دليلك لكل ما تود معرفته عن الحاسب

[asmb111]

الحمد لله رب العالمين والصلاة والسلام على أشرف الأنبياء والمرسلين نبينا محمد وعلى آله وصحبه أجمعين
ثم أما بعد...

أخواني في الله ، أعضاء وزوار منتديات المنتدى
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ،،

شكر خاص :

أحب أن أقدم شكري وامتناني لجميع من شجعني وساعدني بالقيام بهذا الموضوع ومد لي يد العون ، فجزاهم الله عني كل خير وأسكنهم جنات النعيم .

يتجزأ الموضوع إلى عدة فصول نذكرها في أوقات أخرى . لقد قمت بكتابة الدروس بعد جمع العديد من المقالات والدروس والصور من مصادر متعددة أذكرها بعد نهاية هذه الدروس ، فأرجو من المشرف الكريم تثبيت الموضوع نظراً لأهميته لدى مستخدمي الحاسب ( المبتدئين ، المتوسطين , المتقدمين ) .

الفصل الأول :

المقدمة :

تمر المجتمعات في هذا العصر في طور تغيرات تقنية واجتماعية كبيرة مردها حدوث ما يسمى بالثورة المعلوماتية أو الانفجار المعلوماتي، وقد شمل تأثير هذا الانفجار مختلف الجوانب الاقتصادية والاجتماعية والسياسية في المجتمعات الحديثة، بدءاً بالأفراد ومروراً بالمؤسسات والهيئات إلى مستوى الحكومات. ونتيجة لذلك فقد تغير نمط معيشة الإنسان، وتغيرت طبيعة الأعمال التي يقوم بها ، بل تغير نمط وأسلوب تفكير الإنسان في المجتمع الحديث. وهذا الحجم الهائل من التغيرات التي تمر بها المجتمعات مردها الأساسي هو التطور الكبير والسريع في تقنيات المعلومات، ويقصد بتقنيات المعلومات ذلك المزيج من تقنيات الإلكترونيات الدقيقة وتقنيات الحاسب وتقنيات الاتصالات وتقنيات حفظ المعلومات التي شهدت جميعها تطوراً كبيراً وسريعاً في السنوات الثلاثين الأخيرة من هذا القرن. ونتيجة لذلك تحولت المجتمعات في هذا العصر إلى "مجتمعات معلوماتية" يعتمد فيه اقتصادها ورفاهية شعوبها اعتماداً كبيراً على تقنيات المعلومات. ولو أننا شبهنا المجتمع بالجسم البشري، فإن أهمية المعلومات في المجتمعات العصرية هي بقدر حاجة جسم الإنسان إلى الدم . والحاسب في المجتمع الحديث ودوره في معالجة البيانات والمعلومات مثلا لقلب يضخ الدم إلى جميع أنحاء الجسم، فالحاسب والمعلومات في المجتمع هما مثل القلب والدم في جسم الإنسان .

تاريخ تطور الكمبيوتر :

لم يكن الكمبيوتر وليد الصدفة، ولكن كان نتيجة عمل وأبحاث ومحاولات كثيرة من العلماء منذ زمن بعيد، ولو أردنا أن نبحث عن تاريخ الآلات التي تساعد الإنسان في تنفيذ العمليات الحسابية ينبغي لنا أن نعود ما يقارب ثلاثة الآف سنة إلى الوراء، وذلك عندما اخترع الإنسان ذلك الجهاز الذي عرف بالمعداد أو الأباكوس ( Abacus ) والذي استخدمها الصينيون. وفي بداية عام 1833م فكر العالم ( تشارلز باباج ) ببناء آلة حسابية كهربائية تعمل آلياً، ووضع تصميماً لها، ويعتبر تصميم هذه الآلة التي فكر العالم (باباج) بصنعها مشابهاً لتصميم الحاسبات الحديثة الآن! ، إلا أن العالم باباج لم يتمكن من اتمام هذه الآلة بسبب أن التكنولوجيا المتاحة حينئذ لم تكن قادرة على بناءها، وعلى الرغم من أن هذا العالم قد أفنى عمره وثروته لتحقيق هذا الحلم إلا أنه توفي عام 1871م، وعلى الرغم من ذلك يطلق المؤرخون على باباج لقب " أبو الكمبيوتر " . وفي عام 1937م بدأت جامعة هارفارد الأمريكية في صناعة أول حاسب آلي اعتماداً على الفكرة والتصميم الذي وضعه العالم (باباج) وقد سمي "مارك1". ثم كان بعد ذلك أول حاسب آلي يعتمد على الأجزاء الإلكترونية وقد سمي هذا الحاسب " إنياك " وقد اكتمل بناءه عام 1946 تحت رعاية وتمويل وزراة الدفاع الأمريكية ، واعتبر سراً محضوراً ، حيث استخدم لأغراض حربية. ولقد بلغ وزن الحاسب "إنياك" ما يزيد عن 30 طناً، ويبلغ ارتفاعه طابقين ويغطي مساحة 15000 قدماً مربعاً من الأرض (حيز منزل كبير). وكان يحتوي على أكثر من 19000 صماماً مفرغاً وأكثر من نصف مليون نقطة لحام ملحومة باليد! ، وعندما تم تشغيله فإنه يستهلك 200كليووات من الطاقة الكهربائية تكفي لتغذية 600 حاسباً شخصياً حديثاً في الوقت الحاضر! ومن المثير للدهشة أيضاً أنه كان عند تشغيل الحاسب "إنياك" فإن جميع الأضواء الكهربائية في غرب الولاية كانت تنطفئ. ويمكن للحاسب "إنياك" إجراء 500 عملية جمع أو 30 عملية ضرب فقط في الثانية الواحدة. ولا يسعنا هنا إلا أن نعرض لك تقريراً كتبه أحد علماء الكمبيوتر بعد دراسة متأنية للتطور المطرد في أبحاث الكمبيوتر حيث قال: " لو أن صناعة السيارات تطورت بنفس المعدل الذي تطورت به صناعة أجهزة الكمبيوتر لأصبح في استطاعتنا شراء سيارة رولزرويس بمبلغ 2,75 دولار ويكون بإمكان تلك السيارة من قطع مسافة 4000 ميل باستخدام جالون واحد من الوقود".


أجيال الحاسب الآلي:

1) الجيل الأول:

كانت أجهزة هذا الجيل في الفترة من 1950م إلى 1959م ، فقد استخدمت في صناعة الحاسب الصمامات الإلكترونية المفرغة و الأسطوانات الممغنطة .

* تعريف الصمامات الإلكترونية المفرغة:

هي أنابيب زجاجية مفرغة ويمكنها أن توقف أو تمرر التيار الكهربائي دون الحاجة إلى محول ميكانيكي.

عيوب الصمامات الإلكترونية المفرغة:
1) كبيرة الحجم.
2) تستهلك مقداراً كبيراً من الطاقة الكهربائية.
3) سرعتها بطيئة جداً.
4) سهولة كسرها .



2) الجيل الثاني:

كانت أجهزة هذا الجيل من الفترة 1959م إلي 1964م. وذلك نتيجة التطور الذي أدى إلى صناعة الترانزستور (Transistor) الذي استخدم في صناعة الحاسب بدلاً من الصمامات الإلكترونية المفرغة.

* تعريف الترانزستور:

هو وحدة صغيرة جداً تسمح بمرور التيار الكهربائي من خلالها بمقدار يختلف باختلاف التيار الداخل لها أي أنها تسمح بالتحكم بشدة تيار كهربائي حسب شدة تيار كهربائي آخر.

كان لاستخدام الترانزستور العديد من المكاسب أهمها:

1) الترانزستور أصغر حجماً من الصمامات المفرغة بحيث يمكن تركيب مائتي ترانزستور في المساحة نفسها المخصصة لصمام مفرغ واحد.
2) يستهلك الترانزستور كمية حرارة أقل بكثير من الصمامات المفرغة.
3) الترانزستور أسرع كثيراً من الصمامات المفرغة.
4) ينبعث من الترانزستور كمية حرارة أقل بكثير من الصمامات المفرغة.



3) الجيل الثالث:

كانت أجهزة هذا الجيل في الفترة من 1964م إلي 1972م. فقد حدث تطور إلكتروني آخر بصناعة الدوائر المتكاملة "IC" .

*تعريف الدوائر المتكاملة :

عبارة عن مواد شبه موصلة نقية يتم إضافة شوائب إليها بطريقة معينة ودقيقة للغاية بحيث ينتج عن ذلك تكون مكثفات وترانزستورات ومقاومات وبقية عناصر الدوائر المتكاملة .

مميزات الدوائر المتكاملة :

1) وزنها خفيف .
2) ذات مساحة و حجم صغيرين .
3) قلة ثمنها .

عيوب الدوائر المتكاملة :

1) لا يمكن فصل مكوناتها عن بعضها بعد تصنيعها .
2) لا يمكن إصلاحها إذا تعطلت .

المدخل إلى عالم الحاسب :

إن الحاسوب أو الحاسب أو الحاسب الآلي أو الكمبيوتر هي أسماء لآلة واحدة وهي جميعاً تقابل المصطلح الأجنبي ( Computer ).

* معنى كلمة الكمبيوتر:

إن اسم الكمبيوتر ( Computer ) يعني باللغة العربية " الحاسب " وذلك لأن اسم الكمبيوتر مشتق من الفعل ( to Compute ) أي "يحسب". وهذه هي أول الوظائف التي اخترع الحاسب من أجلها وهي أداء الأعمال الحسابية والإحصائية المعقدة والمكررة.

ويعتقد الكثيرون أن الكمبيوتر هو مجرد آلة لإجراء العمليات الحاسبية لا أكثر، و لكن الحاسب – في واقع الحال - جهاز قادر على إجراء العديد من العمليات الأخرى بالإضافة إلى العمليات الحاسبية مثل: مقارنة قيمتين ومعرفة هل هما متساويتان أم لا، ومقارنة قيمتين وتحديد أيتهما أكبر من الأخرى، ونسخ بيانات من مكان لأخر، واختيار قيمة من البيانات وفق شروط معينة.

والكمبيوتر جهاز لا يعقل ولا يفكر ولا يستطيع أن يحل أي مشكلة بمفرده ولكن يمكن الاستفادة من مكوناته وسرعته حيث نقوم بتلقينه كيفية إجراء العمليات المختلفة .

* تعريف الكمبيوتر:

- يعرف الكمبيوتر على أنه آلة سريعة جداً لا تستطيع التفكير والتمييز .
- هو جهاز إلكتروني يقوم باستقبال البيانات و معالجتها طبقاً لتعليمات محددة على شكل برنامج ثم استخراج المعلومات المطلوبة .
- هو آلة كهربائية مكونة من مجموعة من الدوائر الإلكترونية يقوم بالعمليات الحسابية والمقارنة بعد تزويده بالتوجيهات والأوامر اللازمة .


الفرق بين المعلومات والبيانات:


* تعريف البيانات ( Data ) :

هي العناصر التي نستخلص منها المعلومات بعد المعالجة ( ولا تكون مفيدة بمفردها ).

* تعريف المعلومات ( Information ) :

- هي عبارة عن عناصر البيانات التي تم معالجتها بواسطة الكمبيوتر ( وتكون مفيدة للمستخدم ).
- هي المعاني المدركة للإنسان ، وتمثل ظاهرياً بالبيانات والتي قد تكون نصاً أو صوتاً أو غير ذلك .

مراحل معالجة البيانات:

1) إدخال البيانات ( Input Data ):

هي عملية نقل البيانات والملفات والبرامج من المستخدم إلى داخل الكمبيوتر.

2) معالجة البيانات ( Processing ):

هي إجراء عمليات المعالجة المختلفة على البيانات التي أدخلت وخزنت في الكمبيوتر مثل العمليات الحسابية مثل( + ، - ، * ، ÷ ) أو عمليات المقارنة بين القيم.

3) استرجاع النتائج ( Output Information ):

هي عرض النتائج التي توصل إليها الكمبيوتر على المستخدم إما على شاشة العرض أو على الآلة الطابعة أو غير ذلك .

أقسام البيانات :
تنقسم البيانات إلى قسمين :

1) بيانات رقمية : وهي البيانات التي تأخذ قيماً محددة لا تخرج عنها ، ومثال ذلك حروف الهجاء .
2) بيانات تمثيلية : وهي البيانات التي تأخذ قيماً عديدة غير محدودة ، نحو شدة الصوت أو درجة الحرارة .

جهاز الحاسب كما أسلفنا جهاز إلكتروني ، لذا يستخدم الحاسب إشارات أو نبضات كهربائية ، وحيث أن الإشارة الكهربائية لها حالتين عادة ، وهي إما وجود الإشارة أو عدم وجودها أو أن تكون الإشارة موجبة مثل (+5) فولت أو سالبة مثل (-5) فولت . ولذا فإن تمثيل البيانات داخل الحاسب يكون باستخدام إحدى هاتين الحالتين. لذا تعد بيانات الحاسب بيانات رقمية ثنائية بمعنى أنها تمثل بقيمتين فقط يطلق على كل منها رقم ثنائي أو كلمة بت "Bit" . ويمثل الرقم حالة كهر بائية معينة للإشارة نحو كونها سالبة أو موجبة أو حالة وجود الإشارة أو عدمها . وعند التعبير عن هاتين الحالتين في الحاسب يستخدم رمزين هما (0 ، 1) حيث يمثل الصفر حالة عدم وجود الإشارة أو كونها سالبة ، بينما يمثل الرقم (1) حالة وجود الإشارة أو كونها موجبة . وعند إدخال معلومة للحاسب فإنه لا يدرك البيانات التي يتعامل بها الحاسب ، حيث يعتبر الرقم (0 ،1) الوحدة الأساسية لأي معلومة ، وباستخدام مجموعة من هذه الأرقام الثنائية "البتات" حيث يمثل الحرف (أ) بثمانية أرقام ثنائية ، مثلاً (11000110) ويمكن التعبير عن الرقم (9) بسلسة من أربعة أرقام ثنائية ، مثلاً (1001) وهكذا .

وحدات قياس التخزين في الحاسب الآلي :

1) البايت (BYTE) :
يتكون البايت من سلسة من ثمانية أرقام ثنائية ، وعادة يمثل البايت الواحد حرفا هجائيا معيناً أو رقماً بين (0 ، 9) أوعلامة خاصة نحو علامة الاستفهام أو التعجب .

