لكل عصر سماته واختراعاته الخاصه به، والسمه الاساسيه في عصرنا هذاهي المعلوماتية،حيث ينصب فيه الاهتمام على جمع كم هائل من المعلومات لتخزينهاواسترجاعهاوقت الحاجةبهدف دراستهاوالاستفادةمنهالاستخلاص النتائج المفيدةفي شتى مجالات الحياة.
لقداتجه العلماءفي مناطق كثيرةمن العالم إلى تطويرالحاسوب وتسهيل التعامل معه واستخدامه حيث لم يمض على عمره آكثرمن خمسين عاما وإذابه يغدوخفيفاصغيرا سهل التعامل وبمتناول جميع الناس على مختلف مستوياتهم الاجتماعية والعلميه.
المحتويات
-تعريف الحاسوب
-مميزات جهاز الحاسوب
-اجيال الحاسوب
-تصنيف أجهزة الحاسوب
-مكونات الحاسوب
-ذاكرة الحاسوب
-أنظمة التشغيل
تعريف الحاسوب
يمكن تعريف الحاسوب أوجهازالحاسوب
انه:مجموعةمن الآجهزةالالكترونيةالتى يتم التحكم في آدانها بواسطةالبرامج، ويستخدم لخزن ومعالجة البيانات للوصول إلى النتائج المطلوبة. وبعض النظر عن الحجم والتصميم والسعر، فان الحاسوب يقوم بانجازجميع الإعمال وفق المهام التالية:
1.إدخال البيانات. 2.معالجةالبيانات. 3.إخراج النتائج.
مميزات جهاز الحاسب
ويتميزجهاز الحاسوب بالعديد من المميزات، آهمهامايلي:
1.السرعةالفائقةفي انجازالعمليات والتعامل مع البيانات.
2.القدرةعلى تنفيذ العديدمن العمليات في نفس الوقت.
3.الدقة المتناهيةفي تنفيذ العمليات الحسابيةوالمنطقية. ونسبة الخطا تكاد تكون معدومة.
4. القابلية على تخزين كم هائل من البيانات والمعلومات.
5. السرعة الفائقة في استرجاع البيانات عند الحاجة اليها.
6. إمكانية التعامل مع الصورة والصوت ومقاطع الفيديو، الشي، الذي جعله من اهم آدوات العمل السينمائي والفوتوغرافي.
7. من خلاله يمكن التواصل مع العالم الخارجي من خلال شبكة الانترنت.
اجيال الحاسوب Computer Generations
يمكن تقسيم مراحل التطور التقني للحاسوب الى فترات زمنيه تسمى الاجيال وهي:
الجيل الاول
ويشمل هذا الجيل الفترة الزمنية من 1959-1945م،ومن خصائصه :
*استخدام الصمامات المفرغة
*كبرفي الحجم والوزن.
*سرعة تنفيذ العمليات من 20-10آلف عمليةثانية.
*الحاجةإلى تكييف وتبريد مستمر.
*استخدام لغة الالة في كتابة البرامج.
الجيل الثاني
ويشمل هذا الجيل الفترة الزمنيةمن1964-1959م. ومن خصائصة:
*استخدام الترانزستورات في تصميم حواسيب هذاالجيل:
*صغيرة الحجم مقارنة بحواسيب الجيل الآول.
*سرعةتنفيذ العمليات فيهامئات الاف من العمليات في الثانية الواحدة:
*استخدام لغات برمجة ذات المستوى العالى مثل لغةCobolوFortran
الجيل الثالث
ويشمل هذا الجيل الفترةالزمنية 1970-1964م،ومن خصائص حاسبات هذاالجيل:
* استخدام الدوائر المتكامله( ICs).
* صغر حجمها بالمقارنه مع الاجيال السابقة وقلة تكلفتها.
* سرعة اكبر في تنفيذ العمليات ودقه متاهية في النتائج.
* قدرة عالية للتخزين في وحدات الذاكرة.
الجيل الرابع
ويشمل هذا الجيل الفترةالزمنيةمن1990-1970م،ومن خصائص حاسبات هذا الجيل:
* استخدام الدوائر المتكاملة الكبيرة.
