الباب الأول مقدمة في الحاسب والمعلومات

1. الباب الأولمقدمة فيالحاسب والمعلومات

2. مقدمة: • يعد العصر الحديث عصراً للحاسب الآلي والمعلومات . • جزءاً من حياتنا اليومية بحيث إن كثيراً من الأعمال أصبحت تعتمد على تقنية الحاسب في كافة أمورها. • الجهاز الذي يتحكم بوسائل النقل الحديثة كالطائرات والقطارات. • الجهاز الذي يتحكم بوسائل الاتصال الحديثة كالهاتف . • وهو الجهاز الذي يختزن بداخلة الملايين من السجلات والمعلومات التي نعتمد عليها، كسجلات الأحوال المدنية والملفات الطبية والمصارف.....الخ

3. الحاسب والبيانات والمعلومات • كثيراً ما نسمع في وسائل الأعلام وفي المحاضرات عبارات كثيرة تتعلق بالحاسب الآلي والمعلومات، قد يختلط على بعضنا المعنى المرجو منها وعلى سبيل المثال، نورد بعض هذه المصطلحات وتفسيرها الصحيح: • الحاسب الآلي . • المعلومات . • البيانات .

4. الحاسب والبيانات والمعلومات • الحاسب الآلي: • المعلومات : • هي المعاني و المفاهيم و الحقائق و المعارف التي يدركها الإنسان • البيانات : • هي الشكل الخارجي الظاهري التي تمثل به المعاني و المفاهيم و الحقائق .

5. مميزات المعلومات المستخلصة بالحاسب : • الدقة الهائلة في المعلومة . • السرعة الفائقة لاسترجاع المعلومة . • إمكانية الحصول على المعلومة في الوقت المناسب . • إمكانية التخزين الهائلة للبيانات . أقسام البيانات : • بيانات رقمية . • بيانات تمثيلية .

6. تمثيل البيانات داخل الحاسب : • بما أن الحاسب آلة إلكترونية يتم تمثيل البيانات فيه بإشارات كهربائية سالبة أو موجبة تمثل بأعداد ثنائية تأخذ القيمة صفر أو واحد و يطلق على كل خانة منها كلمة بت BIT . • البت : • هي كل خانة من خانات العدد الثنائي ، و التي تأخذ إحدى قيمتين إما صفر أو واحد . • البايت : • يتكون البايت من ثمانية بتات ، و هو يمثل حرفا أو رقما أو علامة واحدة من لوحة المفاتيح .

7. تمثيل البيانات داخل الحاسب : • * البايت = 8 بت • * الكيلو بايت = 1024 بايت • * الميجا بايت = 1024 كيلو بايت • * الجيجا بايت = 1024 ميجا بايت

8. نبذة تاريخية موجزة عن الحاسب الآلي: • أستخدم الصينيون العداد المسمى اباكوس منذ العام 2000 قبل الميلاد، وهو عبارة عن صفوف من الخرز على أسلاك تسمح بإجراء مجموعة من العمليات الحسابية بسرعة ودقة. • في عام 1642م أخترع العالم الفيزيائي باسكال أول حاسبة ميكانيكية، تستخدم الجمع والطرح فقط. • في عام 1889م تم استخدام أول آلة حاسبة بالبطاقات المثقبة، واستخدمت في التعداد السكاني. • في عام 1944م تم تصميم أول حاسبة أتوماتيكية رقمية ( مارك واحد ) في جامعة هارفرد بمساعدة تقنيي آي بي أم. • بين عامي 1944م-1959م تم أختراعإينياكENIAC وهو اول حاسب الكتروني رقمي.

9. خواص الحاسب الآلي: • القدرة على إدخال و تخزين و استرجاع البيانات . • إمكانية معالجة البيانات بإجراء العمليات الحسابية و المنطقية عليها . • إمكانية البرمجة لتنفيذ العمليات .

