการที่ไมโครคอมพิวเตอร์ได้พัฒนาทางด้านฮาร์ดแวร์จนมีสมรรถนะสูงเท่าเทียมกับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ในสมัยก่อน ทำให้บริษัท Apple สร้าง MacOS พันธุ์ใหม่ขึ้นมาโดยใช้ Unix เป็นแกน ให้ชื่อว่า MacOS X ("X" ในที่นี้ไม่ใช่ตัวอักษร แต่เป็นเลขโรมัน ที่ใช้เลขนี้ก็เพราะเป็นระบบปฏิบัติการรุ่นต่อจาก MacOS 9) นับว่า Apple เป็นบริษัทแรกที่ประสบความสำเร็จในการนำ Unix แบบดั้งเดิม (กล่าวคือไม่ใช่แบบ Linux) มาทำงานบนไมโครคอมพิวเตอร์ เหตุที่ Apple ตัดสินใจเช่นนี้ก็เพราะ Unix ได้รับการพัฒนามานาน และมีเสถียรภาพสูงเนื่องจากถูกออกแบบมาให้ใช้บน server ดังนั้นแทนที่จะคิดระบบปฏิบัติการใหม่ที่มีเสถียรภาพสูงกว่า MacOS รุ่นเดิม ก็นำระบบที่ได้ผ่านการทดสอบแล้วมาเป็นแกน ที่ว่าเป็นแกนก็เพราะถึงจะมีหน้าตาไม่เหมือย Unix แต่เหมือน MacOS รุ่นเดิม แต่หน้าตานี้เป็นเพียงเปลือกที่ Apple สร้างขึ้นมาครอบตัวแกน เพื่อให้ผู้ที่ใช้ MacOS มาแต่เดิมสามารถสร้างความคุ้นเคยได้โดยง่าย
สรุปแล้วในปัจจุบันระบบปฏิบัติการของไมโครคอมพิวเตอร์มีสองค่ายใหญ่ด้วยกัน คือ Unix กับ Windows ค่ายแรกปรากฏในรูปแบบของ Linux และ MacOS X จริงอยู่ว่ายังมีผู้ใช้ MacOS รุ่นเก่าอยู่มาก แต่ Apple ได้ประกาศเป็นทางการแล้วว่าได้เลิกสนับสนุน MacOS 9 แล้ว ในอนาคตผู้ที่ใช้ MacOS 9 ก็ต้องเปลี่ยนไปใช้ MacOS X อนึ่งที่แบ่งเป็นสองค่ายข้างต้นเป็นการแบ่งตามประเภท แต่ถ้าแบ่งตามยี่ห้อจะมีสาม คือ Linux, MacOS และ Windows
ตั้งแต่ต้นปี ๒๕๔๙ เป็นต้นมาบริษัทแอบเปิลได้หันไปใช้หน่วยประมวลผลกลางของบริษัทอินเทลแทน PowerPC ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน และวางแผนไว้ว่าจะผลิตเครื่องแมคคินทอชที่ใช้หน่วยประมวลผลกลางแบบเดิมเป็นครั้งสุดท้ายในปลายปี 2550 นั่นก็หมายความว่าตั้งแต่ปี
2551 เป็นต้นไป เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ผลิตออกมาจะใช้หน่วยประมวลผลกลางที่มีโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมอย่างเดียวกันหมด กล่าวคือจะใช้ชิปถ้าไม่
ของอินเทลก็ของเอเอ็มดี
จากที่เราเรียนมาข้างต้นว่าระบบปฏิบัติการจะต้องถูกออกแบบและเขียนเพื่อเจาะจงใช้กับหน่วยประมวลผลที่มีโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมอย่างหนึ่ง และโปรแกรม
ที่ทำงานกับระบบปฎิบัติการนั้นก็ต้องออกแบบและเขียนให้เข้ากันกับหน่วยประมวลผลที่มีโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมอย่างเดียวกัน เมื่อแอบเปิลหันมาใช้หน่วยประมวลผลของอินเทล
ย่อมหมายความว่า
สำหรับ ๒ ชื่อแรกจะไม่พูดถึงมาก เพราะไม่มีผู้นิยมใช้แล้ว และบริษัทไมโครซอฟท์ไม่พัฒนาอีกต่อไปแล้ว ทั้งสองไม่ได้เป็นระบบปฏิบัติการอย่างแท้จริง เป็นเพียงฉากหน้าของระบบปฏิบัติการ DOS ซึ่งเป็นระบบ
Generation X
หลากหลายระบบปฏิบัติการในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว
๑. แอบเปิลได้เขียนระบบปฏิบัติการ MacOS X เสียใหม่ให้ใช้กับหน่วยประมวลผลของอินเทล โปรแกรมต่าง ๆ ที่ใช้กับระบบปฎิบัติการ MacOS ก็ต้องทำเช่นเดียวกัน
๒. ในทางทฤษฎีมีความเป็นไปได้ที่เราจะมีระบบปฏิบัติการทั้งสามประเภทอยู่บนเครื่องเดียวกัน ปัจจุบันนี้เราสามารถมีทั้งระบบปฏิบัติการวินโดวส์และลีนุกซ์อยู่บน
คอมพิวเตอร์ที่ใช้หน่วยประมวลผลของอินเทลหรือเอเอ็มดีเครื่องเดียวกันอยู่แล้วด้วยวิธีแบ่งฮาร์ดดิสก์เป็นสองส่วน ด้วยเหตุผลที่ว่าระบบปฏิบัติการทั้งสองถูกเขียนให้ใช้กับหน่วยประมวลผลประเภทเดียวกัน ในเมื่อเครื่องแมคคินทอชหันมาใช้หน่วยประมวลผลประเภทเดียวกันนี้ ก็ย่อมเป็นไปได้ที่จะมีระบบปฏิบัติการทั้งสามประเภท
อยู่บนเครื่องเดียวกัน แน่นอนในทางปฏิบัติทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่าบริษัทแอบเปิลจะยอมให้ทำเช่นนี้ได้หรือไม่ และถึงแม้ไม่ยอม แต่ผู้ผลิตวินโดวส์และลีนุกซ์ก็อาจเขียนโปรแกรมขึ้นมาอีกฉบับหนึ่งเพื่อใช้กับเครื่องของแมคคินทอชถ้าเห็นว่าจะทำให้ขายสินค้าของตนได้มากขึ้น อะไรจะเกิดขึ้นอยู่กับผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ ไม่ได้อยู่ที่ความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยี่ ปัจจุบันบริษัทแอบเปิลพัฒนาโปรแกรมที่ยอมให้ผู้ใช้ติดตั้งระบบปฏิบัติการวินโดวส์ลงเครื่องคอมพิวเตอร์ของตนได้ ผู้ที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์แมคคินทอชที่ใช้ชิปของอินเทลจึงสามารถมีทั้งระบบปฏิบัติการของแมคคินทอชและระบบปฏิบัติการวินโดวส์อยู่ในเครื่องเดียวกันได้ และสามารถใช้โปรแกรมต่าง ๆ ที่ทำงานกับระบบปฏิบัติการทั้งสองได้บนคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว สรุปแล้วในปัจจุบันเราสามารถมีคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องที่มีระบบปฏิบัติการวินโดวส์และลีนุกซ์อยู่ด้วยกัน และคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องที่มีระบบปฏิบัติการของแมคคินทอชและวินโดวส์อยู่ด้วยกัน การทีคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องที่มีระบบปฏิบัติการทั้งสามอยู่ด้วยกันคงไม่นานเกินรอ