نصائح مفيدة

كيف يعمل الكمبيوتر؟

Pin
Send
Share
Send
Send


خردوات , خردوات, أجهزة الكمبيوتر, «حديد"، (Eng. Hardware) - الأجزاء الإلكترونية والميكانيكية لجهاز الحوسبة التي تشكل جزءًا من نظام أو شبكة ، باستثناء البرامج والبيانات (المعلومات التي يقوم نظام الحوسبة بتخزينها ومعالجتها). تشمل الأجهزة: أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المنطقية ، والأجهزة الخارجية وأجهزة التشخيص ، ومعدات الطاقة ، والبطاريات والمراكم. يتضمن الجهاز الأجهزة التي تقوم بتكوين جهاز كمبيوتر. التمييز بين الأجهزة الداخلية والخارجية. يتم التنسيق بين العقد الفردية والكتل باستخدام أجهزة منطقية للأجهزة تسمى واجهات الأجهزة. تسمى معايير واجهات الأجهزة البروتوكولات. البروتوكول هو مجموعة من الشروط الفنية التي يجب توفيرها بواسطة مطوري الأجهزة. الكمبيوتر الشخصي هو نظام تقني عالمي ، يمكن تغيير تكوينه حسب الضرورة.

هندسة معمارية

خردوات أنظمة الحوسبة - اسم عام للمعدات التي تعمل بها أجهزة الكمبيوتر وشبكات الكمبيوتر.

الأجهزة عادة ما تشمل:

بعض المهام المنجزة خردوات يمكن القيام به جزئيًا أو كليًا بمساعدة مضاهاة البرنامج ، على سبيل المثال ، في أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، غالبًا ما يتم استخدام بروتوكولات اتصال أجهزة المودم الخاصة بالبرنامج ، ومحاكاة وظائف البرنامج لتقديم الصور ثلاثية الأبعاد. عادةً ما يؤدي نقل مهمة من جهاز إلى برنامج إلى خفض تكلفة المعدات ، ولكنه يزيد من العبء على المعالج المركزي.

في حالة وجود حمل كبير على المعالج لنوع معين من المهام ، من أجل زيادة الإنتاجية ، فإنهم يقومون بالعملية المعاكسة: فهم يقومون بتنفيذ جزء من الخوارزمية في الأجهزة ، مما يقلل من مشاركة المعالج في الخوارزمية.

أمثلة على تنفيذ خوارزميات الأجهزة التي يمكن تنفيذها في البرامج:

مبدأ البرنامج

كما ذكرنا سابقًا ، يشتمل برنامج الكمبيوتر على برامج متنوعة لها وظائف معينة ويتم تثبيتها على الكمبيوتر لتنفيذها.

في المجموع ، يمكن تمييز 3 أنواع من البرامج: أنظمة النظام والتطبيق والبرمجة. كل واحد منهم ينبغي النظر بشكل منفصل.

يعد برنامج النظام هو الأهم في الكمبيوتر وبدون ذلك يصبح من المستحيل. الممثلون الرئيسيون لهذه الفئة هم أنظمة التشغيل التي تم ذكرها سابقًا. من خلال مساعدتهم ، يتم إنشاء ما يسمى بـ "حوار مستخدم الكمبيوتر" ، وإدارة الأجهزة وإدارة الملفات. بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن هذا العديد من الأدوات المساعدة وبرامج التشغيل.

يشتمل جزء التطبيق على تطبيقات مصممة لأداء أي مهام محددة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون برامج تحرير النصوص والمتصفحات وألعاب الفيديو ، إلخ. ينقسم برنامج التطبيق إلى برامج للأغراض العامة وبرامج خاصة. ويشمل الأخير حزم الرياضية والمحاسبة وخبراء. الغرض العام يعني جميع البرامج الأخرى.

