محاضرة الاعلام الالي

محاضرة الاعلام الالي

مقدمة عامة عن الحاسب (الكومبيوتر)
تعريف الحاسب
الحاسب computer هو عبارة عن جهاز إلكتروني يقوم باستقبال البيانات ومن ثم معالجتها ومن ثم تخزينها أو إظهارها للمستخدم بصورة أخرى .






وطبعاً لابد للحاسب إذا أراد أن يقوم بتلك الوظائف من أجهزة خاصة تساعده على فعل ذلك ، فهناك أجهزة
خاصة للإدخال (سيأتي ذكر الأجهزة لاحقاً) وأخرى للمعالجة وثالثة للتخزين ..إلخ
وإذا نظرنا للحاسب نظرة شاملة نجد أن الحاسب يقوم ليس فقط باستقبال البيانات ومن ثم معالجتها حسب رغبتنا وإخراج نتائج عملية المعالجة و تخزينها بل يمكنه أيضاً نقلها إلى جهاز حاسب آخر أي تبادل المعلومات بين الحاسبات وبعضها أي تكوين ما يسمى بالشبكات...
حسناً والآن ما معنى الكلمات " البيانات - المعالجة - الإخراج - التخزين " ؟
• البيانات (data) : هي أية معلومات مكتوبة بطريقة تمكن الحاسب أن يتعامل معها ، فالمعلومات التي لا يستطيع الحاسب التعامل معها لا تعتبر بيانات بالنسبة للحاسب.
• المعالجة (processing): هي عملية تحويل البيانات من شكل إلى آخر .
• إخراج البيانات (data output): هي عملية إظهار أو استرجاع البيانات إلى شكل يتمكن
مستخدم الحاسب من فهمها .
• التخزين (storage): هي عملية الاحتفاظ بالبيانات لاسترجاعها لاحقاً - ويسمى ذاكرة في عالم الحاسب.
• الشبكات (networks): هي مجموعة من الحاسبات ( قد يكون عددها قليلاً أو كثيراً فيمكن أن تتكون الشبكة من حاسبين إثنين فقط أو قد تمتد إلى أن تتضمن الملايين من الحاسبات ) مرتبطة مع بعضها البعض فتتمكن من تبادل البيانات مع بعضها البعض .
أنواع البيانات
يستطيع الحاسب التعامل مع أنواع عديدة من البيانات وفيما يلي أنواعها الأساسية:
• النصوص : وهي معلومات على شكل نص مقروء مثل الكلام الذي تقرأه الآن.
• الصور والرسومات.
• الفيديو .
• الصوت .
كما إن الحاسب يستطيع التعامل مع أنواع بيانات مختلطة من الأنواع السابقة مثل قواعد البيانات (هي عبارة عن مجموعة من البيانات الخاصة بعدد كبير من الأشياء والتي يتم حفظها في الحاسبب صورة تمكننا من استرجاعها وقت الحاجة اليها بسرعة كبيرة مثل المعلومات الخاصة في الموظفين في الشركة أو البضائع في محل تجاري )التي قد تحوي نصوصاً وصوراً وبعض الأحيان تحوي فيديو وصوت أيضاً ، ويستطيع الحاسب أيضاً التحويل بين العديد من صور البيانات مثل تحويل النصوص إلى صوت .
ما هي الملفات
إن فهم ماهية الملفات فهماً دقيقاً لهو شديد الأهمية، وإن جزء كبير من وقتك وأنت تعمل على الحاسب سيكون عن الملفات، لذا لا بد من فهم هذا الموضوع فهماً جيداً.
إذا كان لدينا جهاز تخزين سعته 5 جيجابايت (يساوي حوالي 5 مليار حرف ) وأردنا تخزين رسالة مثلاً وكان طولها 30 كيلو بايت فإن المساحة المتبقية كبيرة جداً فلا بد من استغلالها في تخزين بيانات أخرى ، فكيف يمكننا تخزين بيانات مختلفة ولأغراض مختلفة في نفس القرص بدون أن تختلط هذه البيانات مع بعضها البعض ؟
الحل هو أن نخصص لكل كتلة من البيانات جزء من مساحة القرص ونسمي ذلك الجزء باسم معين ، وهذه هي فكرة الملفات، فالملف هو جزء من مساحة التخزين مخصص لكمية من البيانات تحت
اسم معين ، ويمكن أن تكون هذه البيانات من أي نوع من الأنواع التي ذكرناها سابقاً ، فقد تحوي كتلة البيانات تلك على نصوص أو صور أو صوت أو فيديو أو خليط من هذه جميعاً . ووظيفة الملفات هي الاحتفاظ بالبيانات حتى يستطيع الحاسب القراءة منها أو الكتابة فيها (بإضافة أو حذف بيانات) حسب حاجة المستخدم.
ولأي ملف في أي حاسب إسم وامتداد و موقع وطول ونوع وهيئة وتاريخ ... وفيما يلي مناقشة لهذه الأشياء :
1. نوع : وهو نوعية البيانات التي يحتويها ، مثلاً ملف نصي أو رسومي ...إلخ .
2. هيئة : وهي الطريقة التي كتبت فيها البيانات داخل الملف .
3. تاريخ : وهو التاريخ الذي خزن فيه ذلك الملف آخر مرة.
أولاً : الإسم: ويعرف الملف بهذا الاسم من بين باقي الملفات على مساحة التخزين فيمكن التعرف عليه والتعامل معه بتعديله ونسخه وتحريكه ومسحه ، وبدون الاسم لا تستطيع التعامل مع الملف .
ولكل ملف تود تخزينه في الحاسب إسم ولتسمية الملف قواعد وتختلف القواعد بحسب نظام التشغيل الذي تستخدمه كالتالي:
• في أنظمة التشغيل "دوس" و "وندوز 3.11" وما قبلهما : يكون أسم الملف مكون من 8 حروف بحد أقصى وثلاثة حروف كامتداد ولا يسمح بالفراغات بل يسمح بالحروف والأرقام وكذلك لا يسمح بالحروف الغير إنجليزية ، ومثال على ذلك الاسم autoexec.bat
• أما في وندوز 95 و 98 وما هو أحدث : يسمح ب 255 حرفاً كحد أقصى للإسم وللإمتداد ويسمح بالمسافات وبالحروف غير الإنجليزية أيضاً ومثال عليه " the work shop is there.doc "وكذلك الاسم "رسالة إلى صديقي أحمد.doc" .
ثانياً : إمتداد الملف هي الحروف الثلاث الأخيرة من أسم الملف والتي تأتي بعد النقطة فمثلاً الملف rama.txt إمتداده هو txt ، وقد يوجد في بعض الأحيان النادرة ملفات بدون امتدادات وقد يكون امتداد الملف أربع أحرف أو أكثر بدلاً من ثلاثة. وفائدة إمتداد الملف هو أنه يخبر الحاسب كيف تود أنت التعامل مع الملف ، فإذا كان إمتداد الملف txt مثلاً فإن الحاسب يفهم من ذلك أن هذا الملف نصي وإذا كان امتداد الملف هو BMP فيفهم الحاسب أن هذا الملف هو ملف رسومي ، وهكذا فإن امتداد الملف يختلف باختلاف محتوياته:
امتداد الملف نوع البيانات التي يحتويها في العادة ملاحظات
BMP صور
JPEGأو JPG صور
GIF رسومات
TXT نصوص من دون أي تنسيق(لا يوجد ألوان ولا أحجام مختلفة للكلمات ...الخ)
DOC نصوص منسقة (هيئة خاصة ببرنامج وورد الشهير)
EXE برنامج
BAT ملف دفعي (batch file)
RTF ملف مشابه لهيئة برنامج وورد
SYS ملف خاص بنظام التشغيل
ثالثاً : موقع الملف : أي في أي مجلد يقع ....فما هي المجلدات
المجلدات عبارة عن أقسام من مساحة التخزين يمكن تشبيهها "بالغرف" تحمل كلاً منها أسم يميزها عن غيرها حيث يمكن تقسيم مساحة التخزين إلى أقسام (مجلدات) يمكننا وضع الملفات المتشابهة مع بعضها البعض معاً بحيث يسهل الرجوع لها بسهولة وقواعد تسمية المجلدات هي نفسها قواعد تسمية الملفات.
أنظر إلى المجلد وندوز ... يحتوي هذا المجلد كما تتوقع النظام وندوز كما يحتوي المجلد "my documents" مثلاً على الخطابات والرسائل وكذلك الرسوم وهكذا يحوي كل مجلد على العديد من الملفات، كما يمكن للمجلد أن يحتوي - إذا رغبت - على مجلدات أخرى متفرعة منه أنظر محتويات المجلد windows في حاسبي :