10. أجيال الحاسبات الالية: • يوجد في الحاسب الالي 4 اجيال : • الجيل الأول: • أعتمد هذا الجيل على الإلكترونيات المفرغة وأنابيب أشعة المهبط ، وقد تم أستخدام لغة الآلة التي تتكون من حرفبن فقط هما (1،0) في برمجته. • الجيل الثاني: • في هذا الجيل تم أستخدام الترانزيستور بدلاً من الصممات المفرغة، وهو عبارة عن شريحة إلكترونية من أشباه الموصلات يقوم التحكم في تدفق التيار الكهربائي. وفي هذا الجيل تم استخدام لغات برمجية بسيطة المستوى تستخدم رموزاً ومختصرات لتمثيل البيانات بدلاً من (1،0) مثل لغة الفورتران ولغة الكوبول .

11. أجيال الحاسبات الالية: • الجيل الثالث: • ظهر في هذا الجيل بالتحديد الدوائر الكهربائية المتكاملة وهي عبارة عن دوائر إلكترونية متكاملة على شريحة صغيرة من السليكون لايتجاوز حجمها 1 سم مربع، وتحتوي على ملايين من المعدات الإلكترونية، كما ظهر نظام المشاركة في الوقت وهي عملية تنظيم مهام الحاسب الآلي المخلفة من عمليات أدخال واخراج ومعالجة للوصول للاستخدام الأمثل لوحدة المعالجة المركزية، كما ظهر في هذا الجيل شبكات الحاسب الآلي.

12. أجيال الحاسبات الالية: • الجيل الرابع: • في هذا الجيل بالتحديد ظهر أول معالج دقيق صغير ، وأصبح بالإمكان استخدامة في الساعات الرقمية، والسيارات، وحاسبات الجيب، والأجهزة المنزلية. وتطورت وسائل تخزين البيانات كأقراص الليزر ، والأقراص.. الخ.

13. الموضوع الثاني مكونات الحاسب المادية

14. مكونات الحاسب: يمكن تقسيم مكونات الحاسوب إلى جزئين رئيسيين هما : • المكونات المادية (Hardware) : وتشمل جميع المكونات المادية والدوائر المنطقية، وهي عبارة عن الأجزاء التي يتكون منها الجهاز و نستطيع إدراكها و مشاهدتها . • المكونات البرمجية (Software) : وهي البرامج اللازمة لتشغيل الدوائر المنطقية وتشكيلها لتنفيذ مهمة معينة، وهي عبارة عن نظم تشغيل الحاسب و لغات البرمجة و البرامج التطبيقية.

15. ويتكون جهاز الكمبيوتر من (المكونات الاساسية): 1. وحدة المعالجة المركزيةCPU 2. وحدات الإدخال Input 3. وحدات الإخراج Output 4- وحدة التخزين. 5- وحدة الذاكرة. 6. وحدة الربط.

16. * مكونات الحاسب المادية : • وحدة المعالجة : • هي دارة إلكترونية متكاملة تقوم بمعالجة البيانات و تنفيذ أوامر البرمجة التي ترسل إليها (وتقوم وحدة المعالجة المركزية بكل العمليات الحسابية والمنطقية للحاسوب وكذلك تتحكم بعمله). • دائرة الحساب و المنطق : تقوم بإجراء العمليات الحسابية و المنطقية . • دائرة التحكم : تقوم بالإشراف على عمل الوحدات المختلفة .

17. * مكونات الحاسب المادية : • وحدة الذاكرة الرئيسية   Main Memory Unit هي وحدة تخزين البيانات والتعليمات والبرامج المراد تنفيذها حيث تبقى هذه البيانات في الذاكرة . حتى تُستَخدَم عن طريق وحدة التحكم . ويعتمد حجم العمل على ما ينجزه الكمبيوتر من سعته للذاكرة الرئيسية من معلومات وبيانات في آن واحد .

18. * مكونات الحاسب المادية : • للذاكرة غرضين رئيسيين :الغرض الأول هو خزن الشفرات الثنائية لسلسلة المطلوب من الحاسوب تنفيذها (أي البرامج)  . • الغرض الثاني هو خزن البيانات التي سيعمل الحاسوب عليها عند تنفيذ البرنامج .

