بالتأكيد نعرف كيف نستخدم الحاسوب .. لكن هل نعرف كيفية عمله فعلاً ؟

هل سأل أحدكم نفسه يوماَ... كيف يعمل الحاسوب؟ بل ماذا يكون أصلاَ؟  ما معنى Software وHardware؟ سنتعرف على هذا كله، وفي النهاية سنجيب على بعض الأسئلة المتكررة.

أولاً: تعريف الحاسوب أو الكمبيوتر:جهاز إلكتروني قادر على استقبال البيانات ومعالجتها إلى معلومات ذات قيمة يتم تخزينها في وسائط تخزين مختلفة. لنتعرف على مكوناته حتى نعرف كيفية عمله: تنقسم مكونات الحاسوب إلى قسمين رئيسيين: القطع الصلبة أوالعتاد Hardware والبرمجيات Software.

Hardware:

1. ذاكرة الوصول العشوائية: RAM هي اختصار لـ(Random Access Memory)وهي نوع من الذاكرة المؤقتة أي أن المعلومات تفقد منها بمجرد انقطاع الطاقة عن الحاسوب، فعلى سبيل المثال:

لو كنتَ تستخدم برنامج Word وقمتَ بالكتابة عليه ولم تقم بحفظ الملف وقُطعت الطاقة عنه فستفقد الملف لأنه كان مُخزناً في الذاكرة المؤقتة.

مكوناتها:

كل قطعة ذاكرة تعد دائرة متكاملة مركبة من ملايين الخلايا التي يكونها اتحاد الترانزستورات والمكثفات، بحيث يشكل كل ترانزستور ومكثف خلية واحدة من خلايا الذاكرة، وكل خلية من هذه الخلايا تعادل (1 Bit) من البيانات من أهم ميزات الذاكرة المؤقتة: السعة، التي تقاس بالغيغابايت -أو بالميغابايت للمنخفضة-.

2.وحدات التخزين:

من ضمن وحدات التخزين: القرص الصلب Hard disk هو عبارة عن أقراص ممغنطة تدور ويقوم اللاقط الكهرومغناطيسي بالقراءة والكتابة من وإلى السطح الممغنط، وهو وحدة التخزين الرئيسية في الحاسوب وهو المسؤول عن التخزين طويل الأمد، وحتى في حال انقطاع الطاقة عن الحاسوب فإن الملفات تبقى موجودة ما لم يتم حذفها.... لنأخذ مثالاً على ذلك ... 

كنتَ تستخدم برنامج Word وقمت بحفظ الملف على سطح المكتب ... وقمت بإعادة تشغيل الحاسوب. ستجد أن الملف موجود ولم ينقص منه شيء. لأنه قد انتقل من ذاكرة الوصول العشوائي إلى ذاكرة التخزين طويل الأمد بعد أن تمّ حفظه.

من أهم خصائص القرص الصلب: سعة التخزين وسرعة الدوران.

3.وحدة المعالجة المركزية:

Central Processing Unit CPU: يسمى أيضاً المعالج Processor وهو الذي يقوم بتفسير التعليمات ومعالجة البيانات، ومن أهم ميزات المعالج: السرعة، وتقاس سرعته بالميغا هرتز Megahertz واختصاراَ MHz .

4. اللوحة الأم (Mother Board):

هي عبارة عن لوحة دارات إلكترونية مطبوعة، وهي التي يتم تركيب جميع قطع الهاردوير ومن أهم مكوناتها:

لوحة الدوائر المطبوعة: هي عبارة عن مربع بلاستيكي يحتوي على ثقوب تلاءم حجم ابر المعالج وذلك لوصله باللوحة الأم وتبادل البيانات بين اللوحة وبين المعالج. شريحتا الجسر الشمالي والجنوبي: وظيفة هذه الشريحة هي نقل البيانات بين المعالج والذاكرة وكرت الشاشة.

5.البايوس BIOS: وهو اختصار لمصطلح Basic Input Output System ويعني النظام الأساسي لدخول وخروج المعلومة، وهو المسؤول عن أساسيات عمل الحاسوب مثل التحكم بشريحة الجسر الشمالي والجنوبي، وهذه الشريحة لا يمكنها تخزين المعلومات بدون طاقة كهربائية لذلك فهي مزودة ببطارية صغيرة تعطيها الطاقة اللازمة.  

6. منفذ الطاقة: وهو عبارة عن منفذ يحتوي على ثقوب ليستطيع الاتصال بكبل يتصل مع مزود الطاقة لتزويد اللوحة الأم بالكهرباء اللازمة للعمل.

7. وحدات إدخال وإخراج البيانات:

وهي مجموعة من الأجهزة التي تقوم بإدخال البيانات ومن أهمها:

إدخال:

1. الفأرة (الماوس).
2. لوحة المفاتيح (Keyboard).