وتجد داخله مجلدات أخرى وملفات والتي بدورها بداخلها مجلدات أخرى وهكذا .... وعملية تقسيم مساحة التخزين إلى مجلدات ومجلدات فرعية ليست خاصة بالنظام أو للمتخصصين في الحاسب بل يمكن لكل منا أن ينشئ مجلداته الخاصة و أن يضيف أليها الملفات والمجلدات الفرعية كما يشاء حسب رغبته.
الجدير بالذكر أن كل مجلد يسمى "المجلد الأب" أو الرئيسي للمجلدات الواقعة فيه وتسمى المجلدات الواقعة تحته "مجلدات فرعية" ويمكن لكل واحد من هؤلاء المجلدات أن يحوي في داخله على عدد غير محدود من الملفات - طالما كانت مساحة التخزين تكفي - أي أنه ليس لحجم المجلدات حد إلا حجم مساحة التخزين .
ويمكن تمثيل مساحة التخزين والمجلدات والمجلدات الفرعية برسم مثل هذا .

خامساً : هيئة الملف : وقد ذكرنا بعض منها سابقاً عندما تكلمنا عن إمتداد الملف ، فما هو الاختلاف بين إمتداد الملف وبين هيئته؟
إن إمتداد الملف هو آخر ثلاثة حروف من إسمه بينما هيئة الملف هي طريقة ترتيب البيانات داخل الملف ، حسناً سوف أقوم بالتسبب ببعض الخلط لك حينما أقول لك إن هيئة ملف ما تسمى باسم إمتداده ، فمثلاً الملف kalid.bmp إمتداده هو bmp وهيئته bmp أيضاً ،إذاً ما هو الاختلاف ؟!!
إن الاختلاف يتضح عندما أقوم بتغيير إسم الملف (وطبعاً الحاسب لا يملك إلا أن يطيع أمرك ) من rama.bmp إلى إسم بامتداد آخر مثلاً rama.txt ، فالملف rama.txt إمتداده txt ولكن هيئته مازالت bmp ، هل تعلم لماذا ؟ لأن البيانات التي يحتويها ماهي إلا صورة مكتوبة بهيئة bmp وليس نصاً ، هل عرفت الآن الفرق .. إن هيئة الملف تتحدد بطريقة ترتيب البيانات وتنسيقها داخل الملف بينما إمتداده هو الموجود في إسم الملف .
وقد تتساءل .... ما هي أنواع البيانات التي يستطيع الحاسب تخزينها؟ والجواب سهل جداً حيث أن الحاسب يستطيع تخزين جميع أنواع البيانات التي يستطيع التعامل معها أي يستطيع الحاسب تخزين واسترجاع النصوص والصور والصوت والفيديو كما يستطيع تخزين خليط منها في ملف واحد .
فعلى ذلك إذا أردت فتح ملف ومشاهدة محتوياته فإن نظام التشغيل ( وندوز) سوف ينظر في إمتداد الملف وبالتالي يعرف نوعه وبالتالي يستطيع استدعاء البرنامج المناسب لمشاهدة محتويات الملف.
ويمكننا تخزين ما نشاء من الملفات على مساحة التخزين طالما أن مساحة التخزين فيها ما يكفي من المساحات الفارغة ، ولكن ألم تلاحظ أنه من غير المريح أن تملأ 5 جيجابايت من البيانات بأسماء ملفات مختلفة ( لا يمكنك تسمية ملفين بنفس الاسم يجب أن يكون لكل ملف أسمه الذي يختلف عن غيره من الملفات حتى يمكن تمييزه) لأن الملفات ستكون كثيرة جداً جداً بحيث يصعب البحث عن هذا الملف أو ذاك من بين باقي الملفات فما هو الحل؟
الحل في القسم التالي...
مساحة التخزين
تحدثنا حتى الآن عن الملفات والمجلدات في مساحات التخزين ولم نتكلم عن مساحات التخزين نفسها و ربما - بل على الأغلب - أنك سمعت عن القرص الصلب ، يمكن أن يحتوي الحاسب على واحد أو أكثر من الأقراص الصلبة ويمكنك تقسيم كل قرص صلب إلى قسم واحد أو أكثر حسب رغبتك ، وينتج في النهاية واحد أو أكثر من أقسام الأقراص الصلبة ويسمى كل منها بحرف من الحروف الأبجدية الإنجليزية بداية من C وحتى عدد مساحات التخزين المتوفرة بالحاسب فمثلاً حاسبي به C وَ D وَ E وَ F وَ G ، وكل حرف يمثل مساحة تخزين مستقلة عن الأخريات ، كما يمكن أن تختلف سعة التخزين في مساحات التخزين المختلفة ، ويرمز لكل مساحة تخزين بحرفها متبوعاً بنقطتين فوق بعضهما هكذا :
:c
وهذه معناها مساحة التخزين C ( والنقطتين الفوق بعضهما يعني أن هذا الاسم يمثل مساحة تخزين وليس مجلد أو ملف ) وإذا أردنا الإشارة إلى ملف مخزن على المجلد الرئيسي في مساحة التخزين هذه وكان اسم الملف autoexec.bat مثلاًَ فنكتبه هكذا
c:\autoexec.bat
أما إذا كان الملف class.doc مثلاً في مجلد فرعي mydocs من مساحة التخزين C فنكتب
c:\mydocs\class.doc
أي أننا نفصل بين كل اسم مجلد أو مساحة تخزين أو ملف بالشرطة المائلة ، وتجدر الإشارة أن الكتابة بالأحرف الإنجليزية الصغيرة أو الكبيرة ليس فيها أي فرق فالملف ali.txt هو نفسه الملف ALI.TXT .