تبقى فئة واحدة فقط من البرامج - أنظمة البرمجة. كل شيء بسيط للغاية هنا. يتضمن ذلك بيئات تطوير متنوعة تتيح لك إنشاء برامج جديدة بلغات البرمجة. هذه هي لغات البرمجة وأنظمة الترجمة وأدوات الخدمة.

مبدأ الأجهزة

يعتقد بعض المستخدمين عديمي الخبرة أن المعالج وذاكرة الوصول العشوائي هما الأكثر أهمية في الكمبيوتر. ومع ذلك ، فإن جميع مكونات وحدة النظام تقريبًا لا تقل أهمية. في حالة عدم وجود واحد على الأقل ، ستكون عملية تشغيل الكمبيوتر مستحيلة.

المكون الرئيسي هو اللوحة الأم. جميع الأجهزة الأخرى متصلة به: معالج ، نظام تبريد (مبرد أو آخر) ، ذاكرة الوصول العشوائي ، محرك الأقراص الصلبة ، مزود الطاقة. بدون هذه الأجهزة ، لا يمكن تشغيل الكمبيوتر. يمكنك أيضًا توصيل بطاقة فيديو ومحركات أقراص ومراوح تبريد إضافية ووحدة شبكة.

تجدر الإشارة إلى الاختلافات بين ذاكرة الوصول العشوائي والذاكرة طويلة المدى. يتم تخزين هذا الأخير على القرص الصلب حتى يقوم المستخدم بحذفه بنفسه. يتم استخدام ذاكرة الوصول العشوائي فقط أثناء تشغيل الكمبيوتر وتخزين البيانات التي يحتاجها المستخدم في الوقت الحالي. بعد إيقاف تشغيل الكمبيوتر ، يتم مسح هذه الذاكرة تمامًا.

هناك فرصة لتفعيل وضع السبات. في هذه المرحلة ، يتم نقل جميع البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي إلى المدى الطويل. يتيح لك ذلك تشغيل الكمبيوتر بشكل أسرع ، حيث لا تحتاج إلى تنزيل كل شيء مرة أخرى.

كمبيوتر لـ "الدمى": المكونات الرئيسية

عند الحديث عن جهاز أي جهاز كمبيوتر ، يجب أن يكون مفهوما بوضوح أنه في جوهره يتكون من أجهزة وبرامج.

يشير الجهاز إلى جميع الأجهزة المتصلة ، إذا جاز التعبير ، يمكن لمسها باليد (المعالجات ، وعصي الذاكرة ، والأقراص الصلبة ، والشاشات ، ومحولات الفيديو والصوت ومحولات الصوت ، ولوحات المفاتيح ، والفئران ، والأجهزة الطرفية مثل الطابعات والماسحات الضوئية ، إلخ. د.). في الناس ، تسمى هذه المكونات أحيانًا "أجهزة الكمبيوتر".

يتكون جزء البرنامج من العديد من المكونات ، من بينها نظام التشغيل الذي يؤدي الدور الرائد ، والذي يقوم على أساسه التفاعل بين الأجهزة والبرامج الأخرى وبرامج تشغيل الجهاز المثبتة فيه - برامج خاصة يمكن لنظام التشغيل التفاعل معها مع الجهاز نفسه وتمكينه عند أداء مهام معينة.

من هذا المنطلق ، ليس من الصعب استنتاج أن المبدأ الرئيسي لتشغيل أي جهاز كمبيوتر من أي نوع هو تفاعل مكونات الأجهزة والبرامج. ولكن هذا ليس سوى تمثيل سطحي. وسيتم وصف هذه العمليات في وقت لاحق قليلا.

قم بتشغيل النظام بأكمله

لاحظ الكثيرون "صرير" مميز فور تشغيل الكمبيوتر الشخصي. ينبه هذا الصوت المستخدم إلى أن جميع أجهزة الكمبيوتر متصلة وأن تعمل بشكل طبيعي.

