Download
1 / 96
2.31k likes | 4.12k Views
مقدمة في علم الحاسوب مفاهيم أساسية في تكنولوجيا المعلومات IT. إعداد أ / معتز خالد سعد كلية تكنولوجيا المعلومات http://sites.google.com/site/MotazSit. مقدمة عامة. تلعب الحواسيب دوراً مؤثراً في حياتنا
E N D
مقدمة في علم الحاسوبمفاهيم أساسية في تكنولوجيا المعلومات IT إعداد أ / معتز خالد سعد كلية تكنولوجيا المعلومات http://sites.google.com/site/MotazSit
مقدمة عامة • تلعب الحواسيب دوراً مؤثراً في حياتنا • تستخدم في جميع المؤسسات: المدارس، المصانع، المستشفيات، البنوك، والمؤسسات العسكرية والمدنية المختلفة • زاد التأثير بدرجة بكبيرة بعد اتصال الحواسيب بعضها ببعض وتبادل المعلومات • الناتج أكبر بنوعية أفضل وبأقل تكلفة !
تكنولوجيا المعلومات IT • هو مصطلح عام يشير إلى كل الأدوات المستخدمة لإنشاء, تخزين, نقل, البيانات بصورها الالكترونية (نص, صوت, صورة, فيديو) وصيانتها. • تكنولوجيا المعلومات مرتبطة بكل جوانب إدارة المعلومات ومعالجتها، خاصة داخل أي شركة كبيرة. • الحواسيب من الأدوات المهمة في إدارة المعلومات. • يطلق على أقسام الحاسوب الموجودة داخل الشركات الكبرى أقسام تكنولوجيا المعلومات.
تعريف الحاسوب • الحاسوب هو آلة لها القدرة على تخزين ومعالجة البيانات وفقا لمجموعة من التعليمات (البرامج) للحصول على معلومات. • الحاسوب هو آلة لها القدرة على إجراء العمليات والقرارات المنطقية (التعليمات) بسرعة هائلة. • الحاسوب هو آلة يمكن برمجتها، وتستقبل البيانات وتعالجها وتخزن الناتج (المعلومات). • دورة معالجة البيانات: • الإدخال (Input): إدخال البيانات للحاسوب. • المعالجة (Processing): إجراء العمليات على البيانات. • الإخراج (Output): عرض النتائج (المعلومات). • التخزين (Storage): تخزين البيانات والبرامج والمعلومات لاستخدامها لاحقاً.
دورة معالجة البيانات إدخال معالجة إخراج تخزين
أنواع الحواسيب • الحاسوب الكبير Mainframe • الحاسوب الفائق Super Computer • الحاسوب الصغير Mini Computer • الحاسوب المتصل بالشبكة • الحاسوب المحمول Portable Computer (Laptop) • الحاسوب الشخصي Personal Computer (PC) • ما الفرق بين الحاسوب الشخصي والماكنتوش؟
التمييز بين أنواع الحاسوب من حيث السعة والسرعة والسعر والمستخدمين • الحواسيب الكبيرة • ذات إمكانيات عالية جدًا. • تستخدمها الهيئات الكبيرة مثل البنوك للتحكم في سير العمل بالكامل. • مرتفعة الثمن جدًا. • الحواسيب الشخصية • رخيصة وسهلة الاستخدام. • تستخدم عادةً كحواسيب مستقلة أو في شبكة. • من الممكن توصيلها بحواسيب كبيرة رئيسية داخل الشركات الكبيرة.
مكونات نظام الحاسوب • أولاً: المعدات (المكونات المادية) Hardware • هي الأجزاء الملموسة من الحاسوب مثل الشاشة والطابعة ولوحة المفاتيح .... الخ. ولا فائدة منها دون برمجيات. • ثانياً: البرمجيات Software • مجموعة التعليمات التي تتحكم في عمل الحاسوب. • ثالثا: المستخدم User • المستخدم شخص يشغل البرامج على الحاسوب لانجاز مهام محددة.