التركيبة العامة للحاسب
قلنا - في السابق - أن الحاسب عبارة عن آلة لاستقبال البيانات ومعالجتها وإخراج النتائج أو تخزينها ونستعرض في هذا الدرس كيف صمم الحاسب ليؤدي تلك الوظيفة من خلال استعراض الحاسب بشكل عام كمكونات .... هيا بنا
مكونات الحاسب
يتكون الحاسب من شيئين رئيسيين:
• العتاد
• البرامج
العتاد
العتاد هو أسم لأجهزة الحاسب ، فكل جهاز داخل الحاسب أو ملحق به يعتبر من عتاد ، وبهذا يعتبر الشاشة التي أمامك ولوحة المفاتيح والفأرة وكذلك الطابعة وكل ما يحتويه صندوق الحاسب من العتاد ، ولهذا العتاد كما قلنا وظائف استقبال البيانات ومعالجتها وإخراج النتائج وتخزينها لذا يقسم عتاد الحاسب إلى أنواع تبعاً لوظيفتها مع ملاحظة أن بعض الأجهزة قد تعمل أكثر من وظيفة في نفس الوقت مثل الإدخال والإخراج معاً....... فما هي أقسام العتاد؟
1. أجهزة الإدخال : لوحة المفاتيح ، الفأرة ، بطاقة الصوت ، الماسحة الضوئية ، عصى الألعاب- وهي لتمكن المستخدم من إدخال البيانات.
2. أجهزة المعالجة : المعالج ، الذاكرة العشوائية .
3. أجهزة الإخراج : الشاشة ، بطاقة الفيديو ، الطابعة ، بطاقة الصوت ، المجاهير (السماعات) - وهي لتظهر للمستخدم البيانات بعد معالجتها.
4. أجهزة التخزين : القرص الصلب ، القرص المرن ، القرص المدمج ، وسائط النسخ الاحتياطي والأرشفة و وسائط التخزين المتنقلة (محركات أقراص خارجية) -وهي لتسمح للمستخدم بأن يخزن البيانات سواء قبل معالجتها أو بعدها ليسترجعها في وقت لاحق.
5. أجهزة التشبيك : بطاقة الشبكة ، المودم -وهي لتمكن المستخدم من تبادل المعلومات مع الحاسبات الأخرى (الشبكات).
6. الجهاز الذي يربط هذه المكونات جميعاً : اللوحة الأم. لاحظ أن بعض الأجهزة ربما تصنف في أكثر من مجموعة
كما يمكننا تقسيم الأجهزة على حسب مكان تركيبها في الحاسب إلى :
• أجهزة تركب داخل علبة النظام : اللوحة الأم ، بطاقة الفيديو ، بطاقة الصوت ، المعالج ، الذاكرة العشوائية ، القرص المرن القرص الصلب ومحرك القرص المرن ، بطاقة الشبكة والمودم.
• أجهزة محيطية : الطابعة ، الماسحة الضوئية ، الفأرة ، لوحة المفاتيح ، عصى الألعاب ، المجاهير ( السماعات ) ، مايكروفون ، محركات أقراص خارجية ، مودم خارجي.
وتجدر الملاحظة هنا أن كل واحد من هذه الأجهزة مستقل بذاته ويمكن مثلاً في حالة تعطل واحد منها استبداله دون الاضطرار إلى تغيير كامل الجهاز. وسنستعرض فيما يلي إن شاء الله علاقة هذه الأجهزة مع بعضها البعض وكيف تتعاون فيما بينها لإنجاز العمل المطلوب.
البرامج
وهي عبارة عن التعليمات التي توجه العتاد لعمل ما يريده المبرمج وبالتالي عمل الغرض الذي من أجله كتب البرنامج ارجع إلى قسم البرامج للتفاصيل.
العلاقة بين العتاد والبرامج
يستقبل العتاد الأوامر من البرامج ويقوم بتنفيذها ، ويقوم البرنامج بإصدار الأوامر بناءً على توجيهات المستخدم .
لا يخفى عليك أن البرنامج يستخدم خصائص ومميزات خاصة في العتاد للقيام بمهام خاصة ، مثلاً المودم : للمودم خاصية القدرة على التوصيل لخط الهاتف ، فيقوم البرنامج بإعطاء أوامر خاصة بالمودم ليتصل بالإنترنت مثلاً وهكذا ، بينما يصدر البرنامج أوامر تختلف في حالة ما إذا أراد طباعة شئ ما على الطابعة .



في الحقيقة أن البرنامج يصدر أوامره لنظام التشغيل (مثل وندوز) وليس للعتاد مباشرة (في أغلب الأحيان ) ، ونظام التشغيل بدوره يقوم بالتفاهم مع العتاد - مثل الطابعة أو المودم - عن طريق برامج التشغيل (ممثلة في البرنامج الموجود في الأقراص التي تأتي مع المودم أو الطابعة) وهذا مثال لأحد قطع العتاد وهي بطاقة الفيديو :

علبة النظام أو صندوق النظام
صندوق النظام هو الصندوق التي يحوي جميع الأجزاء الداخلية للحاسب فيحميها ، فهو الجدار الواقي للحاسب من الأخطار التي تشمل : سقوط جسم ثقيل على الحاسب ، دخول أجسام معدنية صغيرة حيث تتسبب بتلف المحتويات الداخلية بإحداثها ماس كهربائي ، وتحد من آثار المجالات المغنطيسية على الأجزاء الداخلية ، وتكون كذلك الشكل الخارجي الجميل ( أو القبيح ) للحاسب .