2) الكيلوبايت (K.Byte) :
يتكون الكيلوبايت من ألف وأربعة وعشرين بايت (1024 بايت )
ويشار له بالرمز "ك بايت " .

3) الميجابايت (M.Byte) :
يتكون من ألف وأربعة وعشرين كيلوبايت (1024 ك بايت )
ويرمز له بالرمز "م بايت" .

4) الجيجابايت (G.Byte) :
يتكون من ألف وأربعة وعشرين ميجا بايت (1024 م بايت )
ويمز له بالرمز "ج بايت" .


استخدامات الحاسب الآلي :

للحاسب استخدامات عديدة فالفرق بينه وبين الأجهزة الأخرى المنتشرة في كل مكان هو انه يفعل أكثر من أمر واحد في نفس الوقت ، أي انه يمكن استخدام الحاسب في أمور كثيرة جداً لا يستطيع الإنسان حصرها ، ليس كبقية الأجهزة مثل "التلفزيون" الذي لا تستطيع فعل شيء به سوى مشاهدة ما يعرضه . ومن بعض الأمور البسيطة التي يمكن للحاسب عملها هي :

- القيام بعمليات حسابية للشركات والمؤسسات وحتى الدول مهما كان حجمها .
- القيام بأعمال معقدة مثل الرسم الهندسي ثلاثي الأبعاد .
- القيام بتصميم وطباعة الرسومات والحركات .
- القيام بطباعة وتنسيق الرسائل والخطابات والمستندات .
- الاستماع للموسيقى .
- القيام بتصفح الجرائد اليومية المختلفة وإرسال الرسائل البريدية عن طريق الإنترنت .
<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>
ويلي هذا بإذن الله الفصل الثاني .

[asmb111]

الفصل الثاني :



تصنيف الحاسب الآلي :



يمكن تقسيم أجهزة الحاسب الآلي إلى سبعة أنواع رئيسية بحسب قدرتها على المعالجة والتخزين وبحسب استخداماتها وهي كالتالي :



1) الحاسب الرقمي (Digital Computer):



وهو حاسب يقوم بتنفيذ العمليات عن طريق تمثيل (تحويل) البيانات التي يستقبلها إلى صور رقمية.



مميزات الكمبيوتر الرقمي:



1) تعمل على أساس الأرقام والأعداد.

2) تعمل على أساس علمي ولذلك فدرجة الدقة عالية بها.

3) أسرع في استخراج المعلومات.

4) تستخدم في العديد من الأعمال منها التجارية والعلمية والهندسية وغيرها.



2) الحاسب القياسي (التمثيلي) (التناظري) (Analog Computer):



وهي التي تعمل بقيم يمكن قياسها كالمتغيرات الطبيعية مثل الجهد الكهربائي وشدة التيار أو درجة الضغط الجوي ويتم معالجة هذه القياسات داخل الحاسب ثم تخزن النتائج على هيئة كميات قياسية أو تناظرية مستمرة. وهذا النوع من الحاسبات لا يقوم إلا بالعمليات الحسابية فقط .



الفرق الأساسي بين الحاسب الرقمي والحاسب القياسي:



يكون في طبيعة البيانات بين النوعين السابقين فالبيانات الرقمية تدخل إلى الحاسب على دفعات من الأرقام (Discrete) تتناسب مع مستوى البيانات الداخلة ، أما في الحاسب القياسي فتدخل البيانات في صورة مستمرة (Continuous) مثل التيار الكهربائي المستمر .





3) الحاسب المركزي (mainframe) :



يتميز الحاسب المركزي والذي يطلق عليه أحياناً مسمى " الحاسب الكبير" بقدرة كبيرة على المعالجة والتخزين وبالتالي يكون ذو تكلفة عالية للغاية ، ويستخدم من قبل المؤسسات الضخمة كالشركات الكبيرة والحكومات لتخزين ومعالجة كمية هائلة من البيانات ، كما يتيح هذا الحاسب إمكانية تعدد المستخدمين وتعدد المهام للجهاز ، حيث يمكن أن يبلغ عدد مستخدمي الجهاز في وقت واحد ما يزيد عن (1000) مستخدم والذين يرتبطون بالجهاز عن طريق "وحدة طرفية" خاصة لكل مستخدم تتكون من شاشة عرض ولوحة مفاتيح . ومن أشكال هذا الحاسب "الحاسب فائق القدرة (Super Computer)" وهو من مجالات التنافس الحالية بين كبرى الدول التي تعمل في مجال صناعة الكمبيوتر، وهذه الحاسبات ليست عملاقة فقط من جهة الحجم ولكنها عملاقة أيضاً من جهة القدرة التخزينية الداخلية (الطاقة الاستيعابية) وهي أيضاً أسرع الحاسبات على الإطلاق في تنفيذ جميع أنواع العمليات المعقدة التي تطلب منها. ويستخدم هذا النوع في النظم الحربية والدفاعية و الأجهزة المركزية. وهذا النوع تم تصنيعه بصورة مشتركة بين كل من اليابان وأمريكيا وكان ذلك عند بدء تصميم هذا النوع من الحاسبات و كانت ضمن شروط التصنيع والتصميم المشترك ألا يحق لأحد الطرفين أن يقوم ببيع هذا الحاسب إلا بموافقة الطرف الآخر وذلك كي لا يستخدم هذا الحاسب في أغراض عسكرية أو أغراض أخرى قد تتسبب في كثير من الأضرار وحتى هذا الوقت لا يوجد من هذا النوع من الحاسبات سوى خمس حاسبات أحدهم فقط بجامعة طوكيو باليابان وأربعة حاسبات في الولايات المتحدة الأمريكية هذا على مستوى العالم أجمع!



4) حاسب التحكم :



يستخدم هذا الحاسب لمهام خاصة نحو عمليات التحكم والمراقبة للأجهزة المختلفة مثل الأجهزة الصناعية أو الطبية أو وسائل النقل كالطائرات والسيارات و وسائل الاتصال كالمقاسم والسنترالات وفي ألعاب الأطفال وأجهزة الترفيه . ومثال هذا الحاسب جهاز حاسب الطيار الآلي داخل الطائرات الحديثة والذي يقوم بمتابعة أحوال الطيران نحو ارتفاع الطائرة ومسارها تلقائياً ، كما يتولى التحكم بالطائرات عن طريق إصدار الأوامر والتعليمات لأجهزة قيادة الطائرة المختلفة . كذلك من أمثلة هذا الحاسب جهاز حاسب التحكم داخل السيارة الحديثة والذي يقوم بمراقبة أحوال السير ومعرفة درجة الحرارة وضغط المحرك وأعمال أجهزة السيارة ويصدر إشارة تنبيه إلى سائق السيارة عند وجود خلل ما في أجهزة السيارة . كما يتولى حاسب التحكم في مقاسم الحاسب الحديثة بتحويل المكالمات الهاتفية ، والاستجابة لطلب مستخدم الهاتف بإجراء أعمال الاتصال المختلفة .



5)الحاسبات الدقيقة (Micro Computer):



وهذه الحاسبات ثورة تكنولوجية وعلميه كبيرة والتي تحققت من اختراع المعالج الدقيق. حيث أن سبب صغر حجم هذه الكمبيوترات أدت إلى تخفيض المعادن والمواد المستخدمة في تصنيع الكمبيوترات مما أدى للوصول إلى هذا الحجم الصغير جدا مثل الحاسب الشخصي (Personal Computer) ويطلق عليا أحياناً مسمى " الحاسب الصغير " ويستخدم عادة من فرد أو مؤسسة صغيرة لأعمال الحوسبة والتخزين للبيانات وله قدرة محدودة على المعالجة نسبياً وغالبا يعتبر الجهاز أحادي الاستخدام والمهام . ويتنوع الحاسب الشخصي إلى أشكال مختلفة أهمها :



الحاسب المكتبي : يستخدم للأعمال بالمكاتب نحو طباعة النصوص والرسائل وتخزين المعلومات المطلوبة للمكاتب والمؤسسات أو الهيئات الصغيرة وسمي بهذا الاسم لإمكانية وضعه على سطح المكتب .



http://asmb111.jeeran.com/حاسب%20مكتبي.jpg



الحاسب المنزلي : لا يتوفر عادة له شاشة عرض خاصة بل يمكن عرض البيانات من الجهاز بربطه بتلفزيون المنزل ، ويحتوي الجهاز عادة على مجموعة من البرامج الترفيهية وبرامج التسلية والألعاب وتكون مدمجة داخل الجهاز أو يتم إدخالها له باستخدام أشرطة خاصة تشبه الأشرطة المستخدمة في الفيديو المنزلي أو باستخدام أسطوانات ضوئية كالمستخدمة لدى الحاسب الآلي .

http://asmb111.jeeran.com/سوني%20و%20إكس%20بوكس.JPG



الحاسب المحمول : يختلف هذا الحاسب عن الحاسب المكتبي بتميزه بخفة وزنه ، وإمكانية حمله بسهولة ، واندماج شاشة العرض ولوحة المفاتيح في داخل الجهاز ، كما يمكن تشغيله باستخدام البطاريات الجافة بدلاً من التيار الكهربائي .



http://asmb111.jeeran.com/جهاز%20محمول.jpg



الحاسب المساعد : ذو قدرة محدودة على المعالجة والتخزين مقارنة بالحاسب المكتبي والمحمول ، يمكن حمله باليد ووضعه بالجيب بكل يسر وسهولة . له لوحة مفاتيح وشاشة عرض صغيرة . ومن أمثلة هذا النوع "Pocket PC" .



http://asmb111.jeeran.com/حواسيب%20مساعدة.jpg



6)الحاسب الخادم (Server Computer) :



يتمتع هذا الحاسب بقدرات متوسطة من حيث المعالجة والتخزين تفوق تلك المتوفرة في الحاسب الشخصي بأضعاف مضاعفة . ويستخدم عادة في المؤسسات والهيئات المتوسطة الحجم ، ويسمح بتعدد المستخدمين للجهاز والمهام في نفس الوقت حيث يسمح لعدد من 10 إلى 200 مستخدم بأن يقوموا بتشغيل برامجهم في وقت واحد على الجهاز . ويرتبط بهذا الجهاز حاسب يسمى" حاسب العميل" عن طريق كيبل توصيل يمتد من موقع العميل إلى موقع الحاسب الخادم .



7) محطة العمل (Workstation) :



تشبه محطة العمل الحاسب الشخصي من حيث كونها لمستخدم واحد عادة ، ولكنها تختلف عنه في قدراتها الكبيرة في عمليات المعالجة وكذلك إمكانية تعدد المهام المنفذة من خلاله ، وتسمح محطة العمل بمشاركة البيانات أو المعلومات بين الحاسبات الشخصية عينها بدون خادم ، مثل محطات عمل المختبرات والمصانع .



خصائص (مميزات) الكمبيوتر:



1)السرعة الفائقة:



فالكمبيوتر يمكنه إجراء ملايين العمليات الحسابية والمنطقية في ثانية واحدة ، وهي وإن كانت تتفاوت من جهاز إلى آخر حسب نوع وسرعة الجهاز، وعادة تقاس سرعة الكمبيوتر بالميجاهرتز ( Megahertz ) وتختصر بالرمز (MHz) وهي تعني مليون عملية في الثانية، فمثلاً يقال أن سرعة هذا الكمبيوتر (1000 MHz) وهذا يعني أنه يستطيع إجراء (1000 مليون عملية في الثانية الواحدة) .



2)الدقة المتناهية:



ينتج الحاسب دائماً معلومات دقيقة خالية من الأخطاء وإن كان هناك أية أخطاء فهي قليلة جداً بالمقارنة مع حجم البيانات الكبيرة الذي يقوم بمعالجتها وأيضاً هذه الأخطاء في الغالب ما تكون نتيجة أخطاء بشرية إما في عمل البرنامج أو في عملية إدخال البيانات.



3)المرونة العالية :



ويقصد بها تعدد الاستعمالات حيث يستطيع الحاسب حل كثير من المشاكل التي تواجه المنشآت و الأفراد في مختلف المجالات من خلال أنواع متعددة من البرامج بالإضافة إلى الدعم باللغة العربية المصاحب لأغلب البرامج الحديثة .



4)الطاقة الاستيعابية (التخزينية):



إن الحاسب لديه القدرة على تخزين كم هائل من البيانات والمعلومات، وكما يمكنه استرجاع هذه البيانات والمعلومات بسرعة كبيرة وقتما تستدعي الحاجة لذلك.



5)المثابرة:



فالحاسب لا يعاني من الخصائص البشرية مثل الملل أو التعب فإذا أدى الكمبيوتر مليون عملية حسابية فإنه ينفذ العملية رقم مليون بنفس السرعة التي ينفذ بها العملية الأولى .



6) القدرة على تبادل المعلومات:



حيث أصبح من السهولة الآن ومع انتشار الشبكات سواء المحلية أو شبكات الإنترنت العالمية الحصول على المعلومات من أماكن عديدة.



<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>

ويلي هذا بإذن الله الفصل الثالث .













الفصل الثالث :



نظام الكمبيوتر:

ينقسم نظام الكمبيوتر إلى قسمين:



1)المكونات المادية(Hardware): و تسمى أيضاً "العتاد" وهي الأجهزة والمعدات التي يمكن لمسها باليد .



http://asmb111.jeeran.com/المكونات%20المادية.JPG



2)البرمجيات(Software): توجه الأجهزة والمعدات إلى كيفية استخلاص المعلومات .



http://asmb111.jeeran.com/برامج.JPG



وسيتم شرح أجزاء الحاسب وبرمجياته بالتفصيل في الفصول القادمة إن شاء الله .



أولاً / المكونات المادية للكمبيوتر:

يتكون الحاسب من ثلاثة أجزاء رئيسية:





أولاً / وحدة نظام الحاسب :



1) صندوق النظام (Case) .

2) مزود الطاقة (Power Supply) .

3) اللوحة الأم (Mother Board) .

4) وحدة المعالجة المركزية (CPU) .

5) وحدة الذاكرة الرئيسية (Memory Unit) .

6) القرص الصلب (Hard Disk) .

7) مشغل الأقراص المرنة (Floppy Disk Drive) .

8) مشغل الأقراص الضوئية (Optical Disk Drive) .

9) نواقل البيانات (Data Buses) .

10) كروت الأجهزة المادية (Hard Ware Cards) .