أولاً:المكونات المادية لأي حاسوب شخصي (Hardware) • وحدة المعالجة المركزيةCentral Processing Unit (CPU) • وحدات الإدخال والإخراجInput/output Units • وحدات الذاكرة والتخزينMemory & Storage Unit • الذاكرة الرئيسيةMain Memory • الذاكرة الثانويةSecondary Storage Unit
المكونات المادية لأي حاسوب شخصي (Hardware) وحدة المعالجة المركزية Center Processing Unit وحدة الحساب والمنطق ALU وحدة التحكم Control Unit وحدات الإدخال Input Unit وحدات الإخراج Output Unit المسجلات Registers الذاكرة الرئيسية Main Memory وحدات التخزين الثانوية Secondary Storage Units
1. وحدة المعالجة المركزيةCPU • إن وحدة المعالجة المركزية تكون بشكل عام من فئة بنتيوم الخاصة بشركة إنتل (Intel) (أو ما يعادلها) وتعد واحدة من أهم المكونات الموجودة في الحاسوب. • تحدد سرعة تشغيل الحاسوب الذي تستخدمه وتقاس سرعتها بالميجا هيرتز. • تقاس سرعة المعالج بالهرتز Hertz وهي وحدة لقياس التردد (عدد الذبذبات Cycle في الثانية) • معالج بنتيوم الذي تبلغ سرعته 600 ميجا هيرتز (MHz) أسرع بكثير من المعالج بنتيوم الذي سرعته 400. • تقوم هذه الوحدة بكل العمليات التي تتم داخل الحاسوب.
وحدة المعالجة المركزية CPU • تعد وحدة المعالجة المركزية (المعالج) هي الجزء المتحكم الرئيسي في الحاسوب. • تقوم بأغلب العمليات التي تتم داخل الحاسوب وهي مسئولة عن التشغيل الجيد لنظام التشغيل (نظام مايكروسوفت ويندوز مثلاً) وكذلك البرامج، مثل تلك الخاصة بمعالجة النصوص والجداول الإلكترونية. وقواعد البيانات.
وحدة المعالجة المركزية CPU • هناك ثلاثة مكونات رئيسية لوحدة المعالجة المركزية: • وحدة الحساب والمنطق Arithmetic Logic Unit (ALU) • وحدة التحكم Control Unit (CU) • المسجلات Registers وحدة المعالجة المركزية Center Processing Unit وحدة الحساب والمنطق ALU وحدة التحكم Control Unit المسجلات Registers
وحدة المعالجة المركزية CPU • وحدة الحساب والمنطق ALU • وحدة الحساب والمنطق جزء منCPU وتتم فيها العمليات الحسابية والمنطقية وتقوم بالعمليات الحسابية الأساسية الأربعة: الجمع + والطرح – والضرب x والقسمة / ، مثال A= 10+5/B • والعمليات المنطقية التي تنفذ في ALU مثل المقارنات التي تسمح بتقييم المواقف واتخاذ القرار مثل < ، > ، =< ، => ، = ، NOT ، OR ، AND ، XOR • مثال: IF AVG >= 90 PRINT “Excellent” • المسجلات Registers • مواقع ذاكرة لإجراء بعض العمليات الوسيطة بسرعة عالية.
وحدة المعالجة المركزية CPU • وحدة التحكم CU • تقوم وحدة التحكم بتوجيه وتوظيف جميع مكونات نظام الحاسوب. وبالاعتماد على تعليمات البرامج الموجودة في الذاكرة الرئيسية، تعمل على نقل البيانات من وإلىALU والمسجلات والذاكرة الرئيسية وأجهزة الإدخال والإخراج، كما تخبر ALU عن العمليات التي يجب أن تنفذها. • تقوم وحدة التحكم بالوظائف التالية: • قراءة تعليمات البرنامج وتفسيرها. • توجيه العمليات داخل CPU. • التحكم بتدفق البرامج من وإلى الذاكرة الرئيسية وأجهزة الإدخال والإخراج.
2. وحدات الإدخال والإخراج Input/output Units • وحدات الإدخال • وهى تعتبر حلقة الوصل ما بين المستخدم والحاسب حيث يقوم المستخدم بإدخال البيانات والأوامر من خلالها • وحدات الإخراج • تستخدم وحدات الإخراج لإظهار البيانات والنتائج والتقارير والرسوم وعرضها بالصورة المطلوبة
وحدات الإدخال الفأرة - تستخدم للانتقال داخل نظام التشغيل. لوحة المفاتيح - مازالت لوحة المفاتيح هي أكثر وحدات إدخال البيانات إلى الحاسوب شيوعًا واستخدامًا. كرة التتبع - هي بديل للفأرة التقليدية ويستخدمها غالبية مصممي الرسوم.
وحدات الإدخال الماسح الضوئي - يتيح لك الماسح الضوئي مسح (قراءة) مادة مطبوعة ضوئيًا وتحويلها إلى تنسيق ملف يمكن التعامل معه داخل الحاسوب. لوحات اللمس - إن لوحة اللمس عبارة عن جهاز يوضع على سطح المكتب ويستجيب للضغط. الأقلام الضوئية - يُستخدم القلم الضوئي ليتيح للمستخدمين الإشارة إلى مواضع على الشاشة. عصا توجيه الألعاب - تحتاج الكثير من الألعاب إلى عصا توجيه حتى يمكن ممارستها بشكل صحيح.