صندوق النظام
يوفر صندوق النظام أيضاً المأوى لعدد من الأجهزة الأخرى الخاصة بنظام الحاسب :
1. توفر حجرات سواقات الأقراص (Drive Bays) " مكاناً لتثبيت سواقات الأقراص ( وحدات تخزين سنتحدث عنها لاحقاً ) لتوصيلها باللوحة الأم " (mother board : وهي لوحة الكترونية مركزية توصل بها جميع أجزاء الحاسب).
2. على صندوق النظام أن تسمح بتوصيل الأجزاء الداخلية مع الأجزاء الخارجية مثل لوحة المفاتيح وذلك عن طريق أنواع خاصة من التوصيلات على خلفية الصندوق .
3. تسمح الصندوق لبطاقات التوسعة المركبة على شقوق التوسعة أن تبرز أماكن توصيل الأسلاك لها من على خلفية الصندوق ( مثلاً بطاقة الفيديو توصل مع الشاشة بسلك خاص من خلفية الجهاز )
هذه صورة لخلفية صندوق نظام وعليها المكونات الرئيسية
1. مروحة تبريد لصندوق النظام ( لا تجدها في كل صناديق النظام) .
2. مروحة تبريد لمزود الطاقة ، وتعمل هذه على تبريد صندوق النظام أيضاً ، وهي موجودة في جميع الصناديق.
3. مدخل توصيل سلك الطاقة الكهربائية الرئيسي ( أي لتوصيل الكهرباء من مقبس الحائط).
4. مفتاح تغيير الفولتية ( 110 / 220 ) .
5. تحوي هذه اللوحة المعدنية عدة مقابس لتشبيك الملحقات ( مشابك الإدخال والإخراج ) .
6. فتحات خلفية لبطاقات التوسعة تسمح بتوصيل بطاقات التوسعة للأجهزة المحيطية التي تدعمها .
يوجد عدد من البراغي على الناحية الخلفية للصندوق تتمكن بفكها من نزع الغطاء الذي يغطي الجانبين مع السطح العلوي كقطعة واحدة ، ومن ثم تتمكن من رؤية المحتويات الداخلية للصندوق ، يظهر في الصورة أدناه الصندوق بعد نزع غطائها وواجهتها الأمامية ...

الواجهة الأمامية لا تزال في العادة لتركيب مكونات الحاسب ولكنها أزيلت هنا للتوضيح.
طبعاً هذه الصندوق فارغة من معظم المكونات الداخلية التي يجب أن نضيفها للصندوق بتنسيق وترتيب خاص حتى يتكون لدينا في النهاية حاسب كامل .