وبالتالي ، عندما يضغط المستخدم على زر "الطاقة" ، يتم توفير الطاقة إلى الدائرة الدقيقة للوحة الأم ، والتي تختبر جميع الوحدات المتصلة بأسرع وقت ممكن. أولاً وقبل كل شيء ، يتحقق أداء بطاقة الفيديو. بعد ذلك ، يتم فحص المعالج والقرص الصلب وذاكرة الوصول العشوائي والأجهزة الأخرى.

في BIOS ، يمكنك تحديد الخيار المناسب لتشغيل النظام. هنا تقوم بتعيين ترتيب الوسائط ، والذي سيتم فحصه بدوره لوجود سجل تمهيد ضروري لبدء نظام التشغيل. يمكن تثبيت نظام التشغيل Windows على محرك أقراص قابل للإزالة أو محرك أقراص ثابت أو حتى محرك أقراص USB محمول.

بعد ذلك ، يبدأ نظام التشغيل في التحميل. يقوم محمل النظام ، الذي يتم تنفيذه على مستوى الأجهزة ، بنقل البيانات إلى محمل الإقلاع 1 و 2. بعد ذلك ، تتم تهيئة kernel النظام ، والتي يجب تسجيلها على الوسائط القابلة للتمهيد. إذا لم يتم العثور على النواة ، فلن يبدأ نظام التشغيل. خلاف ذلك ، يتم نقل نواة الأحذية والتحكم في جميع عمليات الكمبيوتر إلى أيدي نظام التشغيل والمستخدم.

نظام التشغيل يعمل بشكل كامل. الآن يبدأ استخدام البرنامج المثبت. بادئ ذي بدء ، المعالج المركزي وذاكرة الوصول العشوائي هي المسؤولة عن هذا. وتشارك أيضا في برامج تشغيل الأجهزة التي يستخدمها البرنامج.

عندما يتم تشغيل الملف القابل للتنفيذ من خلال نواة النظام ، يتم نقل المكونات المرتبطة من ROM إلى ذاكرة الوصول العشوائي. قد تكون هذه مكتبات ديناميكية تتم معالجتها حتى يعمل التطبيق. كلما زادت كمية ذاكرة الوصول العشوائي ، زاد عدد المكونات التي يمكنك تحميلها فيها. هذا يزيد من سرعة معالجتها ، ونتيجة لذلك ، فإن سرعة الكمبيوتر والبرامج بأكملها.

بعد معالجة المكونات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي ، يتلقى النظام أوامر تفاعل معينة يتم تنفيذها بواسطة المعالج المركزي. بعد إيقاف تشغيل البرنامج ، يتم إلغاء تحميل جميع البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي ، ولكن هناك استثناءات.

تتم برمجة بعض التطبيقات بطريقة تجعلها دائمًا في ذاكرة الوصول العشوائي. في هذه الحالة ، إذا لزم الأمر ، يجب إيقافها تلقائيًا. على سبيل المثال ، يتضمن ذلك خدمات Windows المختلفة التي تبدأ تلقائيًا.

هذا ليس سوى تحليل سطحي لمبدأ أجهزة الكمبيوتر الشخصية. في الحقيقة ، هذا يخفي عددًا كبيرًا من الأنظمة المختلفة التي ليس من السهل فهمها للمستخدم العادي. ومع ذلك ، هذا ليس ضروريا. سيكون لدى مالك الكمبيوتر العادي ما يكفي من هذه المعلومات إذا لم يكن يعتزم الخوض في التفاصيل.

عن ماذا تتحدث؟

قبل معرفة ماهية أساسيات برنامج النظام ، وما يتكون الجهاز ، وكيفية برمجة البرنامج ، تحتاج أولاً إلى معرفة موضوع الموضوع في بؤرة الاهتمام. جاء اسمه لنا من اللغة الإنجليزية. يُطلق على الكمبيوتر في هذه الأيام اسم الآلة الإلكترونية التي يمكن برمجتها لتجميع البيانات ومعالجة المعلومات ونقل المعرفة.

