المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : الحاسب الآلي


esraa serag
19-04-2008, 10:41 PM
شالفصل الأول مقدمة في الحاسب الآلي
================================================== ======================
إعداد وتجميع / سامر عبدالرؤوف ياغي
Computer.atlas4e.com
الفصل الأول
الحاسوب
1-1 تعريف الحاسوب
1-2 خصائص الحاسوب
1-3 تصنيف الحاسبات الالكترونية
1-4 تطور الحاسوب
1-5 الأجزاء المكونة لنظام الحاسوب
:(Computer Definition) 1-1 تعريف الحاسوب
بمعني يحسب، ويعرف الحاسوب بأنه آلة Compute مشتق من الفعل Computer • أن آلمة آمبيوتر
Data Processing حاسبة الكترونية ذات سرعة عالية و دقة متناهية يمكنها معالجة البيانات
وفقا لمجموعة من التعليمات و الأوامر للوصول للنتائج Retrieval و استرجاعها Storing وتخزينها
المطلوبة.
تقوم بمجموعة مترابطة و متتالية من Electronic devices • الحاسوب هو من الآلات الالكترونية
تتناولها بالمعالجة وفقا لمجموعة من Input Data العمليات على مجموعة من البيانات الداخلة
والأوامر الصادرة إليه، المنسقة تنسيقا منطقيا حسب خطة موضوعة Instructions التعليمات
مسبقا لحل مسألة معينة معرفة بغرض الحصول عل على نتائج ومعلومات تفيد في Algorithm
و مجموعة الجمل هذه ،Statements تحقيق أغراض معينة، وتسمى التعليمات والأوامر بالجمل
.Programmer والشخص الذي يصمم البرنامج يسمي مبرمج Program تسمى برنامجاً
{آتاب: مقدمة في علم الحاسبات الالكترونية والبرمجة بلغة بيسك ( د.محمد الفيومي) }
يتم التحكم في أدائها بواسطة Hardware • هو مجموعة من الأجهزة الالكترونية تسمي المعدات
.Software مجموعة من البرمجيات
2-1 خصائص الحاسوب:
1. سرعة إنجاز العمليات.
2. سرعة دخول البيانات و استرجاع المعلومات .
3. القدرة على تخزين المعلومات .
4. دقة النتائج و التي تتوقف أيضا على دقة المعلومات المدخلة للحاسوب .
5. تقليص دور العنصر البشري خاصة في المصانع التي تعمل آليا .
6. سرعة إجراء العمليات الحسابية و المنطقية المتشابكة .
7.إمكانية عمل الحاسوب و بشكل متواصل دون تعب .
8. تعدد البرمجيات و البرامج الجاهزة والتي تسهل استخدام الحاسوب دون الحاجة إلى دراسة علم
الحاسوب و هندسة الحاسوب .
9. إمكانية اتخاذ القرارات وذلك بالبحث عن آافة الحلول لمسألة معينة و أن يقدم أفضلها وفقا للشروط
الموضوعة والمتطلبات الخاصة بالمسألة المطروحة .
10 .قابلية الربط و الاتصال من خلال شبكات الحاسوب حيث يمكن ربط أآثر من جهاز مع إمكانية
التحاور ونقل البيانات والمعلومات فيما بينها .
3-1 تصنيف الحاسبات الالكترونية:
تصنف الحاسبات الالكترونية حسب :
1. من حيث قدرتها على التخزين و آفاءتها في إنجاز المهام: وذلك عن طريق زيادة حجم الذاآرة
التي تؤدي إلى زيادة سرعة وآفاءة الحاسوب في إنجاز العمل.
يعتبر الحاسوب الضخم أو العملاق من أآثر الحواسيب قوة و : (Super Computer) _الحاسوب الضخم
تستخدم الحواسيب العملاقة في المسائل التي تحتاج إلى عمليات حسابية معقدة جداً و تستعمل
الفصل الأول مقدمة في الحاسب الآلي
================================================== ======================
إعداد وتجميع / سامر عبدالرؤوف ياغي
Computer.atlas4e.com
هذه الحواسيب في الجامعات، المؤسسات الحكومية و إدارة الأعمال الضخمة .
١ لحاسوب العملاق - الشكل ١
يستطيع الحاسوب الكبير دعم ومساندة المئات أو الآلاف من : (MainFrame) _الحاسوب الكبير
المستخدمين بحيث يعالج الكثير من عمليات الإدخال و الإخراج و التخزين من المستخدمين لمعالجة
البيانات، و يستخدم الحاسوب الكبير في الشرآات الضخمة و المنظمات الكبيرة التي تضم الكثير من
المستخدمين الذين يحتاجون إلى المشارآة في البيانات و البرامج .