العتاد
*مقدمة
مقدمة لعتاد الحاسب











العتاد هو أسم لأجهزة الحاسب ، فكل جهاز داخل الحاسب أو ملحق به يعتبر من عتاد ، وبهذا يعتبر الشاشة التي أمامك ولوحة المفاتيح والفأرة وكذلك الطابعة وكل ما يحتويه صندوق الحاسب من العتاد ، ولهذا العتاد كما قلنا وظائف استقبال البيانات ومعالجتها وإخراج النتائج وتخزينها لذا يقسم عتاد الحاسب إلى أنواع تبعاً لوظيفتها مع ملاحظة أن بعض الأجهزة قد تعمل أكثر من وظيفة في نفس الوقت مثل الإدخال والإخراج معاً....... فما هي أقسام العتاد؟
 أجهزة الإدخال : لوحة المفاتيح ، الفأرة ، بطاقة الصوت ، الماسحة الضوئية ، عصى الألعاب- وهي لتمكن المستخدم من إدخال البيانات.
 أجهزة المعالجة : المعالج ، الذاكرة العشوائية .
 أجهزة الإخراج : الشاشة ، بطاقة الفيديو ، الطابعة ، بطاقة الصوت ، المجاهر (السماعات) - وهي لتظهر للمستخدم البيانات بعد معالجتها.
 أجهزة التخزين : القرص الصلب ، القرص المرن ، القرص المدمج ، وسائط النسخ الاحتياطي والأرشفة و وسائط التخزين المتنقلة (محركات أقراص خارجية) -وهي لتسمح للمستخدم بأن يخزن البيانات سواء قبل معالجتها أو بعدها ليسترجعها في وقت لاحق.
 أجهزة التشبيك : بطاقة الشبكة ، المودم - وهي لتمكن المستخدم من تبادل المعلومات مع الحاسبات الأخرى (الشبكات).
 الجهاز الذي يربط هذه المكونات جميعاً : اللوحة الأم. لاحظ أن بعض الأجهزة ربما تصنف في أكثر من مجموعة كونها
كما يمكننا تقسيم الأجهزة على حسب مكان تركيبها في الحاسب إلى :
• أجهزة تركب داخل علبة النظام : اللوحة الأم ، بطاقة الفيديو ، بطاقة الصوت ، المعالج ، الذاكرة العشوائية ، القرص المرن القرص الصلب ومحرك القرص المرن ، بطاقة الشبكة والمودم.
• أجهزة محيطية وهي التي توضع خارج علبة الجهاز : الطابعة ، الماسحة الضوئية ، الفأرة ، لوحة المفاتيح ، عصى الألعاب ، المجاهر ( السماعات ) ، مايكروفون ، محركات أقراص خارجية ، مودم خارجي.
وتجدر الملاحظة هنا أن كل واحد من هذه الأجهزة مستقل بذاته ويمكن مثلاً في حالة تعطل واحد منها استبداله دون الاضطرار إلى تغيير كامل الجهاز. وسنستعرض فيما يلي إن شاء الله علاقة هذه الأجهزة مع بعضها البعض وكيف تتعاون فيما بينها لإنجاز العمل المطلوب.
يتطور العتاد بصورة كبيرة مع الزمن ، الحاسب الذي اشتريته قبل عام واحد أصبح الآن في قاع الأجهزة المتوفرة بالسوق ، هذا لأن العلم لا يتوقف وتطور أجهزة الحاسب يتم بصورة كبيرة جداً لم تعهد من قبل في تاريخ البشرية - ألسنا في زمن التطور العلمي السريع؟ - لذا فإنه من الشائع أن يقاس تطورالحاسبات بالزمن فيقال أن هذا الحاسب 3 شهور أفضل من ذاك أو متخلف ب 5 شهور عن الثاني وهكذ حتى أن التطور في علم الكمبيوتر قد يكون يوميا لا بل في كل ساعة أحيانا.
أنواع الحاسبات بشكل عام
الحاسبات بشكل عام تختلف بقدرتها على معالجة البيانات ، فمنها ذو القدرة المحدودة على المعالجة ومنها ذو القدرات الفائقة وذلك لتناسب مختلف الإحتياجات والتكاليف ، وها هي نظرة على أنواعها الرئيسية :
1. الحاسبات الكبيرة أو المركزية أو ما تسمى المينفريم (mainframe) : مثل الحاسبات المستخدمة في البنوك وفي المؤسسات الحكومية كوزارة الداخلية .... الخ ولا يستطيع الفرد العادي تكلف ثمن شراء إحداها لأنها تكلف الملايين من الدولارات أو مئات الآلاف على أقل تقدير ، وتمتلك قدرة على معالجة كمية هائلة من البيانات مثل معلومات الملايين من المواطنين .
