المكونات البرمجية لجهاز الحاسوب

-IIIوحدات التخزين Storage unitوهي التي تسمح للمستخدم بأن يخزن البيانات سواء قبل معالجتها أو بعدها. وتشمل

1- القرص الصلب (Hard Disk) وهو عبارة عن أقراص معدنية مطلية بمادة ممغنطة موضوعة داخل علبة محكمة الإغلاق ومفرغة من الهواء. اذ تخزن المعلومات فيه بشكل دائم مع امكانية حذفها أو اعادة تخزينها فيه . ويعتبر القرص الصلب أكبر مخزن للمعلومات في الحاسب وتصل سعة التخزين في هذه الأيام من 10 GB الى حوالي 100 GB (GB = مليون ميجا بايت ) ويمتاز القرص الصلب ايضا بسرعة وصول للبيانات عالية مقارنة ببقية أنواع الأقراص الأخرى التي تصل لحوالي 10 Ms (10 مليون جزء من الثانية ) .
2- القرص المرن (Floppy Disk) تكون من أسطوانات مصنوعة من مادة بلاستكية ومطلية بمادة مغناطيسية بنية اللون ،وتمتاز أنها مخازن متنقلة، ولكن سعتها التخزينية محدودة وتتراوح ما بين 1.44 MB إلى حوالي 3 MB.
3- الأقراص الضوئية (Optical Disk) مثل الأقراص المدمجة.
• CD-RW: قرص مدمج يمكن الكتابة عليه مرات عديدة.
• : CD-R قرص مدمج يمكن التسجيل عليه مرة واحدة فقط.
• : Digital Video Disk (DVD) مثل أقراص الفيديو الرقمية يشبه القرص المدمج لكن بسعة2-10 جيجابايت من البيانات.
4- الأشرطة المغناطيسية تكون بداخلها شريط بلاستيكي مغطى بمادة قابلة للمغنطة ،غير مكلفة و رخيصة الثمن مقارنة بغيرها من وسائل التخزين.
5- ذاكرة الفلاش Flash Memory هي ذاكرة تستخدم في حفظ البيانات وتتميز بصغر الحجم والسعة التخزينية الكبيرة حيث تصل الى عشرات من الجيجا بايت.
IIII - وحدة المعالجة المركزية (المعالج) Central Processing Unit (CPU)
المعالج هو عبارة عن رقاقة صغيرة من السيليكون تحتوي على دارات الكترونية معقدة , ويتكون من الآتي :
• وحدة الحساب والمنطق Arithmetic logic Unit (ALU)
• وحدة التحكم Control unit (CU )
• الذاكرة الرئيسية Main Memory
1. وحدة الحساب والمنطق Arithmetic Logical Unit
وهي التي تقوم باجراء العمليات الحسابية مثل عمليات الجمع والطرح والقسمة … الخ والعمليات المنطقية هي أي عملية التى يتم فيها المقارنة بين كميات أو عمليات فرز وترتيب مثل عمليات أكبر من أو أصغر من أو يساوي ... الخ.
2- وحدة التحكم CONTROL UNIT
وهي تعتبر بمثابة الدماغ بالنسبة للحاسب ويمكن من خلالها اصدار الأوامر لجميع أقسام الحاسب والتنسيق فيما بينها من أجل القيام بالوظائف المطلوبة فيما بينها . هذه الوحدة تقوم بتنسيق العمليات بين الوحدات المختلفة للحاسب حيث أنها تتحكم فى كل المدخلات والمخرجات من والى الوحدات المختلفة فى الحاسب. يتم قياس سرعة وحدة المعالجة المركزية بالميجاهرتز (MHz) (أي مليون ذبذبة في الثانية الواحدة ). ولعل من أشهر المعالجات التي تستخدم في أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM معالجات شركة إنتل Intel.
فتقوم وحدة التحكم بالعمليات التالية:
أ - دخول البيانات من وحدات الإدخال ووحدات التخزين الثانوي إلى الذاكرة الرئيسية.
ب - انتقال البيانات ما بين الذاكرة الرئيسية ووحدة الحساب والمنطق.
ج - خروج المعلومات من الذاكرة الرئيسية إلى وحدات الإخراج المختلفة ووحدات التخزين الثانوية.