٢ لحاسوب آبير - الشكل ١
الحاسوب المتوسط أصغر من الحاسوب الكبير و لكنه أآبر من : (Minicomputer) _الحاسوب المتوسط
.Network servers, Internet servers الحاسوب الصغير و يستعمل آمزود خدمة للشبكات و الإنترنت
الفصل الأول مقدمة في الحاسب الآلي
================================================== ======================
إعداد وتجميع / سامر عبدالرؤوف ياغي
Computer.atlas4e.com
٣ لحاسوب المتوسط - الشكل ١
من الشائع عن الكمبيوتر الصغير أنه الحاسوب الشخصي : (Microcomputer) _ الحاسوب الصغير
و تندرج في إطار الحاسوب الشخصي الحواسيب ،"PC" والذي يطلق عليه Computer Personal
بحيث يستطيع المستخدمين حمله بكل سهولة و computers (Notebook (laptop المحمول
.PC الإستفاده منه مثل
٥ لحاسوب صغير - ٤ لحاسوب محمول الشكل ١ - الشكل ١
2.من حيث طريقة العمل :
هي أجهزة الكترونية تقوم بمعالجة البيانات المتقطعة و :(Digital Computers ) _ الحاسبات الرقمية
إجراء الحسابات باستعمال الأعداد ممثلة بصورة مباشرة بشكل رقمي وبسرعة فائقة، حيث يتم تمثيل
قيم المتغيرات و الكميات بواسطة الأعداد (بالنظام الثنائي غالباً).وهذا النوع الأآثر شيوعاً و الأآثر دقة
ويمكن برمجته واستخدامه في آافة المجالات .
هي أجهزة الكترونية تعمل على أساس الموجات، :(Analogue Computers ) _الحاسبات التناظرية
ويختص بقياس التدفق المستمر للبيانات التي يمكن التعبير عنها في صورة آميات مادية مثل الضغط
الجوي و درجة الحرارة و الجهد الكهربائي ويستخدم هذا النوع في المجالات العلمية و الهندسية
ويعطي نتائج تقريبية .
الفصل الأول مقدمة في الحاسب الآلي
================================================== ======================
إعداد وتجميع / سامر عبدالرؤوف ياغي
Computer.atlas4e.com
النوعين ضروري . ومن مميزات هذا النوع طريقة المعالجة الرقمية ،و القدرة على تخزين البيانات ، و
الدقة المتناهية، و توليد الاقترانات الرياضية .
ومن مساوئ هذا النوع التكلفة العالية ،و الأخطاء الممكن حدوثها، و البرمجة المتداخلة .
3. من حيث طبيعة أغراض الاستعمال :
يصمم هذا النوع من الحاسبات لأغراض :(General Purpose Computers) _ حاسبات الأغراض العامة
متعددة، مثل تنظيم أجور و رواتب العمال و الموظفين، وتنظيم عمليات الخزن في المصانع و
المؤسسات و تحليل المبيعات ،حيث تمتلك المرونة الكافية لتأمين الكفاءة في المجالات التجارية و
العلمية والطبية والهندسية .
يصمم من أجل أداء وظيفة محددة، مثل :(Special Purpose Computers) _ حاسبات خاصة الاستعمال
أجهزة الإنذار المبكر و أجهزة الحاسوب المستخدمة في العمليات الصناعية وعادة ما تكون الحاسبات
من النوع الحاسوب الصغير أو الحاسوب المتوسط .
4-1 تطور الحاسوب:
ارتكزت عملية تطوير الحواسيب على العناصر الأساسية التالية :
1. زيادة سرعة الحاسوب . 2.التقليل من حجم الحاسوب. 3.التقليل من تكلفة الحاسوب.
4. زيادة دقة النتائج . 5. زيادة القدرة التخزينية 6. تسهيل عملية الاستخدام والتشغيل.
:(First Generation) 1. الجيل الأول
_ بدأت حواسيب هذا الجيل في الظهور من الأربعينيات إلى منتصف الخمسينيات من القرن العشرين.
في بناء الدوائر المنطقية و دوائر Vacuum tubes _الاعتماد على تكنولوجيا الصمامات المفرغة
الكترونية شبيهة بتلك المستخدمة في أجهزة الراديو في ذلك الوقت .