ثانياً / وحدات الإدخال :



1) لوحة المفاتيح (Kay Board) .

2) جهاز الفأرة (Mouse) .

3) جهاز الماسح الضوئي (Scanner) .

4) جهاز قارئ الأعمدة (Bar Cod Recorder) .

5) جهاز قارئ البطاقات الممغنطة(Magnetic Card Reader).

6) جهاز القلم الضوئي (Light Pen) .

7) جهاز إدخال الصوت (Sound Input) "الميكروفون" .

8) عصا التحكم (Joy Stick) .

9) شاشة اللمس (Touch Screen) .





ثالثاً / وحدات الإخراج :



1) شاشة العرض (Monitor) .

2) الآلة الطابعة(Printer) .

3) السماعات الصوتية (Speakers) .

4) الراسم (Plotter) .





ثانياً / البرمجيات:

وتنقسم البرمجيات إلى أربعة أنواع وهي:



1) أنظمة التشغيل (Operating System) .

2) لغات البرمجة ( Programming Languages) .

3) برامج التشغيل المساعدة (utilities Programs ) .

4) حزم البرامج التطبيقية (application Program) .



<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>

ويلي هذا بإذن الله الفصل الرابع .











الفصل الرابع:



المكونات المادية(Hardware):





1/ صندوق النظام (Case) :



http://asmb111.jeeran.com/صناديق%20النظم.JPG



هو عبارة عن هيكل مصنوع من المعدن أو مواد أخرى كالبلاستيك ويحمل كل المكونات الأساسية في الكمبيوتر الشخصي . تكمن القيمة الحقيقية للصندوق في أنه يضم جميع المكونات الداخلية للكمبيوتر ويوفر قدرة الوصول إلى العالم الخارجي من خلال المنافذ والموصلات, ويحمي الدارات الحساسة في الكمبيوتر من التلف ومن التداخل الكهرومغناطيسي, كما أنه يحمي الأجهزة الخارجية المحيطة مثل التلفزيون من التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن الكمبيوتر. فهو الجدار الواقي للحاسب من الأخطار التي تشمل : سقوط جسم ثقيل عليه ، أو دخول أجسام معدنية صغيرة حيث تتسبب بتلف المحتويات الداخلية بإحداثها تماساً كهربائي . كذلك يحدد الشكل الخارجي الجميل أو القبيح .



يجب عند اختيار صندوق النظام وضع هذه الخيارات في الحسبان وهي :



1) كلما كان صندوق النظام كبيراً .. كلما أمكن إضافة قطع أخرى ، كما أن تدفق الهواء يصبح أفضل .

2) توفر مواقع الأقراص الصلبة والمحركات الأخرى بعدد يناسب احتياجاتك .

3) توفر فتحات لإضافة مراوح للتهوية .



إن صندوق النظام يحدد حجم وشكل وتكوين اللوحة الأم وكمية التوسيع المحتملة, والمساحة التي يمكن أن توضع فيها محركات الأقراص والإكسسوارات الداخلية الأخرى .



هذه صورتان لمقدمة وخلفية صندوق نظام وعليها المكونات الرئيسية التالية :



http://asmb111.jeeran.com/الجهة%20الأمامي%20للكيس.jpg

http://asmb111.jeeran.com/صندوق%20النظام%20من%20الخلف.jpg

<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>

ويلي هذا بإذن الله الفصل الخامس .







الفصل الخامس :



2/ مزود الطاقة ( Power Supply ) :



http://asmb111.jeeran.com/مزود%20الطاقة.JPG



ويسمى أيضاً " وحدة الإمداد بالطاقة " أو " محول الطاقة " وهو عبارة عن صندوق معدني يقوم بتغذية القطع الإلكترونية داخل صندوق النظام "Case" بالطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيلها ، وذلك بتحويل الكهرباء من 220 فولت "AC" إلى 12 و 5 فولت من نوع "DC" .



(AC) : الجهد الكهربائي المتردد " Alternating Current" .

(DC) : الجهد الكهرباء المستمر" Direct Current " .



يتنوع الشكل الخارجي لوصلات وحدة الإمداد بالطاقة كالتالي :



http://asmb111.jeeran.com/وصلات%20مزود%20الطاقة.jpg



نلاحظ من الصور السابقة أن وصلات وحدة الإمداد بالطاقة متصل بها أسلاك ذات ألوان مميزة وهي كالتالي :

1) اللون الأحمر : يقوم بتوصيل ( + 5 فولت ) .

2) اللون البرتقالي : يقوم بتوصيل ( + 3.3 فولت ) .

3) اللون الأصفر : يقوم بتوصيل ( + 12 فولت ) .

4) اللون الأبيض : يقوم بتوصيل ( - 5 فولت ) .

5) اللون الأزرق : يقوم بتوصيل ( - 12 فولت ) .

6) اللون الأسود : يقوم بتوصيل ( صفر فولت ) .

*

المكونات الداخلية لوحدة الإمداد بالطاقة ( Power Supply Component ) :



http://asmb111.jeeran.com/داخل%20البور%20سبلاي.jpg



1) الفيوز ( Fuse ) :

هي أول مراحل وحدة الإمداد بالطاقة حيث يقوم بقطع التيار الكهربائي عنه في حالة زيادة الكهرباء عن المعدل الطبيعي .أما في الحالة الطبيعية فوجوده كقطعة للحماية فقط .



2) الخافضة أو المحولة ( Transformer ):

وتقوم بتحويل الكهرباء من 220 فولت إلى 12 و5 فولت بدون تغير نوعية الكهرباء ، أي أنها لا تغير الكهرباء من "AC" إلى "DC" .



3) الموحد أو المعدل ( Diode ) :

ووظيفته تحويل الكهرباء من "AC" إلى " DC" وهذه المرحلة لا تقوم بالتحويل الكامل لنوعية الكهرباء ، ولا تتدخل في الكمية الفولتية للكهرباء .



4) المتسعة أو المكثف الكيمياوي (Capacitor) :وهي تقوم بالتحويل الكامل لنوعية الكهرباء من "AC" إلى "DC" . إن هذه القطعة تخزن الكهرباء فيجب تفريعها من الكهرباء قبل التعامل معها .



5) المروحة (Fan) :

وهي لتبريد وحدة الإمداد بالطاقة وتعتبر دليلاً عملياً على عمله .



6) القطع الأخرى :

تقوم هذه القطع بالمحافظة على المستوى الكهربائي التي تغذي القطع بمستوى ثابت .



عملية تحويل التيار الكهربائي من "AC" إلى "DC" :



http://asmb111.jeeran.com/رسم%20تخطيطي%20يوضح%20كيفية%20تحول%20الكهرباء.jpg



أنوع وحدات الإمداد بالطاقة :



1)النوع القديم "AT" أحادي التوصيل .



2)النوع الحديث "ATX"ثنائي التوصيل .



يختلف النوع الأول عن النوع الثاني فقط في الأسلاك التي تغذي اللوحة الأم حيث أن هذه الأسلاك في النوع الأول ينتهي بوصلتين ، أما في النوع الثاني فينتهي بوصلة واحدة ، وبطبيعة الحال فإن النوع الأخير لا يمكن حدوث خطأ في تركيبه لأنه ذي وصلة واحدة .



ملاحظة :

تنصح الشركات المصنعة للحاسبات الآلية بعدم تشغيل وإغلاق الجهاز عدة مرات في فترة زمنية قصيرة وذلك للتغير السريع في درجة حرارة الجهاز . فدرجة الحرارة تسبب التمدد والانكماش للقطع والمكونات . كما تنصح الشركات بإبقاء الجهاز يعمل حتى إنهاء العمل.



عند شراء وحدة الإمداد بالطاقة يجب مراعاة الأمور التالية :



1) النوعية :

بعض النوعيات المنخفضة الجودة و الرخيصة الثمن تؤدي إلى عدم ثبات الجهود المختلفة التي تنتجها ، وخاصة عند زيادة عدد القطع المتصلة بجهاز الحاسب وبالتالي تؤدي إلى عدم ثبات عمل وحدات الحاسب المختلفة .



2) قدرة وحدة الإمداد بالطاقة :

فيجب مراعاة هذه النقطة المهمة لأنه كلما ازداد عدد القطع المتصلة بجهاز الحاسب ، زاد ت الكمية المستهلكة من الكهرباء . لذلك يجب عليك اختيار الأفضل لحاسبك ، ويفضل ألا تكون قدرة وحدة الإمداد بالطاقة أقل من ( 400 فولت ) .

وإليك هذا الموقع الذي تستطيع من خلاله معرفة الطاقة اللازمة التي يحتاجها حاسبك :



http://www.jscustompcs.com/power_supply/



3) نوع الوصلة من حيث أنها (ATX أو AT ) :

فيجب مراعاة وصلة وحدة الإمداد بالطاقة من حيث كونها مناسبة لتغذية اللوحة الأم .



4) المروحة :

في بعض هذه المزودات توجد بها مروحة صغير وهي لا تطابق المواصفات الموجودة في منطقتنا ( الخليج ) فتسبب ارتفاعاً في درجة حرارة وحدة الإمداد بالطاقة وبالتالي تلفه .



تغيير وحدة الإمداد بالطاقة :



في حالة التأكد من أن وحدة الإمداد بالطاقة لا تعمل تماماً ، أو أنها لا تعمل بالشكل الصحيح ، أي أنها لا تعطي الفولتية الصحيحة الداخلة والخارجة ( يمكن التأكد من الفولتية باستخدام جهاز قياس الفولتية ) ، فيفضل استبدالها .



وإليك شرح كيفية تغيير وحدة الإمداد بالطاقة :



1) أغلق الجهاز وقم بفصله تماماً عن مصدر الكهرباء .

2) افصل جميع الوصلات التي تغذيها وحدة الإمداد بالطاقة .

3) ستجد أربعة مسامير خلف صندوق النظام (Case ) في الأعلى مستخدمة في تثبيت وحدة الإمداد بالطاقة ، قم بفكها .

4) اسحب وحدة الإمداد بالطاقة من داخل صندوق النظام (Case ) ببطء وتأكد أن وصلاتها غير متصلة بالقطع الأخرى .

5) قم بوضع وحدة الإمداد بالطاقة الجديدة مكان القديمة .

6) ستجد في مؤخرة وحدة الإمداد بالطاقة مفتاح صغير خاص بضبط الكهربائي الداخلة إليه .

7) ثبت الوحدة الجديدة بالمسامير الأربعة .

8) قم بتوصيل وصلات وحدة الإمداد بالطاقة بالأجهزة الأخرى .



ملاحظات :



1) قبل قياس الفولتية الخارجة من وحدة الإمداد بالطاقة يجب أيضا التأكد من صحة الفولتية الداخلة إليها.

2) قبل تطبيق خطوة استبدال وحدة الإمداد بالطاقة أرجو أن تراعي جميع الأمور التي كتبت عن وحدة الإمداد بالطاقة .





تبديل مروحة وحدة الإمداد بالطاقة :



مع مرور الزمن تقوم مروحة وحدة الإمداد بالطاقة التي تعمل على تبريده بإصدار أصوات مزعجة أو تتوقف عن العمل باستمرار ، وقد تحتاج لدفعها كي تعمل ، ولهذا قد تضطر إلى تبديل المروحة بمروحة جديدة . قد تنجح عملية تنظيف أو تشحيم المروحة بدل استبدالها ، ولكن في بعض الأحيان تكون تالفة ولا يفيد ذلك معها .



وهذا شرح كيفية تبديل مروحة وحدة الإمداد بالطاقة في حالة تلفها :



الأدوات المطلوبة:



1) لحام (40 أو 60 فولت ) .

2) المادة اللاحمة .

3) مفك مسامير.

4) مروحة جديدة .



خطوات العمل :



1) انزع وحدة الإمداد بالطاقة من صندوق النظام (Case) .

2) ستجد على سطح وحدة الإمداد بالطاقة أربعة مسامير ، قم بفكها ثم قم بنزع الغطاء .



أحذر لمس أجزاء وحدة الإمداد بالطاقة الداخلية، كي لا تصعق



3) انزع المروحة بفك المسامير الموجودة في مؤخرة وحدة الإمداد بالطاقة دون قطع أسلاكها .

4) انزع الأسلاك من المروحتين القديمة والجديدة باللحام .

5) قم بتوصيل أسلاك المروحة القديمة بالمروحة الجديدة .

6) لتجربة وحدة الإمداد بالطاقة ، قم بتوصيل طرفي سلك خارجي بوصلة وحدة الإمداد بالطاقة الكهربائية الرئيسية . بحيث يكون طرفه الأول في السن الرابع من الجهة العلوية التي تحمل السلك ذي اللون الأخضر، و طرفه الآخر في السن الرابع من الجهة السفلية التي تحمل السلك ذي اللون الأسود .

9) عندما تتأكد من عمل المروحة ، اقطع التيار الكهربائي عن وحدة الإمداد بالطاقة ، وثبت المروحة بداخله ثم أغلق غطاء المزود .

10) قم بتثبيت وحدة الإمداد بالطاقة بصندوق النظام .



انظر الصور :



http://asmb111.jeeran.com/تبديل%20المروحة.JPG

<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>

ويلي هذا بإذن الله الفصل السادس .

[WE Vll]

ما شاء الله

[ring]

ماشا الله :)
والله يوفقك :cool:

[wellknownQ8]

و عليكم السلام و رحمة الله و بركاته ..

!!!!!!!!! ما شاء الله ... ^_^
بالفعل أحسنت و أحسنت أخي asmb111
و جزاك الله خير.. :)

و أفضّل أن تضع وصلة هذا الموضوع في توقيعك ;)

و أرشحه للمواضيع المميزة :biggthump

و السلام :)

[asmb111]

أشكركم أخواني على هذا الكلام الحلو وأرجو أ، تكونوا استفدتم تلك الاستفادة الكبيرة

وشكراً لك أخي العزيز wellknownQ8 على الترشيح :)
وسأقوم إن شاء الله بوضع رابط الموضوع في توقيعي :biggthump

وألآن نستكمل الموضوع ...

===========================================
الفصل السادس :



3/ اللوحة الأم (Mother Board) :



اللوحة الأم هي الجزء الأكثر أهمية في الحاسب ، وتكمن أهميتها في أنها الأساس ليكون الجهاز ككل خالي من المشاكل ، فاللوحة الأم هي القطعة التي توصل إليها جميع القطع الأخرى في الحاسب .