3- الذاكرة الرئيسية (Main Memory ) RAM /ROM يحتاج الحاسب إلى استرجاع وتذكر المعمومات التي يتعامل معها تماما كما يحتاج الإنسان كذلك لذا يجب حفظ المعمومات إما مؤقتًا أو بصفة دائمة.تعالج المعلومات ثم تخزن في صورة رقمية باستخدام النظام الثنائي، وهو النظام العددي الذي يستخدم رقمي(0,1) ونحن في حياتنا نستخدم النظام العشري الذي يستخدم عشرة أرقام (0-9).
وحدات قياس الذاكرة
تقاس سعة الذاكرة بالوحدات الأساسية الأربعة الآتية :
• البايت Byte هي مقدار الذاكرة المطلوبة لتمثيل حرف واحد بالتدوين الثنائي، وتتكون الخانة )البايت( من ثماني خانات )بت Bit ( أي رقم ثنائي التي يمكنها تمثيل الرقمين الثنائيين (0,1).
• الكيلو بايت Kilobyte KB والكيلو بايت الواحد يساوي 1024 بايت.
• الميجابايت Megabyte MB والميجا بايت يساوي 1024 كيلوبايت.
• الجيجابايت Gigabyte GB والجيجا بايت يساوي 1024 ميجا بايت.
تنقسم الذاكرة الرئيسية إلى ثلاث أنواع هي :
أ- ذاكرة الوصول العشوائي Random Access Memory (Ram)
تستقبل هذه الذاكرة البيانات والبرامج من وحدة الإدخال كما تقوم باستقبال النتائج من وحدة الحساب والمنطق وتقوم بتخزينيم تخزيناً مؤقتاً ) حيث تفقد هذه الذاكرة محتوياتها بمجرد فصل التيارالكهربائي ( لذا سميت بالذاكرة المؤقتة أو المتطايرة. وتتميز هذه الذاكرة بسرعة وصول عالية تتراوح من 60-50 Ns . وكلما ازداد حجم هذه الذاكرة كلما كان الحاسب أسرع. وتتراوح أحجام الـ RAM :64MB, 128MB , 256MB , 512MB
ب - الذاكرة المخبئة Cache Memory
وهي ذاكرة الكترونية خاصة بالمعالج وعادة ما تكون بداخله ، وهي تشبه ذاكرة RAM ولكنها أسرع منها (وقت الوصول يصل الى حوالي 20 Ns ) ويستخدمها المعالج في تخزين بعض البيانات الخاصة والمتكرر استخدمها ليسهل الرجوع اليها بسرعة فائقة . وتقدر سعة الذاكرة المخبأة بحوالي 512 كيلو بايت أو أكثر.
ج - الذاكرة القراءة فقط : (Read Only Memory (Rom
وهي عبارة عن ذاكرة الكترونية لا نستطيع التغيير في محتوياتها وهي ذاكرة ثابتة لا تتأثر بانقطاع التيار الكهربائي وسميت بذاكرة القراءة فقط لأنه لا يمكن الكتابة عليها أو التعديل أو الإلغاء لمحتوياتها بواسطة المستخدم بل يمكن فقط قراءة ما بداخلها .
المقارنة بين ذاكرة القراءة فقط ROM وذاكرة الوصول العشوائي RAM
وجه المقارنة RAM ROM
1- يمكن الكتابة عليھا نعم لا
2- يمكن القراءة منھا بواسطة المستخدم نعم نعم
3- السرعة اسرع أبطأ
4- فقدان البيانات تمحى البيانات بمجرد فصل التيار الكھربائي عن الحاسوب. تبقى البيانات في الرقاقة لفترة طويلة جداً عند فصل التيار الكهربائي.
مقارنة بين بعض انواع الذاكرة واوساط التخزين
نوع الذاكرة السرعة السعة التكلفة النسبية تخزين دائم
ذاكرة الوصول العشوائي سريع جدا متوسطة عالية لا
القرص الصلب سريع كبيرة جداَ رخيصة نعم
القرص المرن بطيء جداَ صغيرة منخفضة نعم
ثانيا :المكونات الغير مادية (البرمجية) Software
تعرف البرامج بانها مجموعة اوامر وتعليمات للجهاز مرتبة بشكل معين يقوم الجهاز بتنفيذها لتحقيق غرض معين . تُخزن البرمجيات على القرص الصلب الخاص بالحاسوب أو على قرص مدمج أو قرص رقمي متعدد الاستخدام (DVD) أو قرص مرن ويتم تحميلها (أي نسخها) من القرص إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بالحاسوب، عندما تحتاج إليها.
تقسم البرامج الى برامج النظام Systems program وبرامج تطبيقية Systems application التي تعتبر حلقة وصل بين المبرمج والحاسوب.
اولا : برامج النظام تتألف من انظمة التشغيل ، برامج مساعدة، برامج لغات ، برامج المكتبة.
1- انظمة التشغيل : وهو برنامج معقد يسيطر على إدارة موارد النظام وتنفيذ البرامج التطبيقية وكذلك يمكن أن ينظم عملية تنفيذ أكثر من مهمة في نفس الوقت في الأنظمة متعددة المهام (Multi-Tasking) أو توزيع المهام على أكثر من معالج واحد (Multi - Processing System) . وانظمة تشغيل هي ماكنتوش ، بيوس ، النوفل ، الدوس ، اللينكس واليونكس ، الويندوز.