19. * مكونات الحاسب المادية : • وتتكون الذاكرة الرئيسية من : • ذاكرة القراءة ( ROM) • لا تفقد البيانات عند فصل الطاقة • لا يمكن الكتابة على هذا النوع من الذاكرة • تتواجد محتوياتها أثناء تصنيع الحاسوب. • ذاكرة القراءة والكتابة - ذاكرة الوصول العشوائي ( RAM) • ذاكرة مؤقتة تفقد بياناتها عند فصل التيار • كل ما زاد حجم الذاكرة المؤقتة تزيد سرعة الجهاز • تختفي محتوياتها عند إغلاق الحاسوب. • تتغير محتوياتها كلما تم استخدام الحاسوب

20. * مكونات الحاسب المادية : • وحدة الإدخال : • تقوم بإدخال البيانات إلى وحدة المعالجة بالحاسب . • أنواع وحدة الإدخال : 1- لوحة المفاتيح 2- الفأرة 3- الماسح الضوئي 4- شاشة اللمس 5- عصا التحكم بالألعاب

21. * مكونات الحاسب المادية : • وحدة الإخراج : تقوم بإخراج البيانات و المعلومات إلى المستخدم . • من أنواع وحدة الإخراج : 1- شاشة العرض 2- الطابعة 3- الراسم البياني 4- السماعات الصوتية

22. * مكونات الحاسب المادية : • وحدة التخزين (الخزن) : تقوم بتخزين البيانات و المعلومات . • من أنواع وحدة التخزين : • محرك الأقراص المرنة FLOPPY DISK • القرص الثابت(الصلب) HARD DISK • قارئ الأقراص الضوئية(وحدة القرص المدمج  CD’s ROM ) • وسائط التخزين المتنقلة flash memory

23. * مكونات الحاسب المادية : • وحدة الربط: تقوم هذه الوحدة بنقل وتبادل البيانات بين وحدة المعالجة ووحدة الذاكرة إلى وحدات ملاحق الحاسب مثل وحدة الإدخال والإخراج والتخزين، وتقوم بتنظيم الاتصال بينهما. • وتشمل وحدة الربط: • معبر نقل البيانات. • ثقوب وبطاقات التوسعة. • منافذ الحاسب.

24. نظم تشغيل الحاسب الفصل الثالث

25. نظم تشغيل الحاسب • من أجل تسهيل مهمة تشغيل الحاسب الآلي أنشئت نظم التشغيل. • تقوم بدور هام في التحكم في سير البيانات والأوامر بين البرامج التطبيقية وأجزاء الحاسب الآلي. • وسيط بين المستخدم والحاسب.

26. نظم تشغيل الحاسب يجب التعرف على بعض المصطلحات الهامة: • نظام التشغيل : • مجموعة من البرامج الأساسية التي تقوم بإدارة جهاز الحاسب و تتحكم في جميع الأعمال التي يقوم بها . • البرنامج : • مجموعة من الأوامر المرتبة وفق تسلسل معين ، و التي يقوم الجهاز بتنفيذها لتحقيق غرض معين .

27. أنواع البرمجيات : • أنظمة التشغيل. • لغات البرمجة. • برامج التشغيل المساعدة. • حزم البرامج التطبيقية.

28. مهام نظم التشغيل : • التحكم في مسار البيانات. • تحميل البرامج. • التحكم في الذاكرة العشوائية. • التحكم في وحدات الإدخال و الإخراج. • المواجهة مع المستخدم. • اكتشاف الأعطال.

29. خطوات عمل الحاسب : • قراءة و تنفيذ الأوامر المختزنة في ذاكرة القراءة الثابتة. • فحص وحدات الجهاز • تحميل نظام التشغيل من وحدات التخزين • تنفيذ أوامر المستخدم • تحميل البرامج التطبيقية و تنفيذها • العودة إلى نظام التشغيل و تكرار الخطوات 4 و 5

30. أشكال الواجهة لنظم التشغيل : تستخدم نظم التشغيل ثلاثة أساليب في تعامل المستخدم مع الحاسب وهي: • الواجهة الخطية. • الواجهة الرسومية. • الواجهة بالقوائم.

31. امثلة لنظم التشغيل الشائعة : • نظام الدوس DOS . • نظام النوافذ WINDOWS . • أنظمة تشغيل الشبكات .