أنواع اللوحات ألام :

تنقسم اللوحات الأم إلى نوعين رئيسيين هما :



1) لوحة أم تندمج فيه بعض الكروت مثل كرت الصوت وكرت الشاشة وتسمى ( Build ) .

2) لوحة أم لا تندمج فيه أي كروت وتسمى ( Build non ) .



http://asmb111.jeeran.com/لوحة%20أم%20مندمج%20بها%20كرت%20الصوت.jpg



http://asmb111.jeeran.com/0000000000.jpg



أهمية جودة اللوحة الأم :



• تسمح لجميع أجزاء الحاسب بالتعاون مع بعضها البعض و تبادل البيانات في سبيل إنجاز العمل المطلوب كما تقوم بالتنسيق بين هذه الأجزاء .

• تقوم بعمليات الإخراج والإدخال الأساسية .

• اللوحة الأم تحدد مدى قابلية جهازك لزيادة سرعته و قدراته في المستقبل (نوعية المعالج ، مقدار ونوعية الذاكرة العشوائية ، عدد شقوق التوسعة .... إلخ ) .

• اللوحة الأم تحدد نوعية الأجهزة الملحقة التي تستطيع تركيبها : مثلاً قد لا تحتوي لوحة أم على ناقل تسلسلي عام وهذا قد يحرمك من إضافة أجهزة توصل بواسطة هذا الناقل إلا بإضافة بطاقة خاصة لذلك .

• اللوحة الأم عليها طقم الرقاقات الذي يحدد الكثير من مميزات الحاسب بشكل عام : مثل سرعة الناقل المحلي ، وسرعة الذاكرة العشوائية ومميزات أخرى كثيرة .

• جودة اللوحة الأم بحد ذاتها تؤثر في سرعة جهازك ، فالجهاز المزود بلوحة أم ممتازة يكون أسرع من الجهاز الآخر ذو اللوحة الأم الرديئة حتى لو كانت المكونات الأخرى (مثل الذاكرة العشوائية المعالج ..الخ ) متماثلة .



شكل و تركيبة اللوحة الأم :



إن شكل وحجم اللوحة الأم يختلف اختلافاً جذرياً من جهاز إلى آخر ، فقد تجد بعض اللوحات الأم كبيرة وبعضها صغيرة ، كما قد تجد اختلافاً في أماكن وضع الكثير من المكونات مثل رقاقة "البيوس" وشقوق الذاكرة وغيرها ، كما نجد اختلافاً كبيراً في أداء اللوحات الأم بغض النظر عن شكلها و حجمها ، أما الأجزاء الأساسية في اللوحة الأم فلا تختلف من جهاز إلى آخر كثيراً ، لذلك وجب علينا التعرف عليها لنتمكن من شراء اللوحة الأم المناسبة . وهذه لوحة أم وعليها أجزائها الرئيسية :



http://asmb111.jeeran.com/اللوحة%20الأم.jpg



و إليك توضيحاً لأكثر القطع أهمية باللوحة الأم :



1) مقبس المعالج :



مقبس المعالج هي المنطقة التي يوضع عليها المعالج , ويختلف هذا المقبس بحسب نوع المعالج المصمم له. ومن اشهر أنواع المقابس في أيامنا " Socket" وهي عبارة عن مربع من البلاستك يحتوى على ثقوب صغيرة تدخل بها الإبر الخاصة بالمعالج ذو رافعة صغيرة على جانبه لتثبيت أو تحرير المعالج ، ويكون المعالج عندها على هيئة رقاقة مربعة الشكل بأسفلها إبر تتصل بمقبس المعالج .



http://asmb111.jeeran.com/مقبس%20المعالج.jpg



بينما الأنواع القديمة من المعالجات فإنها تستخدم شق" Slot " وهو يختلف بشكله عن " Socket" . وله شكل مشابه لشقوق التوسعة حيث يكون المعالج الذي يوصل به على شكل يشبه أشرطة حواسب الألعاب القديمة .



http://asmb111.jeeran.com/شق%20المعالج.jpg



2) شريحتي الجسر الشمالي والجسر الجنوبي :



http://asmb111.jeeran.com/الجسر%20الشمالي%20والجنوبي.jpg



الجسر الشمالي: هي الشريحة التي تكون قريبة من المعالج والذاكرة وشق "AGP" . تقوم الشريحة بعملية نقل المعلومات والاتصال مابين المعالج والذاكرة وكرت الشاشة. تستخدم المعلومات بين هذه المكونات ما يسمى بالناقل الأمامي (Front Side Bus) و يرمز له FSB"" . ومن خلال سرعته تقوم شريحة الجسر الشمالي بتحديد سرعة المعالج وسرعة ناقل كرت الشاشة ، كما أنها تحدد نوع الذاكرة التي يمكن استخدامها وحجمها .



الجسر الجنوبي: هو المسؤول عن شقوق " PCI " و"" ISA التي توضع عليها الكروت الإضافية مثل المودم وكرت الصوت وكرت الشبكة. وكذلك من مسؤولياته التحكم بالأقراص الصلبة ومشغلات الأقراص المرنة والضوئية التي تستخدم تقنية" IDE " ، ومن الأمور المهمة التي تقوم بها هذه الشريحة هي التحكم بمداخل ومخارج المعلومات مثل لوحة المفاتيح والفارة ، كما يمكنها التحكم بمداخل " USB " والتي يتم من خلالها توصيل الكثير من الأجهزة الخارجية مثل الطابعة والماسح الضوئي و الفأرة ولوحة المفاتيح .



3) رقاقة البيوس :



http://asmb111.jeeran.com/رقاقة%20البيوس.jpg



البيوس (BIOS) هو اختصار لجملة"" Basic Input Output System و تعني البرنامج الأساسي لدخول وخروج المعلومة . هذا البرنامج مسؤول عن أساسيات عمل الحاسب. مثل التحكم بشريحتي الجسر الشمالي والجنوبي وشرائح الذاكرة وغيرها. كل ذلك يتم عمله من خلاله ومن ثم توصيلها لنظام التشغيل المستخدم على الحاسب كنظام النوافذ "Windows" مثلاً . برامج البيوس الحديثة تعطيك القدرة على التحكم بكل إعدادات الجهاز مثلاً : سرعة المعالج والذاكرة و القدرة على التحكم بقدرة الكهرباء التي تصل إلى المكونات المختلفة . و تندمج شريحة البيوس في اللوحة الأم ويحفظ برنامجها على رقاقة قابلة للقراءة فقط "ROM " والتي لا يمكن تغيير ما تحتويه ، وتحتفظ هذه الرقاقة بمحتويات البيوس حتى لو تم إطفاء جهاز الحاسب . أما ألآن فالوضع تغير مع اللوحات الأم الحديثة ، فأصبح برنامج البيوس يخزن على ذاكرة يمكن مسح المعلومات الموجودة عليها وإعادة برمجتها باستخدام برامج خاصةحيث "EEPROM" .



4) مكثفات الطاقة:



http://asmb111.jeeran.com/مكثفات%20الطاقة.jpg



هي المسئولة عن جودة وكفاءة الإشارات الكهربائية التي تصل إلى المعالج . و تقاس قوتها بوحدة "فاراد" . إن أحجامها وعددها يختلف من لوحة أم إلى أخرى . فكلما زادت قوتها وكثر عددها كان انتقال الإشارات أفضل وبالتالي الارتقاء إلى أداء أسرع و مشاكل أقل . وتكثر عندما تكون بعض الكروت مندمجة باللوحة الأم وتكون أقل عندما لا تكون بعض الكروت مندمجة .



5) شق توسعة من نوع (AGP) :



http://asmb111.jeeran.com/AGP%20شق.jpg



تتميز عن باقي الشقوق بلونها البني أو الأسود ، ويرمز لها بالرمز "AGP" والذي هو اختصار ""Accelerated Graphics Port و يعني " مسرع منفذ الرسومات " .

يوجد نوعان من شقوق AGP" " ، النوع الأساسي ويسمى "AGP" فقط ، وهناك النوع المخصص لكروت المحترفين ويسمى "AGP Pro" . حيث يختلف النوع المخصص لكروت المحترفين بكونه اكبر حجما. بسبب الحاجة لحجم اكبر من الطاقة وبالتالي يخصص لها موقع خاص للكهرباء. يمكن تركيب كروت "AGP" على شقوق "AGP-Pro" ولكن لا يمكن تركيب كروت "AGP-Pro" على شقوق "AGP" . تعمل هذه الشقوق وفق تقنيات مختلفة السرعات. فالسرعة الأساسية لشق "AGP" هي (66) MHZ وتستطيع نقل (512) ميغابايت بالثانية الواحدة . هذه التقنية تسمى(( AGP X1 . التقنية الثانية تسمى( AGP X2) وهي تعمل بضعف سرعة النوع الأول ، وقد وصلت هذه التقنيات إلى النوع AGP X8) ) وهو الأسرع حتى ألان .



6) شقوق توسعة من نوع (PCI) :



http://asmb111.jeeran.com/PCI.jpg



تتميز بلونها الأبيض غالباً ومكانها الثابت في جميع اللوحات الأم الحديثة ، ومن خلالها يمكن تركيب كروت الحاسب الإضافية مثل كرت المودم وكرت الصوت وحتى كرت الشاشة ولكن ألآن أصبح الجميع يستخدم شق "AGP" لسرعته الكبيرة . تعمل هذه الشقوق وفق تقنيات مختلفة السرعات فقد ظهرت الآن شقوق جديدة تدعى " PCI Express "والتي وصلت إلى سرعات كبيرة في نقل المعلومات .



http://asmb111.jeeran.com/pci%20-ex.jpg



وهذه التقنيات هي (X1 / X2 /X4 /X8 /X16 )

وسعة نقلها للمعلومات (256MB /512MB /1GB /2GB /4GB)



وهكذا نجد أن سرعة نقل المعلومات على شقوق " PCI Express " أسرع بكثير من شقوق "PCI" القديمة التي قد لا تستطيع نقل أكثر من 132 MB ، وسيتم تركيب كروت الشاشة عليها نظراً لسرعتها العالية ، وقد بدأت الشركات تبني لوحاتها الأم متوافقة مع هذه الشقوق .



يتبع ...

[asmb111]

7) شقوق توسعة من نوع (ISA) :



http://asmb111.jeeran.com/ISA%20شقوق%20.jpg



تتميز بلونها الأسود وطول شقوقها وشكلها المميز ، وهي من أقدم أنواع الشقوق . منها ما يعمل بقدرة (16 بت) ويستطيع نقل (2 ميجابايت في الثانية) . وقد أصبحت هذه الشقوق لا توجد إلا في اللوحات الأم القديمة .



8) شق CNR :



http://asmb111.jeeran.com/CNR.jpg



وهي اختصار Communication Network Riser"" . تتميز بلونها البني وحجمها الصغير وشكلها المميز . صممت هذه الشقوق لكي تتناسب مع بعض أنواع الكروت ككرت المودم و كرت الشبكة والتي تستمد كامل احتياجاتها التشغيلية من المعالج .



9) شق AMR :



http://asmb111.jeeran.com/amr.jpg



وهي اختصار " Audio Modem Riser" . توضع بها كروت الصوت والمودم الخاصة بها .

و يعتبر هذا الشق أحدث من شق "CNR" .



10) شقوق الذاكرة العشوائية :



http://asmb111.jeeran.com/شقوق%20الذاكرة.JPG



تتميز بلونها الأسود أو البني أو البنفسجي وحتى الأحمر و الأزرق ، كما تتميز بوجود قفلين أو ماسكتين باللون الأبيض على جانبيها . تختلف شقوق الذاكرة بحسب نوع الذاكرة المخصصة لها ، فمنها ما يختص بالذواكر من نوع (DDR) ومنها ما يختص بغيرها ، وتدعم شقوق هذا النوع من الذاكرة ترددات مختلفة (266 MHz / 333 MHz / 400 MHz ) ، وقد ظهرت الآن ذواكر من نوع آخر تعمل بترددات مرتفعة تدعى "DDR2" ولها شقوق خاصة لها تدعم تردد مرتفع يبلغ (533 MHz) .



http://asmb111.jeeran.com/ddr2.jpg



11) " Jumpers" :



http://asmb111.jeeran.com/JUMBER.jpg



تستطيع بهذه القطع المتناهية الصغر تجهيز بعض الإعدادات باللوحة الأم ، وتصنع هذه القطع من المعدن ، وتستخدم للتوصيل بين بعض إبر اللوحة الأم لعمل دائرة كهربائية مغلقة لتفعيل بعض المميزات المختلفة

أو لصنع دائرة كهربائية مفتوحة لتعطيل بعض المميزات المختلفة .



12) "DIP Switch" :



http://asmb111.jeeran.com/dip%20swtch.jpg



يتميز بسهولة التعامل والاستخدام لاحتوائه على مفاتيح يمكن التحكم بها إما بتمكينها أو تعطيلها .



13) مقبس الكهرباء الرئيسي :



http://asmb111.jeeran.com/مقبس%20الكهرباء%20الرئيسي.jpg



يتميز هذا المقبس بشكله المستطيل وبعدد الثقوب الموجودة به حيث تبلغ (20 ثقباً) في كل ثقب (إبرة واحدة) ويتضح هنا أن المقبس متوافق مع تقنية "ATX" الحديثة . وما يميز هذا المقبس عن غيره ، أنه من المستحيل أن نخطأ في تركيب وصلة وحدة الإمداد بالطاقة به لأن المقبس لا يقبل التركيب عليه إلا بطريقة واحدة وهي الصحيحة .



14) مقبس الكهرباء الإضافي :



http://asmb111.jeeran.com/مقبس%20الكهرباء%20الإضافي.JPG



يتميز هذا المقبس بشكله المربع وبعدد ثقوبه التي لا تتعدى(4 ثقوب) في كل ثقب (إبرة واحدة ) . ومن المميز بهذا المقبس أنه لا يمكن أن نخطأ أيضا في تركيب وصلة وحدة الإمداد بالطاقة به لأن المقبس لا يقبل التركيب عليه إلا بطريقة واحدة وهي الصحيحة .