يتميز نظام Windows عن نظام (Ms-Dos) بما يلي:
1. سهولة الاستخدام.
2. استخدام أكثر من تطبيق في آن واحد (Multitasking) .
3. استخدام أشكال ورموز صغيرة تسمى الأيقونات Icons وهي تمثل تطبيقات معينة.
4. يستخدم القوائم (Menus) ويتم الاختيار عن طريق الماوس (Mouse).
5. سهولة التعامل مع الملفات.
6. عدد الأوامر التي يجب حفظها قليل جداً.

2- برامج مساعدة : هي التي تستخدم لغرض المساعدة وهي مجموعة برامج التي لاغنى عنها التي تقوم بأداء خدمات مفيدة للمستخدم مثل البرامج المخصصة ضد الفيروسات التي تقوم بالبحث عن وجود اي فيروس في القرص الصلب والمرن والذاكرة الرئيسية والقضاء عليه. كذلك ضاغط البيانات الذي يقوم بضغط البيانات عن طريق مسح الملفات المكررة .

3- برامج ترجمة اللغات : هي برامج خاصة بترجمة تعليمات واوامر برامج التطبيقات المكتوبة بلغة سهلة نسبياّ للانسان والالة.

4- برامج المكتبية : هي التي تقوم بحفظ سجل كامل لاجزاء البرامج التي تستخدم اكثر من غيرها وتكون مخزنة في وحدة تخزين دائمية مثل القرص الصلب.

ثانياَ : البرامج التطبيقية هي البرامج تسمح لمستخدم الحاسبة بتحقيق الغرض من استخدامه للحاسبة وتنقسم الى برامج المستخدم ، برامج تطبيقية جاهزة.
برامج المستخدم هي البرامج التي يستحدثها المستخدم لكي تقوم بعمل خاص ومعين مثل برامج خاصة بشؤون الموظفين. اما برامج تطبيقية جاهزة هي برامج تستخدم لحل مسألة تطبيقية معينة مثل معالجة النصوص ، الجداول الالكترونية ،قواعد البيانات ، برامج الرسومية ، الاتصالات ، الالعاب ، استعراض صفحات الويب وغيرها.

الاجهزة الطرفية
الجهاز الطرفي هو أي جهاز يمكنك توصيله بالحاسوب.
• يمكنك توصيل ماسح ضوئي أو مودم بالجزء الخلفي لوحدة الحاسوب. كما يمكنك إضافة كارت المسمى بكارت التليفزيون المسئول عن استقبال القنوات الفضائية أو كارت لنقل الصوت والصورة من الفيديو إلى جهاز الكمبيوتر.
• الجهاز المسئول عن نقل البيانات من الفيديو أو الكاميرا إلى الكمبيوتر يعتبر هذا الجهاز من الأجهزة الطرفية التي يتم توصيلها داخل جهاز الكمبيوتر ومن أهم وظائف هذا الجهاز الطرفي هي نقل الصوت والصورة من جهاز الفيديو إلى ج