32. الملفات الأساسية لنظام التشغيل الدوس DOS : • ملف ( IO.SYS ) : خاص بعمليات الإدخال و الإخراج . • ملف ( MS-DOS.SYS ) : خاص بالتعامل مع البرامج . • ملف ( COMMAND.COM ) : خاص بالأوامر الشائعة .

33. بعض أوامر نظام الدوس DOS : • DIR : عرض محتويات الدليل الحالي دون توقف • DIR/P : عرض محتويات الدليل الحالي مع التوقف عند كل صفحة • DIR/W : عرض محتويات الدليل الحالي مختصرة بعرض الشاشة • CD : الانتقال من دليل لآخر • MD : إنشاء دليل جديد • TIME : إظهار التوقيت الحالي مع إمكانية تعديله • DATE : إظهار التاريخ الحالي مع إمكانية تعديله • COPY : نسخ الملفات من مكان لآخر • DISKCOPY: نسخ محتويات قرص إلى قرص آخر بالكامل

34. الباب الرابع برمجيات الحاسب

35. برمجيات الحاسب الآلي • يقوم مستخدم الحاسب بكتابة البرامج عن طريق لغة برمجة للحاسب حيث تستخدم لغات البرمجة في كتابة جميع أنواع البرامج سواء كانت برامج تطبيقية أو برامج نظم .

36. تعريف لغة برمجة الحاسب • برنامج أساسي يتيح لمستخدم الحاسب إعطاء الأوامر و كتابة البرامج للحاسب.

37. أقسام لغات البرمجة : • لغة الآلة. • لغة التجميع. • اللغات عالية المستوى.

38. أولا/ لغة الآلة: • تعطى الأوامر لجهاز الحاسب على شكل مجموعة أو سلسلة من الأرقام الثنائية (صفر أو واحد) والتي تمثل كل منها أمراً محدداً نحو الطباعة أو القيام بعملية جمع أو طرح أو غير ذلك. ومن الطبيعي ان تكون لغة الآلة صعبة التذكر لصعوبة حفظ سلسلة الأرقام الثنائية المطلوبة.

39. ثانياً/ لغة التجميع: • تم تطوير لغة التجميع وذلك لصعوبة لغة الآلة حيث يقوم المستخدم في لغة التجميع بإعطاء الحاسب رموزاً معينة بدلاً من سلسلة الأرقام الثنائية ، ويمثل كل رمز منها أمراً أو تعليمة محددة للجهاز، وتعتبر لغة التحميل لغة برمجة خاصة بمهندسي الحاسب.

40. ثالثاً/ لغات البرمجة عالية المستوى: • ويقصد بها لغات الحاسب التي يقوم مستخدم الحاسب بكتابة الأوامر باستخدام تعابير وكلمات واضحة المعنى لإعطاء الأوامر والتعليمات للجهاز.

41. ومن أمثلة اللغات ما يلي: • لغة بيسكBASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code), • لغة سي C • لغة كوبولCOBOL (Common Business Oriented Language) • لغة فورتران FORTRAN( formula translation)

42. مميزات اللغات عالية المستوى : • قريبة جدا من لغة الإنسان ولهذا سميت لغات عالية المستوى. • سهلة الاستخدام. • لا يحتاج المبرمج إلى خبرة واسعة.

43. برامج التشغيل المساعدة : • هي برامج تقوم بإجراء الكثير من العمليات اليومية لمستخدمي الحاسب ، و التي تعفيه من تنفيذ أوامر نظام التشغيل اللازمة لأداء هذه العمليات .

44. وظائف برامج التشغيل المساعدة : • تشخيص مشاكل الأقراص و حلها . • خدمة إصلاح القرص . • إعادة بناء القرص و استعادة بياناته و برامجه . • ضغط ملفات القرص . • تسريع أداء الجهاز . • تكوين النسخ الاحتياطية . • حفظ و تامين البيانات .

45. البرنامج التطبيقي : • برنامج يسمح لمستخدم الحاسب تحقيق غرض معين مهما كان تخصصه. • وهي على نوعين: • أ – برامج تطبيقية مجهزة حسب الطلب . • ب- برامج تطبيقية جاهزة.

46. تم بحمد الله