إخراج:

1. الشاشة، حيث تخرج المعلومات للمستخدم عن طريق ظهور المعلومات عليها.
2.  والسماعات عن طريق إخراج الأصوات. 
3. وهناك بعض وحدات للإدخال والإخراج بنفس الوقت مثل الأقراص القابلة للنقل (USB Flash Memory).

الآن وبعد أن انتهينا من العتاد (الهاردوير) سنبدأ بالبرمجيات (السوفت وير).

(Software):

وتتضمن: 

نظام التشغيل: Operating System وتختصرOS، وهو مجموعة من البرمجيات المسؤولة عن إدارة الموارد (الهاردوير)، أي أنه يمثل وسيط بين الهاردوير والمستخدم. الحواسيب بشكل عام لا تعمل من دون أنظمة تشغيل، ومن ضمن أنظمة التشغيل، Windows، Mac، Linux، وتُبيّن أنظمة التشغيل للحاسوب كيفية القيام بالأوامر والمهام.

 البرامج : التطبيقات أو البرامج هي عبارة عن سلسلة تعليمات تعطى للحاسوب لتنفيذ مهمة معينة في إطار زمني معين، ففي الوقت الراهن يوجد أكثر من ملاين بل مليارات التطبيقات المختلفة، بالإضافة إلى أن الحاسوب يكاد يصبح بلا قيمة لولا وجود البرامج.

الآن لنجمع كل ما سبق لنفهم آلية عمل الحاسوب بواسطة مثال:

حسناً .... لدينا الهاردوير، والكمبيوتر مثبت عليه نظام التشغيل Windows 7، منفذ الطاقة يمدٌّ اللوحة الأم بالطاقة وبالتالي هي تمدُّ جميع القطع بالطاقة اللازمة لنقل البيانات فيما بينها، نقل البيانات يتم بواسطة أسلاك تسمى نواقل BUS عندما تكون نفس الحزمة تدعم أكثر من مسار بيانات، إذاً أنا أريد الدخول إلى برنامج Word، فيبدأ عمل الأجهزة، فتقوم الذاكرة العشوائية بتخزين ما توصلتُ إليه بينما يقوم المعالج بالسيطرة على التعليمات وإرسالها إلى باقي الأجهزة، هذا يعني أن آلية عمل الحاسوب هي عبارة عن تبادل بيانات في كيان الهاردوير بحسب الأوامر التي يعطيها المستخدم لنظام التشغيل عن طريق وحدات الإدخال حيث تتحول إلى إشارات إلكترونية فتنتقل من المعالج إلى باقي قطع الهاردوير.

الأسئلة المتكررة:

لماذا يكون أداء حاسوبي بطيء للغاية؟

بشكل عام... يكون سبب الأداء البطيء عادة بسبب نقص في جودة قطع الهاردوير، أي أنه كلما زادت سعة ذاكرة الوصول العشوائية، وسعة القرص الصلب وسرعة دوران أقراصه، وسرعة المعالج، زادت سرعة أداء الحاسوب.

 ما هو البت وما هي وحدات التخزين الحاسوبية؟

البت Bit هو القيمة الصغرى للتخزين من ضمن وحدات القياس إلكترونية، حيث كل 8Bit تعادل 1 Byteوالبايت هو القيمة الكافية لتخزين حرف واحد أو رقم أو رمز، أما وحدات التخزين فهي كالآتي: وتختصر بكتابة أول حرفين من القيمة.

8 Bit = 1 Byte

1024 B = 1KiloByte   

1024 KB = 1MegaByte

1024 MB = 1GigaByte

1024 GB = 1TeraByte  

1024 TB = 1PetaByte

1024 PB = 1ExaByte

1024 EB = 1ZetaByte

1024 ZB = 1YotaByte

كيف أعرف مواصفات أي حاسوب بسهولة؟

لقد اخترت الطريقة الأسهل التي لا تحتاج إلى برامج، في البداية....

اضغط بالزر الأيمن للماوس على جهاز الكمبيوتر،واختر خصائص.ستظهر لك هذه النافذة: 

في خانة النظام ستجد بعض المعلومات الأساسية حول حاسوبك، مثل المعالج ونظام التشغيل والذاكرة. 

أين يتمّ تخزين التاريخ والساعة؟ 

بالنسبة للساعة فإن بياناتها تخزن على البايوس، وقد يتساءل البعض من سبب بقاء الساعة والتاريخ صحيحين حتى عند قطع التيار الكهربائي عن الحاسوب، السبب هو أن البايوس يستمد طاقته من البطارية الصغيرة التي تحدثنا عنها، فتبقى الساعة على حالها حتى عند قطع الطاقة.