* اقل حجما من الاجيال السابقة.
* انخفاض في التكلفةمع زيادة في الكفاءة.
* السرعة في اجراء العمليات بلغت عشرات الملايين(عمليه/ ثانيه).
الجيل الخامس
ويشمل هذا الجيل الفترة الزمنية من بداية التسعينات وحتى يومنا هذا حيث استطاع حاسوب هذا الجيل معالجةالمعرفة البشرية وذلك باستخدام المفهوم المعرفي المسمى الذكاء الاصطناعي واللغات المتوافقة معه مثل لغة برولوك وغيرها.
تصنيف اجهزة الحاسوب
ومن خلال التطور التقني والعلمي والصناعي لاجهزة الحاسوب،يمكن تصنيفهاوفق حجمها والمهام التي يقوم بها الى:
1. الحاسوب الفائقSupercomputer:جهاز حاسوب كبير وفائق السرعة ذوكلفة عالية يستخدم في التطبيقات الدقيقة والمعقدة مثل تطبيقات الفضاء والتطبيقات العسكرية.
2. الحاسوب المركزيMainframe:جهاز حاسوب كبيرالحجم نسبيا ذو كلفة عالية مصمم لمعالجة العمليات الكبيرة يمتاز بقابليئه على إشراك عند من المستخدمين في الوقت الواحد عن طريق المحطات الطرفية.
3. الحاسوب الصغير Minicomputer:جهاز حاسوب يقوم بمعالجةالعمليات المعقدة للمستخدمين المرتبطين معه من خلال محطات طرفية.
4. حاسوب محطات العمل Workstations: جهازحاسوب دقيق يربط إلى شبكة وله القابلية على إدخال البيانات ومعالجتها وإخراج النتائج.
5. الحاسوب الدقيقMicrocomputer: جهاز حاسوب شخصي صغير يتكون آساسا من معالج دقيق له القابلية على معالجة العمليات المعقدة رغم صغير حجمه وكلفته القليلة.
مكونات الحاسوب
من تعريف جهازالحاسوب،يمكن تقسيم مكوناته إلى قسمين :
الأجهزة الدقيقة اوما يطلق عليها المكونات المادية (Hardware )والبرمجيات(Software) التى تربط مابين هذه اﻻجهزة.
…….. القسم الاول…….
1..المكونات الماديةHardware
هي عبارة عن المعدات واﻻجهزة اﻻلكترونية المحسوسة في جهازالحاسوب وتتكون من ثﻻث أقسام وحدات رئيسية:
1.وحدات الادخالinput units.
2.وحدات اﻻخراج output units.
3.وحدةالمعالجة المركزيةunit-Cpu.
4.وحدةالخزنstorage .
وفيمايلي شرحا موجزا عن هذه الاقسام
1-وحدات الادخال هي اﻻجهزة التى تمثل حلقة الربط بين المستخدم والحاسوب، ﻻيتم ادخال البرامج والبيانات الى الحاسوب عن طريق وحدات إدخال متنوعة مثل:
*لوحة المفاتيحKeyboard.
*الفارةMouse.
*سواقات اﻻقراص المختلفة.
*اﻻقراص القابلة لﻻزالةUSB.
*عصاالتحكمloysticks .
*لوحة الرسوماتGraphic pad.
*الماسح الضوئيScanner.
*الكاميرا الرقميةDigital Camera.
2-وحدات اﻻخراج هي اجهزة الوسائط المتعددةالتى تستلم النتائج من وحدة المعالجة المركزية وعرضها على اجهزة وحدات اﻻخراج المتنوعة مثل:
*الشاشاتMonitors.
*الطابعاتPrinters.
*سواقات الاقراص المختلفة.
* الاقراص القابلة للازالةUSB.
*السماعاتSpeakers.
3-وحداة المعالجة
تعدوحدةالمعالجة المركزيةCPU من اهم مكونات الحاسوب، وهي كالدماغ في الانسان وتتكون اساسا من:
1.وحدة الحساب والمنطق:وظيفتهاتنفيذالعمليات الحساب والمنطق.