وحدات الإخراج وحدة العرض المرئي (الشاشة) - تُستخدم شاشة الحاسوب في إخراج البيانات بتنسيق معروف للمستخدمين. الطابعات - هناك أنواع كثيرة للطابعات. - في الشركات الكبيرة، تُستخدم طابعات الليزر بشكل كبير لأنها تقوم بالطباعة بسرعة جدًا وتكون مخرجاتها ذات جودة متميزة.
وحدات الإخراج طابعة الرسوم الهندسية - إن طابعة الرسوم الهندسية عبارة عن جهاز إخراج مشابه للطابعة، ولكنه يتيح لك طباعة صور أكبر. السماعات - تزيد من الاستفادة من المواد التعليمية والعروض التقديمية.
3. وحدات الذاكرة والتخزينMemory & Storage Unit • الذاكرة الرئيسية Main Memory أنواع الذاكرة الرئيسية: • ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)Random Access Memory • هي المكان الذي يتم تحميل نظام التشغيل إليه عندما يتم بدء تشغيل الحاسوب وأيضًا عند نسخ البرامج التطبيقية عند تحميل أي برنامج، على سبيل المثال: أي برنامج خاص بقواعد البيانات أو معالجة النصوص. • ذاكرة القراءة فقط (ROM)Read Only Memory • (Read Only Memory-Basic Input Output System) ROM-BIOSشريحة خاصة يتم تركيبها في لوحة النظام للحاسوب. • تحتوي على البرامج اللازمة لجعل الحاسوب يعمل مع نظام التشغيل. • تحتاج لبطارية لحفظ معلومات الوقت والتاريخ واعدادت بدء التشغيل.
الذاكرة الثانوية Secondary Storage Unit القرص الصلب Hard disk • تعد الأقراص الصلبة مساحة تخزين البيانات الرئيسية والكبيرة الموجودة داخل الحاسوب الخاص بك. • تُستخدم الأقراص الصلبة في تخزين نظام التشغيل والبرامج التي تستخدمها (على سبيل المثال، برنامج معالجة النصوص والألعاب وهكذا) والبيانات الخاصة بك. • هي أسرع بكثير من الأقراص المدمجة والمرنة ويمكنها تخزين قدر أكبر بكثير من البيانات.
مقارنة بين ذاكرة الوصول العشوائي والقرص الصلب
وحدات قياس الذاكرة البت (Bit): تستخدم كل الحواسيب نظام الترقيم الثنائي، أي إنها تقوم بمعالجة البيانات كصفر أو واحد. وهذا المستوى من التخزين يسمى بالبت. البايت (Byte): يتكون البايت الواحد من 8 بت. الكيلو بايت (KB): يتكون الكيلو بايت الواحد من 1024 بايت. الميجا بايت (MB): يتكون الميجا بايت الواحد من 1024 كيلو بايت. الجيجا بايت (GB): يتكون الجيجا البايت الواحد من 1024 ميجا بايت.
تخزين البيانات على القرص • الملفات Files • يتم تخزين البيانات والبرامج على القرص الذي تستخدمه على هيئة ملفات Files. • هناك أنواع مختلفة من الملفات (حسب نوع امتداد الملف) • ملفات البرامج التطبيقية لها الامتداد exe • الملفات النصية لها الامتداد txt • ملفات الصور لها الامتداد jpg أو gif أو bmp • المجلداتFolders • يمكن أن تحتوي على ملفات أو مجلدات فرعية Subfolder • تنظيم الملفات والمجلدات. • السجلات Records • السجل عبارة عن مجموعة من البيانات الموجودة داخل ملف. • هو نوع من وحدات التخزين تستخدمه أي قاعدة للبيانات.
المقارنة بين الأنواع المختلفة لوحدات التخزين الخاصة بالذاكرة الأقراص الصلبة الداخلية • السرعة: - سرعة عالية جدًا - وعادةً ما يُطلق على سرعة أي قرص صلب سرعة "متوسط وقت الوصول" والتي تُقاس بالميللي ثانية. وكلما قل هذا الرقم، زادت سرعة القرص. • السعة التخزينية: • كبيرة! جداً، تصل سعتها اليوم أكثر من TB10 (1TB = 1024GB). • السعر: • لقد بدأت أسعار الأقراص الصلبة في الانخفاض بشكل كبير حيث إنها تعد أرخص طريقة لتخزين البيانات.