2. الحاسبات الشخصية (personal computers) : وهي الأجهزة التي يستخدمها المستخدمون العاديين في المنماوال أو العمل و يبلغ ثمن هذه الأجهزة مئات أو آلاف الدولارات ، وتستخدم لمعالجة الكلمات أو تصفح الإنترنت أو للألعاب والترفيه والتعليم وتنقسم هذه إلى قسمين رئيسيين :
i. النظم المكتبية : وهذه أجهزة أكبر من النوع الثاني وتصلح لوضعها على مكتب في البيت أو العمل و يكون ثمن الجهاز الواحد أقل من النوع الثاني ، ولا يمكننا جعل هذا النوع متنقلاً حيث أنه يستخدم التيار المتناوب )لتيار المستخدم في المناز (AC:حجمه كبير .
ii. الحاسبات الدفترية : وهي حاسبات صغيرة الحجم ( بضعة إنسان طولاً وعرضاً وبضعة سنتمترات ارتفاعاً ) وتستخدم في العادة للاستعمال أثناء التنقل مثل السفر ، وهو يعتبر " حاسب شخصي قابل للحمل " بسبب وزنه الخفيف وكونه عبارة عن قطعة واحدة ، ويعمل هذا النوع بالبطاريات القابلة للشحن ليستعمل أثناء التنقل ، ويشغل هذا الحاسب نفس البرامج ويقوم بنفس الوظائف التي يقوم بها الحاسب المكتبي ولكن مع الحفاظ على الوزن والحجم المنخفض ، لذا فإنه أغلى ثمناً من الأول .
3. الخادمات (servers) : وهي أجهزة حاسب تستخدم في شبكات الحاسب لتكون المركز الرئيسي للشبكة حيث يتم تخزين البيانات وإدارة الشبكة ، ويجب أن تكون هذه الحاسبات قوية كفاية لتتمكن من استيعاب عدد الحاسبات الكبير عليها ، وفي الواقع مع تطور قوة الحاسبات الشخصية أصبحت تستخدم كحاسبات خادمة وبدأ في الوقت الحالي الفرق بين الحاسبات الشخصية والخادمة يتقلص شيئاً فشيئاً .

حاسب آلي مركزي
حاسب دفتري
حاسب آلي شخصي مكتبي
في الماضي كنا نقسم الحاسبات إلى ثلاثة أقسام : مركزية ومصغرة وشخصية .... ولكن مع التطور المذهل الذي أصاب الحاسبات الشخصية أصبح من الممكن بناء حاسبات شخصية تقارب الحاسبات المصغرة في القوة .
المكونات العامة للحاسب
بالطبع لقد رأيت حاسباً من قبل و ها أنت تجلس أمامه وترغب في تعلمه ... وتعلم أنه جهاز يتكون من ثلاث قطع :
• الشاشة
• لوحة المفاتيح ، الفأرة .
• علبة النظام : وترى أشهر محتوياتها في هذا الجدول :
الفئة ملاحظات
اللوحة الأم تحمل المعالج المركزي ، الذاكرة المخبئية ، الذاكرة العشوائية ، أطقم الرقاقات ، منافذ الإدخال والإخراج وشقوق التوسعة
وسائط التخزين القرص الصلب ، القرص المرن ، القرص المدمج ، أقراص التخزين الأخرى
بطاقات التوسعة بطاقة الفيديو ، بطاقة الصوت ، المودم ، بطاقة الشبكة ، موائم سكزي
• وربما أيضاً بعض الملحقات الأخرى مثل الطابعة " والماسحة الضوئية " عصى الألعاب " السماعات " .
ها هو رسم توضيحي لعلبة النظام أماوالنا عنها غطائها العلوي و الأمامي :
وهذه المكونات هي (حسب الأرقام ) :
(1) منافذ الإدخال / الإخراج : المنافذ المتسلسلة والمتوازية (2) محول الطاقة (3) شقوق الذاكرة العشوائية (4) محرك القرص المرن (5) محرك القرص المدمج (6) القرص الصلب (7) اللوحة الأم ( سماعات النظام (9) وحدة المعالجة المركزية (10) بطاقات التوسعة
طبعاً سنستعرض كلاً من هذه المكونات ووظائفها .. تابع
أسم الجهاز أو القطعة وظيفتها طريقة شبكها في الحاسب هل هي ضرورية ليعمل الحاسب؟
علبة النظام هي العلبة التي تراها بجانب الشاشة وتنادى مجازا بالـ"PC"