2.وحدةالتحكمControl Unit:وهي اساس وحدةالمعالجة المركزية تاخذعلى عاتقها السيطرة والتحكم على كافة الفعاليات والعمليات داخل الCpU.،اذ تقوم بجلب اﻻوامر من الذاكرة واصدار اوامرالتحكم لتنفيذها.
3.وحدة خزن داخليةInternal Storage Unit:عبارة عن وحدة خزن موقتة تستخدم من قبل المعالج المركزي وظيفتها الخزن المؤقت اثناء معالجة البيانات. وتشمل المسجﻻت والذاكرة المخبئة.
4-وحدةالخزن (الذاكرة)
تستخدم الذاكرةMemory في خزن واسترجاع البيانات والمعلومات.وحدةالتخزين تسمى الثنائيةbit والتي تتكون من الصفر اؤ الواحد.
ذاكرة الحاسوب
تنقسم الذاكرةالى قسين هما: 1.الذاكرةالرئيسيةMain Memory تمتازالذكرةالرئيسية بسرعتهاالعالية والتى تصنع من اشياء الموصﻻت وتنقسم الى قسمين رئيسين:
…. ذاكرة القراءة فقط (Read only Memory-ROM):هي ذاكرةدائمة الخزن تستخدم للقراءة فقط وﻻيمكن تغييرمحتوياتها اوتعديلها.
معلومات هذه الذاكرة يتم خزنهاعادة بواسطة الشركة المصنعة للحاسوب وتبقى محتفظة بالبيانات حتى بعدفصل التيارالكهربائي، لذلك تعرف بالذاكرة غيرالمتطايرة.تستخدم هذه الذاكرة لخزن برامج استحضار انظمة التشغيل وبعض التطبيقات.
يوجد انواع اخرى من هذه الذاكرة وهي:
*ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة:يمكن برمجتها بواسطة المستخدم لمرة واحدة فقط واستخدامهاكذاكرةROM.
*ذاكرةالقراءة فقط القابله للبرمجة والمحو:يمكن مسح محتوياتهابواسطة الاسعة فوق البنفسجية واعادة برمجتها من قبل المستخدم واستخدامهاكذاكرة.
*ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة والمحو كهربائيا:يمكن مسح محتوياتهاواعادة برمجتها من قبل المستخدم دون رفعها من مكانها.تتم هذه العملية باستخدام مجال كهربائي مبرمج قادر على تفريغها وبرمجتها.احدى انواعها الذاكرة الومضية والتي تمتازبسرعتها العالية وتستخدم مع رقائق الBIOSوالكاميرات الرقميه والواح الذاكرة في العاب الفيديو.
…. ذاكرة الوصول العشوائي(Random Access Memory-RAM)
وهي ذاكرة خزن مؤقتة تستخدم للقراءة والكتابة وتفقد محتوياتها عند فصل التيار الكهربائي وتستخدم في تخزين البيانات والبرامج التي تقوم بادخالها الى الحاسوب وكذلك تخزين نتائج عمليات المعالجة،يوجد انواع اخرى من هذه الذاكرة وهي :
*ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكي(Dynamic RAM): تحتوي على خلايا خزن للشحنات الكهربائية لذلك تحتاج الى إنعاش مستمر لان الشحنة الكهربائية تتلاشى مع الزمن .
*ذاكرة الوصول المستقر العشوائي(Static RAM):لا تحتاج الى عمليه انعاش مستمر وتستخدم بشكل اساسي كذاكرة مخبئة.
2. الذاكرة الثانوية SecondaryMemory
تمتازالذاكرةالثانويةبسعتهاالخزنيةالكبيرةورخص ثمنهاوبطه سرعتها مقارنةبالذاكرةالرئيسية. تنقسم الذاكرةالثانويةإلى عدةآنواع وفقالتقنية التصنيع والاستخدام:
*القرص الصلب. (HD)HardDisk:وحدة خزن ذات سعةكبيرةويتكون عادةمن عددمن الاقراص المعدنية الرقيقة (platters coatcd lnflexiblc)مغطاةبطبقةمن مادةسريعةالتمغنط هذه الاقراص المعدنيةتكون مركبة على محور دوار يتم التسجيل على كلا الوجهين لكل قرص.