الموضوع الأكثر أهمية ، والذي تم بناء الكمبيوتر عليه ، هو مولد الساعة. هو الذي ينتج إشارات بفواصل زمنية محددة سلفا. تشارك البقوليات أيضًا في سير العمل لمختلف الأجهزة الداخلية والخارجية لإدخال المعلومات ومعالجتها وإخراجها. في الواقع ، تنطوي عملية التحكم على توزيع الإشارات بطريقة تحقق الهدف الذي حدده الشخص. ليست هناك حاجة لتوجيه جميع الإشارات بشكل مستقل إلى المكان المطلوب: يحدث هذا تلقائيًا عندما يكون هناك تحكم مناسب للبرنامج. صحيح ، ستكون النتيجة ناجحة فقط في ظروف الكود المناسب دون أخطاء.

كيف يعمل؟

أحد الجوانب الرئيسية التي يتم شرحها دائمًا في إطار دورات الكمبيوتر للمبتدئين: مبدأ البرنامج هو أساس سير العمل. نحن نتحدث عن وجود برنامج متخصص في ذاكرة الكمبيوتر. أصبحت هذه الفكرة الأكثر أهمية لهندسة الكمبيوتر في الوقت الحالي. في الدورات (الكمبيوتر) للمبتدئين ، يتم بالضرورة شرح الأطروحات الرئيسية للمبدأ:

  • يتم تسجيل برنامج الحوسبة في الذاكرة الإلكترونية ، حيث يتم تخزينه ، مثل القيم الأصلية ،
  • يتم تشفير تسلسل الأوامر التي تم إنشاؤها في البرنامج بأرقام ولا يختلف التنسيق.

العقيدة الأساسية لمبدأ برنامج تشغيل الكمبيوتر

يبدأ الوصف العام لجهاز الكمبيوتر دائمًا بإعلان هذا المبدأ الإداري ، نظرًا لوجود تعليمات برمجية مكتوبة مسبقًا يجب على الجهاز تنفيذها. أصبحت هذه الفكرة أساسًا لفهم عالمية أجهزة الكمبيوتر: في فترة زمنية محددة ، يتم حل هذه المهمة التي ينظمها البرنامج المحدث.

بمجرد الحصول على النتيجة ، يمكنك المتابعة إلى البرنامج التالي ، وإجراء العمليات الحسابية وفقًا للخوارزمية الموضحة فيه. هذا النهج ينطوي على استخدام البرمجيات. يعلن المبدأ البرنامجي لتشغيل الكمبيوتر عن توفر البرامج لأي مستخدم حديث إلزامي. ما يثير الفضول هو أن الأشخاص الذين ينشئون الكود (بالطبع ، لا يوجد ، ولكن لا يزالون) يستخدمون البرامج ، الخوارزميات ، وهي برامج.

حول المصطلحات

كما يوحي الاسم ، فإن المفهوم الأساسي للنهج الحديث لتحديد مبادئ قابلية التشغيل للكمبيوتر هو البرنامج. من خلالها ، يتم تسجيل البيانات ، ويتم إخراج البيانات من الذاكرة إلى جهاز خارجي ، وأي عمليات أخرى - الحسابات ، وبناء الصور ، وهلم جرا. يستخدم المصطلح للدلالة على سجل حسابي يسمح للمرء بالحصول على حل للمشكلة المشكلة من خلال التنفيذ المتسلسل للعمليات. تمت صياغة البرنامج باستخدام مشغلي اللغة المحددة المتاحة لأجهزة الكمبيوتر. المهمة الرئيسية لأي برنامج حديث هي مراقبة نشاط الأجهزة. استخدام البرامج هو العلامة الأولى لمبدأ برنامج تشغيل الكمبيوتر.