المقارنة بين الأنواع المختلفة لوحدات التخزين الخاصة بالذاكرة الأقراص الصلبة الخارجية • السرعة: • أبطأ من الأقراص الداخلية، ولكن تقدم الأنواع مرتفعة الثمن منها الأداء نفسه الذي تقدمه الأقراص الصلبة الداخلية. • السعة التخزينية: • مثل الأقراص الداخلية • السعر: • أغلى من الأقراص الصلبة الداخلية
المقارنة بين الأنواع المختلفة لوحدات التخزين الخاصة بالذاكرة الأقراص المرنة Floppy Disk • السرعة: • بطيئة جدًا! • السعة التخزينية: • 1.44 ميجا بايت • السعر: • زهيد جدًا
المقارنة بين الأنواع المختلفة لوحدات التخزين الخاصة بالذاكرة محركات الأقراص المدمجة CD • السرعة: • أبطأ من الأقراص الصلبة. • أعطيت القيمة 1X لسرعة محرك الأقراص المدمجة الأصلي. وبعد ذلك، تضاعفت هذه القيمة مع توالي ظهور المحركات الأسرع. • السعة التخزينية: • حوالي 650 ميجا بايت. • السعر: • زهيد.
المقارنة بين الأنواع المختلفة لوحدات التخزين الخاصة بالذاكرة محركات الأقراص الرقمية متعددة الاستخدامات (DVD) • السرعة: • أسرع من محركات الأقراص المضغوطة ولكنها ليس لها السرعة ذاتها التي للأقراص الصلبة • السعة التخزينية: • 17جيجا بايت بحد أقصى • السعر: • أعلى قليلاً من محركات الأقراص المضغوطة
الأجهزة الطرفية Peripherals • إن الجهاز الطرفي هو أي جهاز يمكنك توصيله بالحاسوب التابع لك. • يمكنك توصيل ماسح ضوئي أو مودم أو طابعة بالجزء الخلفي لوحدة الحاسوب.
أداء الحاسوب • بعض العوامل التي تؤثر على أداء الحاسوب • سرعة المعالجCPU • حجم ذاكرة الوصول العشوائي RAM • سرعة القرص الصلب وسعته Hard Disk
ثانياً: البرمجيات Software تعريف البرنامج: هو مجموعة من التعليمات التي تتحكم في كيفية معالجة الحاسوب للبيانات. • برامج نظم التشغيل(OS)Operating System • يعد نظام التشغيل نوعًا خاصًا من البرامج يتم تحميله تلقائيًا عند بدء تشغيل الكمبيوتر. • يسمح لك نظام التشغيل باستخدام الميزات المتقدمة لأي حاسوب حديث دون الحاجة إلى معرفة كل تفاصيل عمل المعدات. • يتحكم في المكونات المادية. • يوفر واجهة للمستخدم. • يشغل البرامج التطبيقية. • البرامج التطبيقية Application Software • البرنامج التطبيقي هو نوع من البرامج يمكنك استخدامه بمجرد تحميل نظام التشغيل. • تؤدي وظيفة محددة ومن أمثلتها، برامج معالجة النصوصأو الصور والجداول الإلكترونية وقواعد البيانات والعروض التقديميةوغيرها ...
نظام الحاسوب (علاقة المكونات ببعضها)
Disk CPU RAM OS Bus تحميل نظام التشغيل للذاكرة عند بدء التشغيل CPU Main Memory Secondary Memory Bus
معنى واجهة التطبيق الرسومية • تعد واجهة التطبيق الرسومية جزءًا إضافيًا من نظام التشغيل والذي يقوم بعرض الإطارات (Windows) والقوائم (Menus) المنسدلة ويتيح لك أيضًا التعامل مع الحاسوب من خلال استخدام الفأرة. • من أمثلة نظم التشغيل التي تستخدم هذه الواجهة: • ويندوزMicrosoft Windows • لينكس Linux • ماكنتوش Mac OS
مزايا استخدام واجهة التطبيق الرسومية • تشابه كل البرامج (تشابه القوائم والوظائف الرئيسية). • التعامل مع البرامج التطبيقية بالطريقة ذاتها التي تستخدمها مع نظام التشغيل. • كتابة المبرمجين لبرامج متناسقة بسهولة.
تطور الواجهة الرسومية GUI • MS Windows 1.x • MS Windows 2.x • MS Windows 3.x • MS Windows NT 3.x • MS Windows 95 • MS Windows 98 • MS Windows 2000 • MS Windows XP • MS Windows Vista • Linux OS