*القرص المرنFloppy Disk (FD):القرص المرن مصنوع من مادة بلاستيكية مغطاة بمادة قابلةللتمغنط ومحفوظة داخل غلاف لحماية السطح الممغنط. يقسم القرص المرن من الداخل إلى عددمن المسارات (Tracks)وكل مسارمنهاينقسم إلى عددمن القطاعات (Sectors).تتوفر هذه الاقراص بعدةانواع وفقا لقطرها وسعتها الخزنية والمتداول منهاهو (5. 3)انج وسعته الخزنية (1. 44)ميكابايت.
*القرص المدمج ( CD)Compzct Disk:القرص المدمج يستخدم تقنيةمجال الليزر بدلا من تقنية المجال المغناطيسي في عملية خزن وقراءة البيانات. يكون قطرالقرص (4. 7)انج واسعته الخزنية بحدود (700)ميكابايت. ولهذا القرص سواقات ( Drivers)خاصة وظيفتهاقراءةمحتويات القرص اوالكتابةعليه. لذاتنقسم هذه السواقات الى قسمين:
-سواقات قارئ القرص ( CD-Reader).
-سواقات الكتابة على القرص ( CD-Wrier) .
تتم عملية خزن البيانات على الاقراص عن طريق عمل التجاويف (pits)والارضية (Lands)بواسطة شعاع ليزر على سطح القرص. يتميزهذاالقرص بانه لايمكن مسح البيانات المخزونة عليه كمايمتاز بمقاومته العالية للعوامل البينية مقارنة بالاقراص المرنة.
*اقراص(DFD): وهي مختصر (Digital Video Disk)‘ وجاءت فكره هذا النوع من الاقراص نتيجة التقدم الهائل في استخدام الوسائط المتعددة(Multimedia)،والمتضمنة:الصوت والصورة وطريقةربطهما معا،وبالتأكيد بيانات هذه الوسائط ستكون كبيرة نسبيا وتحتاج الى وسيلة اخرى غير الوسيلة المستخدمة سابقا والتى هي (CDs). لذلك تم التوصل الى تقنية (DVD) التي تتراوح سعتها من( 4. 71GB) الى(9. 4GB) وبذلك ستكون ستة اضعاف أو اكثر من سعة خزن (CDs).
*أقراص أشباه الموصلات. Solid state disks: هي ذاكرة مصنعة من أشباه الموصلات ( r Semiconducto)تحتفظ بالبيانات دائميةإي غير متطايرة (non-volatile). لاتحتوي على إي أجزاء ميكا نيكية أو أقراص داخلية. قد أطلق مصطلح القرص على هذا النوع تشبها بعملية الوصول الى البيانات المخزونة كما في الاقراص. ويتميز هذا النوع عن القرص الصلب بمتانته ومقاومته العالية للعوامل البيئية.
……. القسم الثاني…….
2.. المكونات البرمجية Software
البرمجيات عبارةعن مجموعةمن البرامج تعمل لتنفيذمهمة معينة. والبرنامج عبارةعن مجموعة من الاوامرمكتوبة بلغة معينة. والبرمجيات تنقسم إلى قسمين رئيسيين هما:
1. برمجيات النظامSystemSoftware
وهي البرامج التى يستخدمهاالحاسوب للتحكم والتوجيه تبرمج من قبل الجهةالمنتجه لاجهزاةالحاسوب. تخزن هذه البرامج بصورةدائميةداخل ذاكرةالحاسوب اذلا يمكن حذفهااوتغيرمحتوياتها. وتقسم برمجيات النظام الى ثلاث مجاميع:
*انظمةالتشغيل (OperatingSystems):
هي البرامج المسؤولةعن آدارة المكونات المادية للحاسوب.
*المترجمات (Compilelers):
هي البرامج المسوولةعن ترجمة اوامرالبرنامج المصدرالى لغةالالة ( MachineLanguzge) التى يستطيع الحاسوب فهمها.