15) شقوق "FDD" و شقوق "IDE" :



http://asmb111.jeeran.com/FDD%20IDE.jpg



شقوق "FDD" : يرمز لها "FDD" وهو اختصار " Floppy Disk Drive" . يتميز هذا الشق بلونه الأسود وبعدد إبره حيث يبلغ الصف العلوي (17 إبرة) أما الصف السفلي فيبلغ عدد إبره (16 إبرة) ، ويستخدم للتوصيل ما بين القرص المرن وهذا الشق .



شقوق "IDE" : تتميز هذه الشقوق بأنها أكبر حجما من شق "FDD" ، كما تتميز بعدد إبرها حيث يبلغ الصف العلوي (20 إبرة) بينما الصف السفلي تبلغ عدد الإبر به (19 إبرة) ، ويستخدم للتوصيل ما بين القرص الصلب وهذا الشق أو ما بين مشغل الأقراص الضوئية . يرمز لهذه الشقوق "IDE" وهي اختصار " Integrated Drive Electronics" . تستخدم هذه الشقوق تقنيات خاصة تدعى بتقنيات "ATA" . لكل من هذه التقنيات سرعات معينة كي تنقل بها المعلومات ، فتقنية "ATA33" تنقل المعلومة بسرعة (33 MHZ في الثانية)، أما تقنيات "ATA66" و ""ATA100 و "ATA133" ، فإنها تنقل المعلومات بسرعة (66 و 100 و 133 MHZ في الثانية ) على التوالي . وتتميز شقوق كل تقنية بلون خاص بها ، فتقنية "ATA33" تتميز شقوقها باللون الأسود ، وتقنية "ATA66" و "ATA100" متميزة باللون الأزرق . ولكن هذه الألوان ليس متفق عليها عند الشركات المصنعة للوحة الأم فقد تجد تقنيات مثل "ATA33" أو ATA100"" تتميز شقوقها باللون الأبيض أو الأحمر .



يجب عند اختيار اللوحة الأم الاهتمام بهذه الخيارات وهي :



1) الشركة المنتجة للوحة الأم .

2) مكان التصنيع .

3) دعمها للمعالج .

4) تردد المعالج .

5) عدد شقوق الذاكرة العشوائية .

6) عدد شقوق التوسعة (AGP / PCI /AMR /CNR /ISA) .

7) نوع الذاكرة العشوائية التي تدعمها .

8) وجود شق "AGP" .

9) دعمها لتقنية "ATA33" أو "ATA66" أو "ATA100" أو "ATA133" .

10) وجود رقاقتي بيوس .

11) وجود "wake on LAN" .

12) دعمها لوحدة الإمداد بالطاقة الكهربائية من حيث أنها :



(AT): حيث يكون مدخل وحدة الإمداد بالطاقة الكهربائية على هيئة وصلتين منفصلين لمد اللوحة الأم بالتيار الكهربائي .



(ATX) : حيث يكون مدخل وحدة الإمداد بالطاقة الكهربائية على هيئة وصلتين متصلين لمد اللوحة الأم بالتيار الكهربائي .



<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>

ويلي هذا بإذن الله الفصل السابع .

[asmb111]

الفصل السابع :



4/ وحدة المعالجة المركزية (CPU) :



http://asmb111.jeeran.com/المعالج.jpg



هو عبارة عن قطعة إلكترونية بداخلها ملايين من الترانزستورات تعمل معاً، والمعالج هو أهم وحدة من مكونات الحاسب حيث يتولى جميع المهام التي يطلبها المستخدم من الحاسب ، حيث يتلقى من المستخدم الأمر المطلوب تنفيذه ويتولى مهمة تنفيذ هذا الأمر ، سواء كان يتعلق بمعلومة رياضية أو منطقية أو غيرها ، وبذلك نستطيع وصفه بالعقل المدبر للحاسب الآلي . يسمى المعالج في اللغة الإنجليزية "CPU" وهي اختصار "Central Processing Unit " التي تعني ( وحدة المعالجة المركزية) . يتم تقييم أداء الحاسب من كفاءة المعالج الموجود به ، لذلك لا بد أن نحدد ما هي المعايير التي من خلالها نستطيع معرفة المعالج الأفضل . وهذه المعايير هي:



1) اسم الشركة المنتجة للمعالج :



حيث هناك الكثير من الشركات التي تعمل في حقل إنتاج المعالجات أمثال شركة "Intel" و شركة "AMD" وشركة ""CYRIX وشركة "RISC" وغيرهم .



2) قوة أداء المعالج :



وتقاس قوة أداء المعالج بعدد الأوامر التي يستطيع القيام بها في الثانية الوحدة .



3) سرعة المعالج:



توجد معالجات بسرعات مختلفة مثل (2000 ، 2400 ، 2600، 300، 3000 ) مليون دورة في الثانية الواحدة . وكلما ازدادت سرعة المعالج كلما أمكن تنفيذ عدداً أكبر من العمليات داخل الحاسب بالثانية الواحدة .



4) عائلة أو رقم المعالج:



حيث أن كل معالج له رقم أو عائلة يتميز بها عن غيره .





البنية التحتية للمعالجات :



تتألف المعالجات من عدد كبير جداً من الترانزستورات كما ذكرنا سابقاً ، فما هو عمل هذه الترانزستورات ؟ ومما تتكون ؟

إن المعالج يقوم بالتعامل مع البيانات على شكل "بتات" ، فالمعالج لا يفهم إلا لغة على شكل (0 ، 1) .

وإذا نظرنا نظرة متعمقة بداخل المعالج ونظرنا لما يعمله ، نجده إما يقوم بالعمليات الحسابية كالجمع والطرح وغيرها من العمليات أو يقوم بالعمليات المنطقية ، وفي كل الأحوال على المعالج أن يتخذ القرارات الصحيحة ويقود دفة العمل على هذا الأساس ، فكيف يتخذ الحاسب القرارات ؟

إن هذا هو عمل الترانزستورات ، حيث أنها موزعة على هيئة مجموعات بداخل المعالج ، لتقوم كل مجموعة منها بعمل محدد ، فمثلاً إحدى المجموعات مختصة بالمقارنة بين الأرقام والأخرى لاتخاذ القرارات في حالة معينة وهكذا ، ويختلف عدد وطريقة تجمع الترانزستورات في كل مجموعة ، مما يؤثر على وظيفتها ، ويستطيع الحاسب باستخدام هذه المجموعات المختلفة بشكل مدروس ومنظم بالقيام بالعمل الموكول إليه .

تسمى كل مجموعة من هذه المجموعات "بوابة منطقية" التي تختلف بحسب الوظيفة التي تؤديها وعدد الترانزستورات التي تحتويها ، وإذا تجمع عدد كبير من هذه البوابات لأداء وظيفة معينة تصبح ما نسميه " دائرة متكاملة " ، والمعالج ما هو إلا مجموعة من الدوائر المتكاملة مرتبطة ببعضها البعض بشكل معقد .



وإليك أخي الكريم خلاصة ما شرح في الأعلى :



عدة ترانزستورات = مجموعة وظيفية (بوابة)

عدة بوابات وظيفية = دائرة متكاملة

عدة دوائر متكاملة = معالج



والترانزستور بحد ذاته هو وحدة صغيرة جداً تسمح بمرور التيار الكهربائي من خلالها بمقدار يختلف باختلاف التيار الداخل لها ، بحيث تسمح بالتحكم بشدة تيار كهربائي حسب شدة تيار كهربائي آخر ، وباستخدام هذه الوحدة الصغيرة (الترانزستور) يمكننا تنظيمها لتكوين وحدات ذات وظيفة معينة تختلف باختلاف ترتيب وتنسيق هذه الترانزستورات داخلها ، وبذلك يمكننا تكوين أنواع لا نهائية من الوحدات (البوابات الوظيفية ، دوائر متكاملة) ، وكلما ازداد عدد الترانزستورات التي تتكون منها الدوائر المتكاملة كلما أمكن تنفيذ وظائف أكثر تعقيداً .



معمارية المعالج :



يوجد داخل المعالج ملايين الترانزستورات التي تقوم بمجملها بعمل المعالج ، ولا يخفى عليك أن هذه الملايين من الترانزستورات موضوعة كلها في مساحة صغيرة جداً وبين الواحدة والأخرى مساحة ضئيلة جداً ، وهذه موصلة مع بعضها البعض بأسلاك صغيرة جداً تضمن تدفق البيانات بين الترانزستورات ، وتقاس سماكة هذه الأسلاك بـوحدة " المايكرون " ، وسماكة هذه الأسلاك هي التي تحدد معمارية المعالج ، وكلما كانت معمارية المعالج أصغر كلما كان استهلاك الطاقة أقل و كانت الحرارة الناتجة من المعالج أقل مما يخفف من مشاكل التبريد ، كما تمكننا المعمارية الأصغر من استخدام فولتية أقل للتيار المار في هذه الأسلاك .



* تعريف المايكرون :



هو وحدة قياس الطول تساوي واحد من المليون من المتر .



المكونات الرئيسية للمعالج :

يتكون المعالج من الأجزاء الرئيسية التالية:



1) وحدة الإدخال والإخراج (Input /Output Unit) .

2) وحدة التحكم (Control Unit) .

3) وحدة الحساب والمنطق (Arithmetic-Logic Unit) .

4) الذاكرة المخبئة ( Cache Memory ) .



أولاً / وحدة الإدخال والإخراج (Input /Output Unit) :



تتحكم بسريان البيانات من وإلى المعالج ، وهي الجزء الذي يقوم بطلب البيانات والتنسيق مع الذاكرة العشوائية في سريان البيانات . ليس لهذه الوحدة أي تأثير على أداء المعالج ، لأن كل معالج مزود بوحدة إدخال وإخراج خاصة تناسبه ، كما أنه ليس بإمكانك ترقية أو تعديل هذه الوحدة بل هي جزء لا يتجزأ من وحدة المعالجة المركزية نفسها .

إن أحد الأسباب التي تجعل وحد الإدخال والإخراج مهمة هي احتوائها على الذاكرة المخبئة من المستوى الأول (L1 Cache) التي سنتحدث عنها فيما بعد .



ثانياً / وحدة التحكم(Control Unit):



تعتبر وحدة التحكم هي العقل المدبر لجميع أجزاء الحاسب ، بحيث أنه لا يمكن لأي وحدة داخل الحاسب البدء بعملها قبل وصول إشارة لها من وحدة التحكم .

تقوم وحدة التحكم تحديداً بتنظيم تنفيذ المهام في المعالج ، بحيث تتلقى المهام من وحدة الإدخال والإخراج وتقوم بترجمتها إذا وجب ذلك ثم تقوم بتمريرها إلى الوحدة الأخرى) وحدة الحساب والمنطق) .

وتقوم هذه الوحدة أيضاً بتنفيذ الوسائل المتطورة لتسريع تنفيذ البرامج ، كما أنها تتحكم بتردد المعالج ، كذلك لا يمكنك ترقية أو تعديل هذه الوحدة بل هي جزء لا يتجزأ من وحدة المعالجة المركزية .



ثالثاً / وحدة الحساب والمنطق ( Arithmetic /Logic unit) :

وتنقسم إلى ثلاثة أقسام رئيسية وهي :



1) وحدة الفاصلة العائمة :



إنه من الصعوبة بمكان أن يقوم المعالج بحساب أعداد الفاصلة العائمة (الأعداد التي بها فاصلة عشرية) ومن أمثلتها ( 2.336 / 2.5565 / 8856.36532 / 0.220003 ) لأنه في هذه الحالة سوف يستهلك الكثير من قوته في حساب عملية واحدة ، لذلك تم إضافة وحدة الفاصلة العائمة داخل المعالج وتختص هذه الوحدة في العمليات الحسابية الخاصة بالفاصلة العائمة ، كما أنها تلعب دوراً رئيسياً في سرعة تشغيل البرامج التي تعتمد بشكل كبير على الأعداد العشرية وهي في الغالب ما تكون في الألعاب ذي الأبعاد الثلاثة وبرامج الرسم الهندسي .

لقد ساعدت قوة وحدة الفاصلة العائمة الكبيرة في تسريع الألعاب ذي الأبعاد الثلاثة ، مع أن دور المعالج قد قل في هذا المجال ، بفضل دخول البطاقات الرسومية المسرعة بقوتها الكبيرة .

توجد وحدة الفاصلة العائمة في المعالجات (486) فما أحدث داخل المعالج ( ما عدا المعالج 486SX) ، وقد كانت توضع في المعالجات (386) وما قبله خارج المعالج وتسمى ""math co-processor أي معالج مساعد . إن وضع وحدة الفاصلة العائمة خارج المعالج (على اللوحة الأم ) يجعلها بطيئة بالمقارنة مع معالجات اليوم ، حيث أن جميع المعالجات الحديثة يوجد بها وحدة فاصلة عائمة و ليس هذا فقط ، بل وحدة فاصلة عائمة متطورة .



2) وحدة الأعداد الصحيحة :



وتختص هذه الوحدة بالقيام بحسابات الأعداد الصحيحة ، وتستعمل الأرقام الصحيحة في التطبيقات ثنائية الأبعاد ، كما تستعمل في معالجة النصوص . تعتبر قوة وحدة الأعداد الصحيحة مهمة جداً لأن أغلب المستخدمين يستعملون التطبيقات التقليدية أغلب الأوقات .



3) المسجلات :



تستعمل لخزن الأرقام التي يريد المعالج أن يجري عليها حساباته ، فالمعالج لا يمكنه عمل أي عملية حسابية إلا بعد أن يجلب الأرقام المراد إجراء العمليات عليها إلى المسجلات . توجد المسجلات فيزيائياً داخل وحدة الحساب والمنطق .

إن حجم المسجلات مهم حيث أنه يحدد حجم البيانات التي يستطيع الحاسب إجراء الحسابات عليها ، ويقاس حجم المسجلات بالبت بدلاً من البايت بسبب صغر حجمها .



رابعاً / الذاكرة المخبئة ( Cache Memory ) :



تتنوع الذاكرة المخبئة إلى ثلاث مستويات في المعالجات الحديثة( L1 Cache/ L2 Cache/L3 Cache ) بحيث تقوم كلاً منها بوظيفة محددة .



الذاكرة المخبئة من المستوى الأول (L1 Cache) :



تقوم بقراءة وكتابة البيانات والتعليمات من وإلى الذاكرة العشوائية بصفة متكررة ، وتعتبر الأسرع من بين أخرياتها . بسبب صغر حجمها حيث يصل حجم هذه الذاكرة إلى (64 كيلو بايت ) .