_استخدمت خطوط التأخير الزئبقية في بناء الذاآرة ،وفي نهاية هذا الجيل تم استخدام الحلقات
المغناطيسية في بناء ذاآرة هذا الجيل .
_البطء النسبي ، وسرعة المتدنية نظراً لتدني سرعة الصمامات .
_آان حجم جهاز الكمبيوتر آبيراً ، بالإضافة إلى حاجة الجهاز إلى أجهزة التبريد نظراً لارتفاع درجة
حرارة الصمامات .
_سعة الذاآرة متواضعة للغاية بالنسبة لحجم الأجهزة و بالنسبة للأجيال اللاحقة .
في برمجتها ، مما أدى إلى صعوبة التعامل مع Machine Language _ الاعتماد على لغة الآلة
الحاسوب و تشغيله.
_استخدمت البطاقات الورقية المثقبة لتخزين البيانات والتي طورت فيما بعد إلى الأشرطة
. drums المغناطيسية و الطبول المغناطيسية
و أخيراً الحاسب EDSAC ثم EDVAC تبعه ENIAC _آان أول حاسبات هذا الجيل هو الحاسب المسمى
.UNIVAC المسمى
:(Generation Second) 2. الجيل الثاني
_بدأت حواسيب هذا الجيل في الظهور من منتصف الخمسينيات إلى بداية الستينيات من القرن
العشرين.
و دوائره التي تتميز بصغر الحجم و آفاءة التشغيل Transistor _ الاعتماد على تكنولوجيا الترانزستور
مما أدى إلى تصغير حجم الحاسب بدرجة ملحوظة و زيادة سرعة الحاسوب نظراً لما يمتاز به
الترانزستور عن الصمام .
Hard _ استخدام الحلقات المغناطيسية في ترآيب الذاآرة وقد ظهرت الأقراص المغناطيسية الصلبة
حيث استخدمت لتخزين البيانات من أجل الرجوع إليها لاحقاً . disk
_استحداث لغات برمجة جديدة ذات المستوى العالي(مثل لغة فورتران) التي يمكن باستخدامها
تسهيل التعامل البشري مع الحاسب وبرمجته.
:(Generation Third) 3. الجيل الثالث
_ بدأت حواسيب هذا الجيل في الظهور من فترة الستينيات من القرن العشرين .
و تبعتها الدوائر Small Scale Integrated _ الاعتماد على تكنولوجيا الدوائر المتكاملة صغيرة المجال
مما أدى إلى تصغير الحجم بدرجة آبيرة مع زيادة Medium Scale Integrated المتكاملة المتوسطة
هائلة في سعة الذاآرة و دقة الأداء .
_زيادة سرعة الأداء عن الأجيال السابقة بشكل آبير .
.Multiprocessors بالإضافة إلى تعدد المعالجات ،Minicomputer _ بدأ ظهور الحاسبات الصغيرة
مما أدى إلى زيادة فاعلية وآفاءة الأداء ومن أمثلتها Operating System _ تطورت برامج نظم التشغيل
. Multiprogramming نظام البرمجة التعددية
الفصل الأول مقدمة في الحاسب الآلي
================================================== ======================
إعداد وتجميع / سامر عبدالرؤوف ياغي
Computer.atlas4e.com
. Pascal و Basic _ ظهور لغات برمجة راقية جديدة مثل لغة
_ظهرت وحدات إدخال و إخراج جديدة مثل أجهزة القراءة الضوئية والشاشات الملونة .
:(Generation Fourth) 4. الجيل الرابع
_ بدأت حواسيب هذا الجيل في الظهور من فترة السبعينيات و الثمانينيات من القرن العشرين .
حيث Large Scale Integrated _ استخدمت أشباه الموصلات في تطوير الدوائر المتكاملة الكبيرة
استخدمت في تصنيع دوائر الحاسوب وذاآرته ، وتطورت الدوائر المتكاملة الكبيرة إلى الدوائر المتكاملة
و التي سميت بالمعالجات الميكروية (الدقيقة) Very Large Scale Integrated الكبيرة جداً
.microprocessors
_ ازدادت سرعة أداء حاسبات هذا الجيل عن الأجيال السابقة .
Personal and Home Computers _ بدأ ظهور الحاسبات المصغرة الشخصية و المنزلية
. Microcomputer،
.Real time systems _ تم تطوير برامج و نظم التشغيل و انتشرت أنظمة التشغيل اللحظية
_ ظهور الأقراص المغناطيسية المرنة .