*البرامج الخدمية:هي البرامج التى تودي وظيفة او وظائف محددة،مثل برامج كشف ومعالجة الفيروس.
أنظمة التشغيل Operating Systems
هي البرامج المسؤلةعن أدارةالمكونات الماديةللحاسوب. إن نظام التشغيل يمثل حلقة الاتصال بين المستخدم والحاسوب،فالمستخدم يتعامل مع مكونات الحاسوب المختلفةمن خلال نظام التشغيل الذي ينظم العمليات التى يقوم بها الحاسوب. ولهذايمكن تشبيه نظام التشغيل بالمدير ( Manager)الذي يديرمشروعامعينا،ولكي يكتب لهذاالمشروع النجاح وبكفاءة عالية فان على المديران يقوم بتنظيم أنشطة المشروع والمواردالمستخدمة في تنفيذ هذه الانشطة بهدف تنفيذ المشروع باقل وقت ممكن وباكفا استغلال للموارد المتاحة.
يعد نظامالتشغيل MS-DOS(Microsoft Disk Operating System) الاساس لانظمة التشغيل للحاسوب الشخصي (Personal Computer-C).ويتميز هذا النظام بأنه سهل الاستخدام ويعمل على أجهزة الحواسيب ذوات المعالجات القديمة مثل معالجات عائلة (SOx). والتي تعتبر ارخص الاجهزة وتلبي متطلبات الاستخدامات الشخصية،حيث أن نظام التشغيل MS- DOS يسمح بتشغيل برنامج تطبيقي واحد.
ونتيجة للتطورالتكنولوجي لمكونات الحاسوب المادية والبرمجية أدى إلى تطور أنظمة تشغيل جديدة تتلائم مع طبيعة هذا التطور،ومن هذة الانظمة :
1.نظام التشغيل ويندوز (Windous):يعتبر من أكثر الانظمة استخداما في وقتنا الحاضر،ويتميز بما يلي:
*يسمح بتشغيل عدة برامج في أن واحد.
*يسمح بمشاهدة النص والرسوم تماما كما ستظهر عند طباعتها.
*تخضع جميع البرامج التطبيقية لنفس القواعد والخطوات من حيث التشغيل و الخروج من البرامج والتحويل بين التطبيقات المختلفة .
* امكانية تناقل البيانات بين التطبيقات المختلفة التي تعمل تحت بيئة هذاالنظام.
يعتبر نظام التشغيل (Windows) من أكثر أنظمة التشغيل تحديثا
وتطويرا، حيث نجد ، وبفترة زمنية قصيرة، أن هناك إصدار (نسخة)جديدة قد نزلت إلى الأسواق.
2.نظام التشغيل ماكنتوش (Macintosh): يعتبر من الأنظمة الرائدة التي صممت للعمل مع
الحاسوب الشخصي،صممت من قبل شرکةأبل
للحاسوب (Apple Computer Corporation) عام 1984 ويمتاز هذاالنظام بما يلي:
* أول من استخدم القرص المرن قياس3.5 انج.
* أول من استخدم معالج موتورولا 68000.
*تستخدم بكثرة في مجالات الطباعة والنشر المكتبي.
*غير متلائم مع أنظمة تشغيل أخرى مما أدى إلى عدم انتشار استخدامه في الحاسوبات الشخصية.
3. نظام التشغيل يونیکس (UNIX) :صممت في معاملBell الأمريكية من قبلKenThompson
وDennis Ritchie خلال الفترة 1969-1973.
يمتاز هذا النظام بما يلي:
*متعدد المهام والمستخدمين في الوقت الواحد.
* كونة مكتوب بلغة برمجة مستوى عالي وهي لغة C.
* يستخدم أيضا مع الحواسيب الصغيرة Miraicomputers.
*يستخدم بصورة واسعة مع شبكات الحاسوب وخاصة مع الانترنت.
وأخيراً كانت هذه مقدمه عن الحاسوب اوجهاز الحاسوب نتمنى ان تنال اعجابكم واليكم شرح اخر