الذاكرة المخبئة من المستوى الثاني (L2 Cache) :



تقوم بتسريع تدفق التعليمات إلى المعالج ، وتعتبر أقل سرعة من ( L1 Cache) . يصل حجم هذه الذاكرة إلى (1 ميجابايت ) .



الذاكرة المخبئة من المستوى الثالث (L3 Cache) :



تقوم بتسريع تدفق التعليمات إلى المعالج ، ولكن بسرعة تقل عن سرعة (L2 Cache ) ، كما تقوم بسد الفجوة ما بين (L2 Cache ) و الذاكرة العشوائية ، حيث تعتبر مرحلة وسيطة بينهما . يصل حجم هذه الذاكرة إلى ( 8 ميجابايت ) .



العوامل المؤثرة على أداء المعالج :



إن سرعة المعالج ليست هي العامل الوحيد الذي يقرر قوة أداء المعالج بل هناك الكثير من العوامل التي تتحكم في أداء المعالج . إليك أخي الكريم أهم تلك العوامل :



1) تردد المعالج :

هو تردد الساعة التي يعمل عليها المعالج ، كلما كان تردد الساعة أعلى كلما أصبح بإمكان المعالج القيام بأعمال أكبر في وقت أقل . وتردد المعالج ليس هو كل شيء فيما يتعلق بالسرعة في معالجة البيانات ، بل هناك تقنيات أخرى تزيد وتعزز من أداء المعالج ، كما أن هناك تفاوت من معالج إلى آخر في بعض المجالات ، فقد تجد أن معالجاً ما يتفوق في حسابات الأرقام الصحيحة ومعالج آخر يتفوق في الذاكرة المخبئة وهكذا .



2) تردد الناقل الأمامي :

يرمز له " FSB " ، وهو من العوامل المهمة في تحديد أداء المعالج ، فكلما زاد تردد الناقل الأمامي كلما أدى ذلك إلى مزيداً من البيانات المنتقلة من المعالج إلى الذاكرة العشوائية .



3) الذاكرة المخبئة :

إن حجم و سرعة هذه الذاكرة مهم جداً ولها تأثير كبير على أداء المعالج ، فكلما ازداد كلاً من الحجم و السرعة كلما أدى ذلك إلى زيادة أداء المعالج .



4) التعليمات :

تتميز المعالجات باستخدامها مجموعة من التعليمات التي تساهم في جعل المعالج ينفذ تعليمات أكثر ، وتختلف هذه التعليمات من معالج إلى آخر .



5) خطوط المعالجة :

إن احتواء المعالج على أكثر من خط واحد لتنفيذ العمليات لأمر مهم جداً ، حيث أن ازدياد هذه الخطوط يساهم بشكل كبير في ازدياد سرعة المعالج في تنفيذ العمليات المختلفة . ويرجع سبب ذلك أن المعالج عندما تعرض عليه أكثر من عملية واحدة فإنه يقوم بتقسيمها على هذه الخطوط وبالتالي تنفيذ ٌ للعمليات بسرعة أكبر . ولكن إن كان هناك خط واحد فقط وعرضت على المعالج عدة عمليات فإنه لن يستطيع تقسيمها وبذلك سوف ينفذ العمليات بالتتابع .



6) التقنيات الأخرى :

هناك تقنيات أخرى في تطور مستمر من قبل الشركات ، ومنها تقنية (Hyper-Threading) التي تقوم باستغلال الطاقة الغير مستخدمة في المعالج على هيئة معالج افتراضي ثانٍ لكي يمكن الاستفادة منه بالقيام بتعليمات أخرى ، بحيث يستمر المعالج بالعمل بطاقته الكاملة مما ينتج عنه أداء أعلى .

وهذه الصورة توضح المقصود :



http://asmb111.jeeran.com/2.png



ومن التقنيات المتطورة أيضاً ، تقنية (HyperTransport ) التي تساهم في زيادة تدفق التعليمات ما بين الذاكرة والمعالج بشكل كبير .




يتبع ...

[asmb111]

تبريد المعالجات :

أي قطعة إلكترونية في أي جهاز الحاسب ومنها المعالج تحتاج لأن تكون ضمن مدى معين من درجات الحرارة التي افترض الصانع أنها ستعمل عليه ، وإذا زادت درجة الحرارة عن هذا الحد فإنها :



1) تقصر من عمر المعالج .

2) تبطئ من أدائه .

3) تتسبب بأخطاء في الحسابات .

4) تتسبب بتوقف الحاسب عن العمل بشكل متكرر .

5) قد يعيد الحاسب تشغيل نفسه بدون سبب

6) قد تحدث أشياء غريبة مثل أخطاء في القرص الصلب

7) في أحيانٍ نادرة تؤدي لعطب المعالج كلياً .



كلما كانت فولتية المعالج ومعماريته أقل كلما كانت درجة الحرارة الناتجة أقل لذا فإن المعالجات المختلفة تنتج كميات مختلفة من الحرارة . ومن الطرق المستخدمة في تبريد المعالجات :



1) المشتت الحراري :



وهو عبارة عن شريحة من المعدن تلتصق بسطح المعالج يخرج منها بشكل عمودي عدد كبير من الأعمدة المعدنية ، وتكمن فائدة هذا المشتت الحراري في أن الحرارة الناتجة من المعالج تنتشر في الأعمدة العمودية ذات المساحة السطحية الكبيرة فتقوم بتشتيت الحرارة ، وكلما ازداد كبر المشتت الحراري وازدادت مساحة أسطحه كلما أدى ذلك إلى انتشار أوسع للحرارة . يصنع المشتت الحراري عادة من الألمونيوم أو النحاس أو من كليهما لأنهما موصلين جيدين للحرارة ، كما أنها تصنع من الفضة ، وتعتبر المشتتات المصنوعة منه أفضل أنواع المشتتات الحرارية ، كما أن بعض هذه المشتتات الحرارية تأتي معها مروحة للتبريد خاصة بها تقوم بدفع الهواء بين الأعمدة المعدنية ، بحيث يمكن تشتيت أكبر قدر ممكن من الحرارة . تختلف هذه المراوح عن بعضها بشكل عام من حيث حجمها وسرعة دورانها وارتفاعها، فلكل مروحة مميزاتها التي تتفرد بها ، فبعض المراوح تسمى "Ball Bearing" وهي مراوح تتميز بوجود حبيبات صغيرة في محورها تساعد على دوران أكثر مرونة وأدنى درجة من الاحتكاك . ومن المشتتات المعروفة بقوة طردها للحرارة :



1) المشتتات من نوع " zalman " .

2) المشتتات من نوع " vantec " .

3) المشتتات من نوع " Thermaltake " .



http://asmb111.jeeran.com/مشتتات.jpg

http://asmb111.jeeran.com/طريقة%20تبريد%20المعالج.jpg



يجب على المشتت الحراري أن يكون ملتصقاً بسطح المعالج تماماً . في بعض المعالجات لا يكون المشتت ملتصقاً به من المصنع بل بتم تثبيته فوق المعالج بمثبتات خاصة ، وفي هذه الحالة فإنه لا بد أن يكون وجه قاعدة المشتت الحراري مصقولاً بشكل جيد بحيث يكون أقرب ما يمكن من سطح المعالج ، ولكنه حتى ولو تم صقله بتلك الكفاءة فإنه لن يتلامس من وجه القاعدة إلاَّ القليل ، وبالتالي سيكون هناك فراغ ضئيل جداً بين وجه القاعدة وسطح المعالج ، ولذلك تم تصنيع مواد خاصة تملأ هذا الفراغ تدعى "heat sink compound" ، حيث تقوم هذه المادة ( معجون ) بملأ الفراغ البسيط وتسمح للحرارة بأن تنتقل بكفاءة عبرها من المعالج إلى المشتت الحراري .

وهذه الصورة توضح ما ذكر في الأعلى :



http://asmb111.jeeran.com/10.jpg



ومن أفضل هذه المواد ما تحتوي على عنصر الفضة بكثرة . ومن المواد المعروفة في هذا المجال :

1) المعاجين من نوع " Arctic Silver 3 " .

2) المعاجين من نوع " Arctic silver 5 " .

3) المعاجين من نوع " Arctic Silver Ceramique " .



http://asmb111.jeeran.com/معجون.jpg



يمكنك أخي الكريم الاستفادة من هذا الرابط أيضاً :



http://www.arabhardware.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=10



وهذه تجربة تأكد فائدة المعجون للمعالج :



http://asmb111.jeeran.com/التجربة%20رقم%20واحد.JPG

http://asmb111.jeeran.com/التجربة%20رقم%20اثنان.jpg



لقد تم اختبار المعالج في كلتا الحالتين ببرنامج " Prime95 " (http://mersenne.org/gimps/p95v238.exe) الذي يجعل المعالج يعمل بأقصى طاقته بشكل متواصل لمعرفة الحد الذي يستطيع المعالج الوصول إليه من درجة الحرارة المرتفعة . كما تم قياس درجة الحرارة ببرنامج " Pc Alert 4 " . ويعتقد أن درجة الحرارة على هذا البرنامج أعلى بأربع درجات من الوضع الأصلي .

من الملاحظ أن حرارة المعالج أثناء العمل تعتمد على كفاءة المعجون والمشتت الحراري ، وعلى كمية الحرارة التي ينتجها المعالج ، وعلى درجة حرارة صندوق النظام ، ولا يمكن لأي مشتت حراري أن يحفظ درجة حرارة المعالج إلى أقل من درجة حرارة صندوق النظام ، هذا لأن الهواء الذي يدفع بين أعمدة المشتت الحراري مأخوذ من صندوق النظام نفسه . إن أحد أسباب ارتفاع درجة حرارة المعالج هو وجود الأوساخ داخل المشتت الحراري مما يمنع مرور الهواء بداخله ، ويسمح بارتفاع درجة الحرارة ، فيجب في هذه الحالة تنظيفه منها .



2) التبريد بالهواء البارد :



نقوم بوضع مروحة بحجم (120 ملم ) تدفع الهواء البارد من خلال أنبوب "فريون" إلى أنبوب موصول بمشتت المعالج .



http://asmb111.jeeran.com/3.jpg



<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>

ويلي هذا بإذن الله الفصل الثامن .

[راسم البسمة]

لا الحقيقة مكتبة عظيمة .. :أفكر:

اشكرك عليها... :33:

والله شكلها ما خذتن اليوم كله عنك.. :biggthump

[asmb111]

أشكرك أخي الكريم على روحك الطيبة

================

الفصل الثامن :



5/ وحدة الذاكرة الرئيسية (Memory Unit) :



تنقسم وحدة الذاكرة الرئيسية إلى قسمين :



1) الذاكرة العشوائية (Random Access Memory) :



تتكون هذه الذاكرة من صف من الشرائح الإلكترونية موضوعة على لوحة دوائر مطبوعة ، وبداخل هذه الشرائح دوائر متكاملة ، تستخدم هذه الذاكرة للاحتفاظ بالبيانات مؤقتاً أثناء تشغيل جهاز الحاسب ، ويتم مسح هذه البيانات عند إيقاف التشغيل بقطع التيار الكهربائي عن جهاز الحاسب . من الطبيعي أنه كلما زادت سعة الذاكرة كلما أمكن للجهاز التعامل مع برامج أكثر وكمية أكبر من البيانات ، وتقدر سعة الذاكرة عادة "الكيلوبايت" أو "ميجابايت" ، ويمكن للمستخدم إضافة المزيد منها إلى جهازه بشروط معينة ، وتتراوح أحجامها كالتالي :



1MB - 2MG – 4MB – 6MB -8MB – 16MB – 32MB – 64MB -128MB – 256MB – 512MB – 1GB



في ضوء الأنواع المختلفة من الذاكرة واختلاف تقنياتها وسرعاتها واحتياجاتها للطاقة ، فقد بات من الضروري إيجاد سبل تسمح بتمييز الذاكرة بشكلها وذلك لكي لا يتم تركيب نوع من الذاكرة على لوحة أم لا تدعمها. هذا التمييز يتم بطريقين كالتالي:



الأول / عن طريق عدد الإبر الموجودة بالجانب السفلي من لوحة الذاكرة ، وهو الجزء الذي يوضع بداخل الشق المخصص للذاكرة على اللوحة الأم . وكلما ازداد عدد هذه الإبر زاد حجم المعلومة التي يمكن نقلها ، ولذا فإن الأنواع الأحدث من الذاكرة تحتوى على عدد أكثر من الإبر.



http://asmb111.jeeran.com/8.jpg



الثاني / عن طريق معرفة موقع الحز بين إبر لوحة الذاكرة ، بالإضافة إلى معرفة عددها .



http://asmb111.jeeran.com/7.jpg



أنواع شرائح الذاكرة العشوائية :



?أ) SIMM

اختصاراً لجملة " Single In-Line Memory Module" . تكون الشرائح في هذه الذاكرة على جانب واحد من اللوح .



?ب) DIMM

اختصاراً لجملة " Dual In-Line Memory Module" . تكون الشرائح في هذه الذاكرة على جانبي اللوح .



?ج) RIMM

اختصاراً لجملة ""Rambus In-Line Memory Module ، وهي خاصة بالذواكر من "RDRAM" .



أنواع الذاكرة العشوائية :



1) DDR-SDRAM :

http://asmb111.jeeran.com/4.jpg

تتميز هذه الذاكرة بعدد إبرها التي تبلغ (184 إبرة ) ، كما تتميز بوجود حز واحد بين إبرها . يبلغ ارتفاع هذه الذاكرة (3 سم ) وعرضها (13.4 سم ) ، وتوجد شرائحها على جانبي اللوح ، مما يعني أنها من نوع (DIMM) . تعمل هذه الذاكرة بترددات (200 / 266 / 333 / 400 /433 / 466 / 500 / 533 / 550 ) MHz ، وتستطيع كل من هذه السرعات نقل معلومات يصل حجمها إلى (1600/2100 /2700 /3200 / 3500 / 3700 / 4000 / 4300 / 4400) ميغابايت بالثانية الواحدة على التوالي .



2) DDR2-SDRAM

http://asmb111.jeeran.com/5.jpg

تشبه ذاكرة " DDR-SDRAM" في طريقة عملها ولكنها تصل إلى سرعات عالية ، يوجد بين إبرها حز واحد ، ويبلغ عدد إبرها (240 إبرة) . تعمل هذه الذاكرة بترددات (400 / 533 / 667 / 800) MHz ، كل من هذه السرعات نقل معلومات يصل حجمها إلى (3200 / 4300 / 5300 / 6400) ميغابايت في الثانية على التوالي . توجد شرائح هذه الذاكرة على جانبي اللوح ، مما يعني أنها من نوع (DIMM) .