هي الحاوية التي توضع بها المكونات الأخرى لا ولكن لا أحد يود أن يجمع حاسباً ثم لا يستطيع حمله بسهولة !!!!.. في الحقيقة يمكنك تجميع حاسب فوق طاولة مكتبك بدون علبة نظام (ولكن هذا التجميع فلسفي ليس أكثر فلا أحد يود فعل ذلك في الحياة العملية)
للوحة الأم • ربط الأجزاء الأخرى ببعضها البعض مما يسمح بتبادل البيانات فيما بينها .
• تنسيق العمل بين هذه الأجزاء.
• تنظيم عمل الذاكرة .

تثبت داخل علبة النظام وتوصل جميع الأجهزة الأخرى بها نعم
بطاقة الفيديو بطاقة توسعة تسمح بوصل وتشغيل الشاشة وهي ضرورية لأي حاسب

تشبك على اللوحة الأم في أحد شقوق التوسعة نعم
بطاقة الصوت بطاقة توسعة تسمح بوصل سماعات لإصدار الأصوات تشبك على اللوحة الأم في أحد شقوق التوسعة لا
بطاقة المودم بطاقة توسعة تسمح بشبك الحاسب بخط الهاتف بغرض شبكه بحاسب آخر أو بالإنترنت تشبك على اللوحة الأم في أحد شقوق التوسعة لا
بطاقة الشبكة بطاقة توسعة تسمح بشبك الحاسب مع الحاسبات الأخرى لتكوين شبكة تشبك على اللوحة الأم في أحد شقوق التوسعة لا
محول الطاقة يحول التيار المتردد 110 أو 220 إلى تيار مباشر ليستخدم في تغذية كافة المكونات داخل علبة النظام
له مكان في علبة النظام وهو الجزء الذي يشبك فيه السلك القادم من مصدر الطاقة في الحائط نعم
القرص الصلب هو الوحدة الرئيسية لتخزين البيانات والبرامج

يشبك باللوحة الأم عن طريق واجهة IDE أو SCSI لا ولكن لا تستطيع تشغيل الحاسب هذه الأيام إلا بها
محرك القرص المدمج هو جهاز لقراءة البيانات المخزنة على الأقراص المدمجة " cd يشبك باللوحة الأم عن طريق واجهة IDE أو SCSI لا
محرك الأقراص المرنة هو جهاز لقراءة البيانات المخزنة على الأقراص اللينة يشبك بمقبس خاص به على اللوحة الأم نعم
وحدة المعالجة المركزية هو الجزء من الحاسب الذي يقوم بالعمليات الحسابية الرئيسية ( أي مركز الحساب ) ويؤثر بشكل رئيسي في سرعة الحاسب يشبك بمقبس خاص باللوحة الأم نعم
منافذ الإدخال والإخراج المختلفة ( منافذ تسلسلية ومنافذ متوازية والناقل التسلسلي العام ) • المنفذ المتوازي : يستعمل لإدخال أو إخراج البيانات ويوصل به الطابعة .
• المنفذ المتسلسل : يستعمل في العادة لتوصيل الفأرة
• الناقل التسلسلي العام : يوصل به الكثير من أنواع الأجهزة ، . كل نوع له مشبك خاص به لا بد من توصيل لوحة المفاتيح على الأقل بالمنفذ المتسلسل أو الناقل التسلسلي العام
الطابعة الإخراج إلى الورق تثبك بسلك خاص للمنفذ المتوازي أو الناقل العام لا
الماسحة الضوئية مسح الصور ومن ثم تحويلها لصور رقمية المنفذ المتوازي أو الناقل التسلسلي العام أو بطاقة توسعة خاصة أو حتى بمنفذ SCSI لا
الذاكرة العشوائية تمثل ذاكرة سريعة تخزن فيها الملفات والبرامج بصورة مؤقتة أثناء تنفيذها ثم تمحى كلياً قبل إطفاء الحاسب لها مقبس خاص في اللوحة الأم نعم
الشاشة هي التي تنظر إليها الآن ترتبط ببطاقة الفيديو بسلك خاص لا تستطيع رؤية نتائج المعالجة إلا بها
لوحة المفاتيح إدخال الأرقام والحروف إلى الحاسب وكذلك تستعمل لإصدار الأوامر للحاسب توصل بالمنفذ التسلسلي أو الناقل التسلسلي العام نعم
الفأرة إداة إدخال تستعمل في نظام وندوز لإصدار الأوامر للحاسب توصل بالمنفذ
التسلسلي أو الناقل التسلسلي العام لا ولكنها شائعة جداً ولا يخلو حاسب منها في هذه الأيام