:(Computer System) 5-1 الأجزاء المكونة لنظام الحاسوب
٦ يوضح المكونات الأربعة الرئيسية لنظام الحاسوب - الشكل ١
يتكون نظام الحاسوب من أربعة مكونات رئيسية هي:
معدات الكمبيوتر هي عبارة عن قطع وأجهزة الكترونية،وهذه الأجهزة و القطع :(Hardware) ١.المعدات
الكترونية يمكن رؤيتها بالعين و لمسها فهي تعتبر الجزء المادي من الكمبيوتر ، ويتم التحكم بها وأدارتها
ومن الأمثلة على المعدات:المعالج .Drivers عن طريق البرامج وأنظمة التشغيل تسمى تعريفات الأجهزة
. Hard disk و القرص الصلب mouse الفأرة ،Mother board اللوحة الرئيسية ،Processor الدقيق
الفصل الأول مقدمة في الحاسب الآلي
================================================== ======================
إعداد وتجميع / سامر عبدالرؤوف ياغي
Computer.atlas4e.com
داخل الحاسوب Hardware ٧ يبين المعدات - الشكل ١
و هي عبارة عن الكيان البرمجي الذي يتكون من مجموعة من : (Software) ٢.البرمجيات
التي تتحكم في الكمبيوتر و المعدات و تعتبر البرمجيات بمثابة المتمم و المكمل Instructions التعليمات
.Software بدون البرمجيات Hardware فلا قيمة للمعدات ، Hardware للمعدات
وتضم البرمجيات الأجزاء الرئيسية التالية :
هي عبارة عن مجموعة من البرامج الجاهزة التي تقوم : (Operating System) _ أنظمة التشغيل
بعملية الإشراف والتحكم في وحدات الكمبيوتر الأساسية من أجل توجيه أعمالها و معالجة البيانات
Read ) الداخلة بأفضل صورة ممكنة ، ويكون بعض هذه البرامج مخزناً تخزيناً دائما في الذاآرة القراءة فقط
وبعضها يكون مخزناً على وسيط خارجي في الذاآرة المساعدة . ومن أنظمة ROM) Only Memory
. Windows XP و Windows 9.x و MS-DOS و OS/ و 2 Unix التشغيل
وهي اللغات المختلفة التي يقوم المبرمجون من خلالها : (Programming Languages) _لغات البرمجة
. Java و Fortran و C و C++ و Pascal بكتابة البرامج لحل مسألة معينة ، ومن هذه اللغات
وهي عبارة عن مجموعة من البرامج الجاهزة التي تسهل : (Application Systems) _الأنظمة التطبيقية
على مستخدم الحاسوب تأدية نمط معين من عمليات المعالجة التي تتم على البيانات ومن الأمثلة
على هذه البرمجيات : برمجيات تحرير ومعالجة النصوص و برمجيات الجداول الحسابية و برمجيات الرسم
و التصميم .
وهي البرامج التي آتبها المبرمجون لحل مسألة معينة بلغة برمجة معينة ، : (Programs) _ البرامج
مثل برامج حفظ بيانات طلاب الجامعة و برامج حساب رواتب الموظفين .
الفصل الأول مقدمة في الحاسب الآلي
================================================== ======================
إعداد وتجميع / سامر عبدالرؤوف ياغي
Computer.atlas4e.com
هي مجموعة من الحقائق الأولية التي يراد معالجتها بواسطة الكمبيوتر للوصول : (Data) ٣. البيانات
بحيث يستفيد منها مستخدم الحاسوب . information إلى النتائج المطلوبة التي تسمى المعلومات
٨ يوضح عملية معالجة البيانات باستخدام المعالجة الالكترونية - الشكل ١
حيث يتمكن الكمبيوتر من التعامل معها Number أو digits ويتم تحويل البيانات داخل الكمبيوتر إلى أرقام
وأجراء عمليات المعالجة عليها بالإضافة إلى أمكانية تخزينها و قراءتها عند الحاجة . ويتم أعادة تحويل
أو صورة **** هذه الأرقام بعد معالجتها إلى معلومات مفهومة من قبل الإنسان مثل تحويلها إلى نص
ليتمكن الإنسان من التعامل معها. sound أو صوت Image
الذي يصمم البرامج باستخدام لغات البرمجة، أو Programmer و هو أما المبرمج : (User) ٤.المستخدم
الذي يستخدم البرامج الجاهزة في إدارة أعماله اليومية ، أو مدير شبكة End user المستخدم النهائي
هناك بعض أنواع من . Computer Network الذي يقوم بإدارة شبكات الحاسوب Administrators
الكمبيوتر تعمل بدون تدخل المستخدم.