كيفية استخدامها؟

لنفترض ، في إطار حل مشكلة العمل ، أن الشخص يحتاج إلى تحليل عمل المؤسسة التي يعمل فيها ، وفيما يتعلق بهذه المشكلة ، فإنه يحتاج إلى بناء أمثلة لنماذج الكمبيوتر. يصبح مبدأ برنامج الكمبيوتر بالنسبة إليه أداة لا غنى عنها في إنجاز المهمة: لا تحتاج إلى رسم أي شيء يدويًا وإجراء حسابات حجمية ، ما عليك سوى اختيار برنامج يقوم ، في الوضع الصحيح وفي الترتيب المحدد ، بتنشيط إمكانات الأجهزة للجهاز ، والتي تُخرج في نهاية المطاف إلى جهاز نقل المعلومات (الشاشة ، الطابعة) نتيجة.

من ناحية أخرى ، ستكون النتائج صحيحة فقط في حالة استخدام برنامج تم تصحيحه. لا ينبغي أن يتطلب الأمر تحسينًا ، أي أن المستخدم يقوم فقط بتشغيل المنتج ويستخدم وظائف واضحة له ، دون تعليم خاص فيما يتعلق بالبنية الداخلية للبرنامج. كل ما يحتاج إليه هو فهم تطبيق ومعرفة الوصف العام للكمبيوتر. ينص مبدأ تشغيل الكمبيوتر على توفير الوثائق المتخصصة لجميع البرامج القابلة للتطبيق.

البرمجيات

يستخدم هذا المصطلح لتوصيف مجموعة من القواعد والمجموعات الإجرائية ومكونات البرامج والوثائق الداعمة الرسمية التي تسمح لك بمعالجة البيانات وتنفيذ الوظائف المعلنة للنظام.

لفهم ما هو جوهر مبدأ برنامج تشغيل الكمبيوتر ، من المهم مراعاة أن بنية البرنامج والأجهزة مرتبطة بشكل وثيق ، حيث يتم تحديد وظيفة أحدهما من خلال وضوح الآخر. يعتمد البرنامج المستخدم على أجهزة الكمبيوتر الحديثة على المعايير الفنية ويسمى تكوين البرنامج.

المنهجية المنهجية

يعتمد مبدأ تشغيل الكمبيوتر على الأفكار التي عبر عنها Babbage ، von Neumann. من المعتاد التحدث عن ثلاثة مكونات رئيسية:

  • معالج
  • ذاكرة
  • الأجهزة التي تسمح لك بعرض ، أدخل المعلومات.

عند الحديث عن المعالج ، يتم قبول التقسيم إلى جهازين:

  • السيطرة،
  • توفير العمليات الحسابية المنطقية.

نظام التصنيف

يتم قبول تقسيم أجهزة الكمبيوتر إلى عدة فئات كبيرة:

الأجهزة الكبيرة - القوية الشائعة في المؤسسات الكبيرة ، والتي تعمل غالبًا لصالح الاقتصاد الوطني. لخدمة مثل هذه الأجهزة ، هناك حاجة إلى عشرات المحترفين. أجهزة الكمبيوتر الكبيرة - المكون الأساسي لتشكيل مركز الكمبيوتر. في مثل هذه الآلة الضخمة ، من المستحيل تمامًا أن يخمن الشخص العادي الجهاز الذي تم تصميمه لمعالجة المعلومات!

مصغرة - مثل أجهزة الكمبيوتر التي لها أبعاد صغيرة ، والأداء المنخفض نسبيا ، وانخفاض الأسعار. كثيرا ما تستخدم من قبل الشركات والمؤسسات العلمية والبحثية والتعليمية. وهم مكلفون بمهام مراقبة عمليات الإنتاج. أجهزة الكمبيوتر الصغيرة - الأصغر حجمًا ، والتي تستخدم بنشاط ليس فقط في المؤسسات ، ولكن في مراكز الكمبيوتر كمعدات مساعدة.