3) DDR-DRAM :

http://www.jetram.ru/Images/DDR.jpg

اختصاراً لجملة " "Double Data Rate DRAM . وهي ذاكرة مطورة من ذاكرة "SDRAM" بزيادة حجم المعلومة المنقولة بين المعالج والذاكرة ، فلقد تم اختراع تقنية مضاعفة تردد الناقل الأمامي لكي تحول سرعة تردد الناقل الأمامي من (133) إلى (266) ميغاهرتز ومن (166) إلى (333) ومن (200) إلى (400) ، وتستطيع كل من هذه السرعات نقل معلومات يصل حجمها إلى (2100 /2700 /3200) ميغابايت بالثانية على التوالي .

في هذا النوع من الذاكرة تم تغيير المسمى من تبيان سرعة تردد الناقل الأمامي إلى تبيان حجم المعلومة التي يتم نقلها . فمثلاً : لدينا طراز ذاكرة (PC1600) ، ويتبين من الرقم الواضح أمامنا أن هذه الذاكرة تستطيع نقل (1600ميغابايت في الثانية) بينما ذاكرة تحمل طراز (PC3200 ) توضح أن الذاكرة تستطيع نقل (3200 ميغابايت في الثانية) .



4) SDRAM :

http://www4.alternate.de/html/faq/sdram.jpg

تعمل هذه الذاكرة بنفس سرعة تردد الناقل الأمامي للجهاز ، بحسب جودة التصنيع لهذا النوع من الذاكرة، حيث بإمكانها الوصول لسرعة تردد (150 MHz) وزمن ولوج يصل إلى (7 نانو ثانية) . إن أقصى حجم من المعلومات يمكن نقلها مابين الذاكرة والمعالج هي (800 ميغابايت) في الثانية إذا كانت سرعة تردد الناقل الأمامي (100 MHz ) وإذا كانت سرعة تردد الناقل (133MHz) فإنه يمكنها نقل (1050 ميغابايت) . تشبه هذه الذاكرة ذاكرة (DDR-SDRAM ) من حيث الارتفاع والعرض ، ولكن الفرق في أنها تحمل بين إبرها حزين بدل واحد ، كما أنها تختلف في عدد الإبر حيث تبلغ ( 168 إبرة ) ، توجد شرائحها على جاني واحد من اللوح ، وقد توجد على جانبي اللوح ، مما يعني أنها قد تأتي من نوع (DIMM) .



5) RDRAM :

http://www4.alternate.de/html/faq/rdram.jpg

تم تسمية هذه الذاكرة نسبة إلى الشركة المصنعة لها (Rambus) ، تعتمد هذه الذاكرة على تقنية مذهلة ترتكز على توزيع نقل المعلومة بين الذاكرة والمعالج على أكثر من قناة ، بواسطة تصغير حجم الناقل الأمامي إلى (16 بت) بدل (32 بت) حيث تعمل كل قناة بشكل متوازي ، تصل سرعات هذه الذاكرة إلى (800 MHz) وتستطيع نقل (3200 ميجابايت في الثانية) ، و(1066 MHz) وتستطيع نقل (4200 ميجابايت في الثانية)

تعانى هذه الذاكرة من بطء تواقيتها . هذا البطء يؤثر على السرعة الإجمالية للذاكرة مما يؤدي إلى عدم الاستفادة من زيادة سرعة النقل بشكل كبير. النوع الوحيد من المعالجات التي تدعم مثل هذه الذاكرة هو (بنتيوم4) المصنع من شركة Intel)) ، كما أنها الشركة الوحيدة التي تصنع شرائح لوحة أم تستطيع التعامل مع هذه الذاكرة .



6) FPM DRAM :

http://www.arabhardware.com/pic/memory/memfa1/30pinsimm2.jpg

اختصار لجملة ""Fast Page Mode DRAM ، وهي من الأنواع القديمة المستخدمة في أجهزة الحاسب ذي المعالج (286 أو 386) . كانت هذه الذاكرة تعمل بسرعة ولوج تعادل (120 نانو ثانية ) ، أي يجب على المعالج انتظار هذه المدة لكي يستطيع الدخول إلى الذاكرة لاسترجاع أو إيداع المعلومة. وبعد مدة من الزمن تم تحسين سرعة الولوج لهذه الذاكرة لكي تصل إلى (60 نانو ثانية ). يبلغ عرض هذه الذاكرة (8.89 سم ) والارتفاع (2 سم ) تقريباً . توجد شرائحها على جانب واحد من اللوح مما يعني أنها من نوع (SIMM) وهذا النوع من الذاكرة لا يحتوى على أي حز. وتبلغ عدد الإبر الموجودة على الذاكرة (30 إبرة ) .



7) EDO DRAM :

http://www4.alternate.de/html/faq/edo_dram.jpg

لتحسين سرعة الولوج ، تم اختراع ذاكرة ""Extended Data Out DRAM. هنا تم تسريع عملية ولوج المعالج إلى الذاكرة بالسماح له بالولوج بعملية جديدة قبل انتهاء العملية التي سبقتها. وبرغم أن النظرية تقول بان هذا النوع من الذاكرة أسرع من ""FPM DRAM بمعدل الضعف ، إلا أن التطبيق الفعلي ينتج عنه تحسن بالأداء يعادل 30% فقط . مشكلة هذا النوع من الذاكرة إنها لا تستطيع العمل على سرعات تردد أكثر من( 66MHz ) . يبلغ عرض هذه الذاكرة ( 10.80 سم ) والارتفاع (2.5 سم) تقريبا . عدد الإبر الموجودة عليها هو (72 إبرة ) وتحتوى على حز واحد في المنتصف. توجد شرائح هذه الذاكرة على جانب واحد من اللوح مما يعني أنها من نوع "SIMM" .



8) BEDO DRAM :



اختصار لجملة" " Burst EDO DRAM ، كانت محاولة لتسريع عمل ""EDO RAM . وتكمن فكرتها بإرسال المعلومة إلى الذاكرة بشكل دفعات، وتحتوي أول دفعة على عناوين المعلومات التي تتبعها، لذا فان باقي المعلومة سيتم التعامل معها بشكل أسرع حيث انه تم التجهيز لاستقبالها. بالرغم من نجاح هذه التقنية في تسريع الولوج إلى الذاكرة لما يقارب (10 نانو ثانية ) ، إلا أن عدم قدرتها على العمل بسرعة تردد أعلى من (66 MHz) أدى إلي اضمحلالها .



9) MICRODIMM :

http://asmb111.jeeran.com/6.gif

يبلغ عرضها تقريباً (3.92 سم ) وارتفاعها (2.54 سم) . وهي من نوعSDRAM" " في أكثر الأحيان . كما هو واضح بالصورة فانه لا يوجد أي حز بين الإبر. ويبلغ عدد الإبر المستخدمة (144 إبرة) .



10) SODIMM :



اختصاراً لجملة "" Small Outline Dual In-Line Memory Module ، تستخدم هذه الذاكرة في أجهزة الحاسب المحمولة ، وتأتي على نوعين وهما كالتالي :



الأولى / يبلغ عدد الإبر (144 إبرة) ويوجد حز واحد في المنتصف تقريباً . يبلغ عرض هذه الذاكرة (6.68 سم) وارتفاعها (2.54 سم). بعض منها ما يكون على شكل " EDO DRAM " والآخر على شكل " SDRAM " بتردد لغاية (133 ميغاهرتز) .

http://www4.alternate.de/html/faq/sodimm.jpg



الثانية / يبلغ عدد الإير (72 إبرة) ولا يوجد أي حز بين إبرها ، ويبلغ عرضها تقريباً (6.03 سم) وارتفاعها (2.54 سم) . بعض منها ما يكون على شكل " EDO DRAM " والآخر على شكل " FPM DRAM " .

http://www.arabhardware.com/pic/memory/memfa1/72pinsodimm2.jpg



11) SO- RIMM :

http://likaz.w.interia.pl/images/mod-sorim.jpg

اختصاراً لجملة " Small Outline Rambus In-Line Memory Module " وهي تشبه ذاكرة "SO-DIMM" ذي النوع الأول من حيث العرض والارتفاع ، ولكنها تختلف عنها بوجود حزين في المنتصف ، ويبلغ عدد الإبر (160 إبرة) ، وتستخدم أيضاً في أجهزة الحسب المحمولة .





2) ذاكرة القراءة فقط (Read Only Memory) :



تقوم هذه الدائرة الإلكترونية بالاحتفاظ الدائم للبيانات ، ومن خلالها يتم الاحتفاظ بالبيانات الأساسية التي يحتاجها جهاز الحاسب لبدء تشغيله ، وتعتبر البيانات المختزنة في هذه الذاكرة بيانات دائمة لا تتغير حتى ولو تم قطع التيار الكهربائي عن جهاز الحاسب ، وتتميز هذه الذاكرة بعدم احتياجها لأي طاقة كهربائية ، كما أنها أبطأ من الذاكرة العشوائية . ومن أشهر استخدامات هذه النوع من الذاكرة ، هو حفظ برنامج البيوس للوحة الأم .



تنقسم هذه الذاكرة كالتالي :



1) PROM

اختصار "Programmable ROM " ، وهي قطعة من الذاكرة يمكن برمجتها مرة واحدة فقط ، ولا يمكن مسح المعلومات أو تبديلها بعد كتابتها .



2) EPROM

اختصار ""Erasable PROM ، وهي قطعة من الذاكرة يمكن برمجتها مرة واحدة فقط ، ويمكن مسح المعلومات الموجودة بهذه الذاكرة وذلك باستخدام الأشعة فوق بنفسجية ويتم توجيهها إلى مجس خاص موجود على الذاكرة لفترة معينة من الوقت مما يؤدى إلى مسح كل المعلومات وبالتالي يمكن إعادة برمجة الذاكرة بمعلومات أخرى.



3) EEPROM

اختصار ""Electrically Erasable PROM ، تستخدم هذه الذاكرة في حفظ برنامج البيوس للوحات الأم الحديثة ، وهذا النوع من الذاكرة يمكن مسح المعلومات الموجودة بها وإعادة برمجتها باستخدام برامج خاصة ، وتعرف هذه الذاكرة باسم " Flash BIOS" التي تستخدم لتخزين برنامج الببيوس .



<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>

ويلي هذا بإذن الله الفصل التاسع .

[vandam111]

شكرا على الموضوع الشيق والمفيد

[q8tya]

جزااااااااااااااااااااااااااك الله خيرا على هذا المجهوود الجباار .. الصرااحه كفييت ووفييت .. تم التنزيل وفي طريق القراءه .. و في انتظار الجزء 9 :biggthump

[asmb111]

جزانا الله وإياكم الخير ...

وإن شاء الله قريباً أضع الفصل التاسع

[asmb111]

الفصل التاسع :

6/ القرص الصلب ( Hard Disk ):

مما لا شك فيه أن جميع الحاسبات الحديثة تحتوي على قرص صلب (Hard Disk) واحد إن لم يكن أكثر, بل إن العديد من الحاسبات الكبيرة تحتوي على المئات من الأقراص الصلبة !
ويتمثل الدافع الرئيسي وراء استخدامنا لكل هذه البلايين من الأقراص الصلبه في أمر واحد ، وهو أنها تستطيع الاحتفاظ بالكثير من البيانات بشكل دائم سواء أكان ذلك أثناء عمل جهاز الحاسب أو بعد فصل التيار الكهربائي عنه ، مع إمكانية حذفها وإعادة تخزينها مرة أخرى ، ويعتبر القرص الصلب أكبر مخزن للبيانات في الحاسب وتصل سعته التخزينية في هذه الأيام من ( 10 جيجابايت ) إلى (300 جيجابايت) تقريباً ، ويمتاز القرص الصلب بسرعة وصول البيانات إليه مقارنة بالأقراص الأخرى .

*تعريف القرص الصلب :

عبارة عن أقرص معدنية مطلية بمادة ممغنطة موضوعة داخل علبة محكمة الإغلاق ومفرغة من الهواء .

أنواع الأقراص الصلبة :

1) قرص صلب داخلي : وهو القرص الذي يكون ثابتاً بداخل صندوق النظام .
2) قرص صلب خارجي : وهو القرص الذي يمكن أن يوضع داخل صندوق النظام أو خارجه ويمكن حمله أينما تريد .

مكونات القرص الصلب :

يحتوي القرص الصلب على أجزاء ميكانيكية وإلكترونية وهي كالتالي :

http://asmb111.jeeran.com/1.gif


الأجزاء الميكانيكية :

1) قرص تخزيني (أو عدة أقراص متحدة المحور) مغطاة بمادة قابلة للمغنطة.
2) رؤوس القراءة والكتابة.
3) ذراع يحمل رؤوس القراءة والكتابة .
4) محرك يقوم بتحريك الذراع .
5) محور مشترك بين الأقراص التخزينية .

الأجزاء الإلكترونية :

لوحة التحكم

والآن سنبدأ بشرح مكونات القرص الصلب بالتفصيل :

1) قرص تخزيني (أو عدة أقراص متحدة المحور) مغطاة بمادة قابلة للمغنطة :

يتم تخزين البيانات على هذه الأقراص , وعادة ما تكون هذه الأقراص بوجهين سفلي وعلوي ، و يمكن أن يحتوي القرص الصلب على أكثر من قرص تخزيني واحد تكون متحدة المحور ، وكلما زاد عدد هذه الأقراص و كثافة التقسيمات التي عليها زادت السعة التخزينية للقرص الصلب . تصنع هذه الأقراص من الألمونيوم أو من الزجاج المقوى بالسيراميك كما في الأقراص الحديثة حيث أنها أفضل أداء من الأقراص المصنوعة من الألمنيوم لأن درجة مقاومتها لارتفاع درجة الحرارة عالية بالنسبة لسابقتها , ويتم صقل هذه الأقراص بحيث تصبح ملساء جدا كالمرآة . ويتم تغطية أقراص التخزين هذه بمواد خاصة تقوم بحفظ الشحنات المغناطيسية اللازمة لعملية التخزين.