. القرص الإلكتروني الصلب (Hard Disk)
هذا العنصر الإلكتروني هو من أهم وسائط التخزين الدائمة والمساعدة لحفظ واسترجاع المعلومات (انظر الشكل 3). وهو مؤلف من مجموعة من الدوائر أو المسارات المرقمة (0، 1، 2،… ). وعادة ما يطلق على المسارات المتوازية والتي تحمل نفس الرقم اسم اسطوانه (Cylinder). وفوق كل دائرة أو (Cylinder) يوجد رأس قراءة وكتابة (Read/Write Head) للوصول إلى الأماكن (لقراءة أو كتابة المعلومات). كما أن كل اسطوانه مقسمة إلى دوائر وقطاعات (Sectors, Tracks) مرقمة، وبالتالي يتمكن الحاسوب من معرفة مكان أو عنوان البيانات التي يراد قراءتها او تخزينها في القرص يكفي معرفة رقم الـ Cylinder والـ Sector والـ Track. والقرص الصلب يكون عادة مثبت داخل الوحدة المركزية (ويسمى بالقرص الصلب الداخلي). وهناك أنواع منه تكون خارج الوحدة المركزية (وتسمى بالأقراص الصلبة الخارجية). ويمتاز القرص الصلب بقدرته التخزينية الضخمة التي تتراوح حاليا بين 80 GigaBytes و 4 GigaByte.



الشكل3: رسم يوضح القرص الصلب من الداخل


2. القرص المغنطيسي المرن (Magnetic Disk or Diskette)
هو عبارة عن صورة مصغرة من القرص الصلب Hard Disk، مؤلف من دائرة واحدة فقط (One Cylinder) وهو مغناطيسي الصنع محدود السعة، خفيف الوزن وسهل الحمل. تتراوح سعته عادة بين 1.2 ميجابايت و 720 كيلو بايت بالنسبة للأقراص بحجم (5"1/4) بوصة، وبين 1.44 ميجابايت و 1.2 ميجابايت بالنسبة للأقراص بحجم (3"1/2) بوصة. وله قارئ خاص عادة ما يكون داخل الوحدة المركزية. ولمعرفة أي عنوان يكفي معرفة رقم ال Sector ورقم ال Track.



الشكل 4: رسم يوضح القرص المغناطيسي 3.5” و “5 1/4
3. القرص الضوئي (Compact Disk)
يعتمد القرص الضوئي على تكنولوجيا الليزر لتسجيل واسترجاع المعلومات. وهو الأكثر استعمالا في عصرنا الحالي، حيث أن ثمنه نسبيا زهيدا جدا وقدرته التخزينية كبيرة. فهي تتراوح بين 750 ميجابايت بالنسبة للأقراص من نوع CD-ROM، إلى 17 Gigabytes بالنسبة للأقراص من نوع DVD-ROM وهي قدرة هائلة جدا. ويمكن أن نخزن فيهم أصوات وصور ونصوص. إلا أن هذا النوع من الوسائط هو للقراءة فقط. فلا نستطيع أن نحذف ولا أن نضيف. وللتسجيل على هذه الأقراص هناك جهاز خاص لذلك يحفر المعلومات على القرص باستعمال شعاع الليزر. ولقراءة هذه الأقراص هناك أجهزة خاصة لذلك تسمى CD-ROM Drive بالنسبة لـ CD-ROMو DVD-ROM Drive بالنسبة لـ DVD-ROM.




ألشكل 5: القرص الضوئي وطريقة القراءة والكتابة باستخدام الليزر
4. الشريط المغنطيسي (Magnetic Tape)
هو من وسائط التخزين الدائمة التي تحفظ المعلومات بطريقة تتابعيه الواحدة تلو الأخرى بمعنى أنه إذا أردنا الحصول على المعلومة العاشرة، على سبيل المثال، فانه ينبغي علينا أن نقرأ المعلومة الأولى ثم الثانية ثم الثالثة وهكذا حتى نصل إلى المعلومة العاشرة! ويمتاز الشريط بقلة ثمنه وقدرته على حفظ كم هائل من المعلومات التي تصل إلى أكثر من 2 Gigabytes للشريط الواحد. ويستعمل الشريط لحفظ الأرشيف (Backup) التي تحتوي على كميات كبيرة من المعلومات. ويمكن أن نخزن عليه المعلومات عدة مرات، وهو قابل للقراءة والكتابة. كما أن له قارئ خاص يسمى Tape Drive. ألشكل 6 يعرض صورة الشريط المغناطيسي.

الشكل 6: رسم يوضح الشريط المغناطيسي ورأس القراءة والكتابة