والمواد المستخدمة في حفظ الشحنات المغناطيسية هي :

• أكسيد الحديد ( نفس مادة الصدأ ولكن مع التنعيم الشديد ) : مخلوط مع مادة صمغية ومادة أخرى مشحمة لتكون مزيج يمكنه الالتصاق بسطح القرص ، وهي المادة المستعملة حالياً في أشرطة تسجيل الصوت ، ومشكلة أكسيد الحديد هو سهولة تهشمه بفعل حركة القرص أو الاهتزازات ، لذا لم تعد هذه المادة مستعملة اليوم .

• الطريقة المستخدمة في أغلب الأقراص الصلبة اليوم هي طريقة لصق المعدن بالدهن الكهربائي ، حيث أن هذه الطريقة تنتج سطح قوي و ممتاز من ناحية حفظ الشحنة.

2) رؤوس القراءة والكتابة :

يوجد على كل قرص من أقراص التخزين رأسين ، رأس للقراءة ورأس للكتابة أحدهما على الوجه السفلي للقرص والآخر على الوجه العلوي ، أي إذا وجد قرص صلب يحتوي على (5 أقراص تخزينية) فإنه يحتوي على (10 رؤوس) خمس للقراءة وخمس للكتابة .

يوجد نوعان من رؤوس القراءة والكتابة وهما :

• "Inductive Head" : يحتوي كل رأس من رؤوس القراءة والكتابة على أسلاك دقيقة وعند التسجيل في مكان ما فإنه يتم تمرير تيار كهربائي في تلك الأسلاك ، وعند مرور الرأس على المنطقة المطلوب التسجيل بها يتم شحن تلك المنطقة ( تخزين البتات ) .

• "Magneto-Resistive": يحتوي كل رأس من رؤوس القراءة والكتابة على أسلاك دقيقة وعند التسجيل في مكان ما فإنه يتم تمرير تيار كهربائي خفيف بشكل مستمر في رأس القراءة وعندما يمر الرأس على البتات فإن المجال المغناطيسي لها يؤثر على شدة التيار الكهربائي ، ثم تقاس التغيرات في شدة التيار الكهربائي وتحول إلى بيانات ، يلاحظ أن هذا النوع من الرؤوس لا يمكنه كتابة البيانات بل يستطيع قراءتها فقط ، لذا فمن اللازم عند استعمال هذا النوع من الرؤوس وجود رأس آخر من النوع Inductive Head" " للقيام بالكتابة .

ويبرز سؤال هنا وهو : إذا كان النوع الثاني من الرؤوس يستخدم للقراءة فقط فلماذا نستخدمه ؟

والجواب هو: أن النوع الثاني من الرؤوس أسرع في القراءة من النوع الأول ويمكنه التعامل مع أقراص ذات كثافة أعلى .

تتحرك رؤوس القراءة والكتابة كلها معاً لأنها على محرك واحد وقاعدة واحدة ، ورأس القراءة والكتابة محمول على ذراع يمكنه من الارتفاع عن القرص التخزيني قليلاً ، فعندما يكون القرص متوقفاً عن الدوران فإن رأس القراءة والكتابة يكون في مكان آمن بعيداً عن القرص التخزيني يسمى بمنطقة الهبوط "landing zone" حيث أن منطقة الهبوط خالية من البيانات فهي مخصصة فقط لهبوط الرأس عليها ، ليس هذا فحسب بل يتم أيضاً ربط الرؤوس في منطقة الهبوط حتى لا تتحرك مع ارتجاج القرص الصلب وهذه العملية تتم آلياً في أغلب الأقراص الصلبة .

http://asmb111.jeeran.com/9.jpg


إن رؤوس القراءة والكتابة كلما كانت أصغر حجماً كان بإمكانها التسجيل في حقول بتات أصغر وبالتالي الحصول على كثافة أعلى للبيانات ، وأيضاً يمكن للرأس الأصغر الاقتراب من سطح القرص أكثر فأكثر من دون الاحتكاك به ، كما أن الاقتراب من سطح القرص يعني امكانية تخزين بيانات أكثر ، ويتضح هذا الأمر أكثر في الصورة التالية :

http://asmb111.jeeran.com/رؤوس%20القراءة%20والكتابة.jpg

سنقوم الآن بالمقارنة ما بين ( 1 ، 2 ) :

• مواقع تخزين البيانات في (2) أكثر من مواقع تخزين البيانات في (1) .
• رأس القراءة والكتابة في (2) أقرب إلى القرص أكثر من رأس القراءة والكتابة في (1) .
• رأس القراءة والكتابة في (2) أصغر من رأس القراءة والكتابة في (1) .
• تأثير المجال المغناطيسي في (2) أكبر من المجال المغناطيسي في (1) .

يتضح لنا من الاستنتاجات السابقة أن رأس القراءة والكتابة صغير الحجم ، والمسافة بينه وبين سطح القرص التخزيني في
(2) ، قد ساعد على زيادة عدد أكبر من مواقع تخزين البيانات في نفس المساحة المتاحة لدى (1) .

سنقوم الآن بالمقارنة ما بين ( 2 ، 3 ) :

• متشابهان من حيث حجم الرأس وعدد مواقع تخزين البيانات .
• رأس القراءة والكتابة في (2) أقرب إلى القرص أكثر من رأس القراءة والكتابة في (3) .
• تأثير المجال المغناطيسي في (2) أكبر من المجال المغناطيسي في (3) .

يتضح لنا من الاستنتاجات السابقة أنه كلما كان رأس القراءة والكتابة صغير الحجم ، قريباً من سطح القرص التخزيني دون ملامسته ، كلما ازداد عدد مواقع تخزين البيانات ، وازداد التأثر بالمجال المغناطيسي ، مما يؤدي إلى زيادة تخزين بيانات أكثر ، والبعد عن أخطاء القراءة والكتابة .
إن رؤوس القراءة والكتابة تكون مرتفعة عن سطح أقراص التخزين بمقدار ضئيل جداً أثناء دورانها ، لأن الرأس إذا لامس القرص التخزيني فسيؤدي ذلك إلى تلف الجزء الذي لامسه ( يسمى الجزء التالف "Bad Sector" ) .

3) ذراع يحمل رؤوس القراءة والكتابة :

هي التي تحمل رؤوس القراءة و الكتابة ، ويتم تحريك هذه الذراع- الخفيفة الوزن جدا- بواسطة محرك يقوم بتحريك الذراع على القرص التخزيني .

4) محرك يقوم بتحريك الذراع:

يقوم هذا المحرك مع الأجهزة الإلكترونية الخاصة به بتحريك الذراع إلى المكان المطلوب قراءته أو الكتابة عليه بواسطة الرأس ، ولأن المسافة بين مواقع تخزين البيانات صغيرة جداً فإن دقة المحرك في تحريك الذراع إلى المكان المطلوب من الأمور المهمة في استخدام مساحة القرص التخزيني كاملة .
ويمكن لمحرك ذراع رؤوس القراءة والكتابة أن يخطئ في تحديد موقع ما من مواقع تخزين البيانات ، لذا كان لابد من أساليب للتأكد من كون رؤوس القراءة والكتابة في المكان الصحيح ، وأحد هذه الأساليب هي تلقي المحرك معلومات عن مكان رأس القراءة مما يمكنه من تصحيح الخطأ إن وقع .

يوجد هناك نوعان من تكنولوجيا المحركات وهي :

• " band stepper motor " : يعتمد هذا النوع من المحركات على كمية التيار الكهربائي القادم من لوحة التحكم ، وبالتحكم في كمية التيار الكهربائي المرسل ، يمكن للوحة الإلكترونية بأن تحرك الذراع المتصل به رأس القراءة والكتابة للموقع الذي يريده . مشكلة هذا النوع ليس فقط حساسيته للحرارة بل أيضاً التلف مع الزمن اليسير ، والبطء في الأداء ، هذا بالإضافة إلى سهولة الخطأ في موقع القراءة والكتابة على القرص ، ولا يمكن لهذا القرص أن يستعمل في أقراص صلبة عالية السعة لعدم دقته .

• "servo voice coil motor" : في هذا النوع من المحركات تقوم اللوحة الإلكترونية بإرسال تيار كهربائي إلى المحرك وهذا التيار يستعمل في توليد مجال مغناطيسي يستخدم في تحريك رأس القراءة والكتابة ضد زنبرك مما يجعل اللوحة الإلكترونية قادرة على التحكم بموقع رأس القراءة والكتابة عن طريق التحكم بالتيار الكهربائي .

5) محور مشترك بين الأقراص التخزينية :

وهو الذي يكون متصلاً بالأقراص التخزينية ويسمح لها بالدوران عند دورانه .

6) لوحة التحكم :

عبارة عن لوحة إلكترونية توجد أسفل القرص الصلب ، تقوم هذه اللوحة بالتحكم في عملية القراءة والكتابة على القرص الصلب ، كما تتحكم في المحرك الذي يقوم بإدارة أقراص التخزين كما ذكر من قبل .

تخزين البيانات على القرص الصلب :

المسارات :
تخزن البيانات بالقرص الصلب على هيئة بتات ، ترتب هذه البتات على جميع أقراص التخزين على شكل دوائر متحدة المركز يطلق على كل منها " مسار" ، و تكبر هذه المسارات كلما اقتربنا من الطرف الخارجي للقرص التخزيني .

القطاع :
عندما يود الحاسب تخزين بعض البيانات فإنه يخزنها على شكل ملفات ، وعند تخزين أي ملف يتم تسجيل موقع كل ملف حتى يمكن استرجاعها عند الحاجة ، وتخزن مواقع جميع الملفات المخزنة في القرص في منطقة مخصصة لهذا الغرض تسمى "جدول مواقع الملفات" ، وكلما ازداد عدد القطاعات في المسار الواحد زادت سعة القرص الصلب التخزينية .

http://asmb111.jeeran.com/المسارات%20والقطاعات.jpg

أعطال القرص الصلب :
من أسباب أعطال القرص الصلب ما يلي :

• تعرض القرص للاهتزازات مما يجعل رؤوس القراءة والكتابة تتلامس مع سطح القرص التخزيني مسببة تلفه .
• وجود ذرات من الغبار التي يمكن أن تدخل بين القرص التخزيني ورأس القراءة والكتابة مما يؤدي إلى تلف الأقراص التخزينية .

كيفية توصيل القرص الصلب بالكمبيوتر:

• IDE : تكون الإلكترونيات اللازمة لتشغيل القرص موجودة بداخل لوحة التحكم الإلكترونية ، وهي الأكثر شيوعاً بين مستخدمي الكمبيوتر، وهي نفسها المستخدمة في مشغلات الأقراص الضوئية , ويتم توصيل القرص الصلب باللوحة الأم عن طريق كيبل مباشر دون استخدام كروت إضافية.

• SCSI : هذا النوع أسرع بكثير من النوع الأول و لكنه مرتفع الثمن , ويستخدم غالبا في السيرفرات والأجهزة التي تتطلب سرعات عالية , ويلزم لتوصيل القرص الصلب مع اللوحة الأم وجود كرت إضافي يركب باللوحة الأم.

• RAID : وهي اختصاراً لجملة ( Redundant Array of Independent Disks)، فقد طورت هذه التقنية لكي تعطي المستخدم السرعة والمرونة في زيادة حجم القرص الصلب باستخدام أكثر من قرص صلب واحد ، وبدون استخدام قرص صلب ذو سعة كبيرة، تعمل هذه تقنية في حالة وجود أكثر من قرص صلب واحد في الجهاز، وهي تقوم بجمع السعات الموجودة في الأقراص الصلبة وجعلها قرص صلب واحد رئيسي ، كما أن هناك ست مستويات لهذه التقنية .

يمكن أخي الكريم الاستفادة من هذا الرابط حول تقنيات "RAID" :

http://www.arabhardware.com/modules...rticle&artid=14 (http://www.arabhardware.com/modules.php?name=Sections&op=viewarticle&artid=14)

• SATA : بدأت هذه التقنية باسم (SATA/150) للدلالة على سرعة
(150MB/s) أما التقنيات المرتقبة ستكون (SATA300) ثم (SATA600) والتي ستكون بأداء عال للأقراص الصلبة ، كما تتميز هذه التقنية باستخدام حزام كيبل صغير، كما تتميز أيضاً بسهولة توصيلها لخارج الجهاز وتحويل القرص الصلب الداخلي إلى خارجي ، ويمكن لهذه التقنية التعامل مع كيبل بيانات بطول متر واحد تقريباً .

العوامل المؤثرة على الأقراص الصلبة :

1) معدل نقل البيانات "Data rate" :
و هو عدد البايتات التي يتم نقلها من القرص الصلب إلى الحاسب في الثانية الواحدة .
2) زمن الوصول"Seek Time" :
و هو الزمن المستغرق بين طلب الملف من القرص الصلب و وصول أول بايت إلى الحاسب.
3) سرعة دوران القرص الصلب :
كلما كانت سرعة دوران القرص الصلب أعلى كان بإمكانه القيام بعمليات أكثر في وقت أقل .
4) نوع توصيل القرص الصلب بالحاسب :
وهو إما يكون من نوع " IDE " أو" SCSI " أو"RAID" أو"STA" .
5) الكثافة التخزينية :
وهي عدد البايتات التي يمكن تخزينها في مساحة معينة من القرص الصلب.
6) السعة الكلية للقرص الصلب" capacity" :
مثلاً : (20 , 40 , 80 , 120 ، 160 ، 180 ) جيجابايت .

سرعة دوران الأقراص الصلبة :

مع التقدم الكبير في مجال صناعة الأقراص الصلبة ، تتزايد سرعة دورنها - الأقراص التخزينية - من قرص إلى آخر فقد تصل سرعة دوران أحد الأقراص الصلبة إلى (5400 دورة في الثانية الواحدة ) وقد تصل إلى (7200 دورة في الثانية الواحدة ) وقد تصل إلى أعلى من ذلك بكثير ، ولكن كيف نستطيع معرفة سرعة دوران قرص صلب داخلي عندما نود شراء قرص صلب حديث ؟

نجد الجواب على هذا الرابط بالإضافة إلى المزيد من المعلومات :

http://www.arabhardware.com/modules...rticle&artid=57 (http://www.arabhardware.com/modules.php?name=Sections&op=viewarticle&artid=57)

<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>
ويلي هذا بإذن الله الفصل العاشر .

[this is me]

ماشاء الله
بارك الله فيك اخوي

[الموهوب]

موضوع,,راااااائع!