ربما هذه هي فئة التكنولوجيا التي تجعل عامة الناس يشعرون بالفضول تجاه مبادئ برامج تشغيل الكمبيوتر. يستخدم المصطلح للدلالة على التقنية المستخدمة في مكان العمل ، أي ، مخصصة لشخص واحد. في كثير من الأحيان بمساعدة جهاز كمبيوتر ، يصبح سير العمل التعليمي أكثر فعالية ، لكن هذه الوظيفة لا تقتصر على ذلك. سمح التوحيد الدولي إدخال التجميع. الفئات التالية تتميز:

  • كتلة،
  • مكتب،
  • المحمول،
  • العمال،
  • اللعبة.

لماذا تحتاجها؟

اعتمادًا على التركيز الواسع أو الأقل على حل المشكلات ، من المعتاد التحدث عن تخصص الكمبيوتر. هناك:

تم تصميم السابق لمجموعة واسعة من المهام ، ويمكن الانتهاء من أنظمة الكمبيوتر في الإرادة ، واختيار العناصر الهيكلية الأمثل. سيكون الكمبيوتر الناتج فعالًا في سير العمل وتحرير الملفات النصية أو الموسيقية وما إلى ذلك. المتخصصة - هذه هي الآلات المصممة لاتجاه محدد للعمل. وتشمل هذه أجهزة الكمبيوتر المثبتة على متن الطائرات والسيارات. عند استكشاف مثل هذا الجهاز ، من غير المحتمل أن يكون المستخدم غير المتمرس قادرًا على معرفة الجهاز الذي تم تصميمه على الفور لمعالجة المعلومات! تتميز الكثير منها بوفرة من الشاشات والعدادات وأجهزة الاستشعار والأنوار - العيون التي تطفو على السطح. لذلك ، لوضع مثل هذا الجهاز موضع التنفيذ ، يجب عليك أولاً الدخول في دورة تطوير متخصصة.

البيانات: تخزين وعملية

يتمثل مبدأ برنامج الكمبيوتر في تنفيذ البرامج المحددة ، مما ينتج عنه معلومات مفيدة يستخدمها المستخدم لحل مهامه. Фактически ЭВМ – исполнитель заданного человеком набора шаблонных команд, называемых алгоритмом. Идеи конструирования основаны на булевой алгебре.في الواقع ، يتم تحميل مجموعة من المتطلبات في الجهاز بتنسيق يكون مفهوما لجهاز الكمبيوتر ، مما يسمح بالتسلسل لأداء عدد محدود من الإجراءات ، ونتيجة لذلك سيتم الحصول على النتيجة التي يحتاجها الشخص. تتميز الخوارزمية بالاسم ونقطة البداية والنهاية.

يمكن الحصول على فكرة عن جوهر مبدأ برنامج تشغيل الكمبيوتر عن طريق تحليل الخصائص الرئيسية للخوارزمية:

  • السلطة التقديرية (يتم تشكيل مجموعة من الأوامر من خلال إجراءات محددة سلفًا يتم الإعلان عنها من أجلها) ،
  • الحتمية (كل فعل محدد بدقة ، لا يمكن أن يكون له أكثر من معنى واحد) ،
  • دقة (الإجراءات بشكل منفصل ، الخوارزمية ككل لها بالضرورة مسار إكمال) ،
  • الفعالية (عدم وجود أخطاء ، يمكن إثباتها عن طريق الحصول على نتيجة لعدد محدد من التكرارات) ،
  • شخصية جماعية (قابلية تطبيق عدد كبير من المهام من نفس النوع ، ممتازة في تناثر المعلمات الأولية).

وإذا بمزيد من التفاصيل؟

يفترض المبدأ الإداري وجود مجموعة أوامر يتم تنفيذها بالتتابع بواسطة المعالج في الوضع التلقائي.

يتضمن تجانس الذاكرة تراكم المعلومات في نوع واحد من الذاكرة ، مما يلغي الحاجة إلى تحديد طبيعة البيانات في خلية معينة. يتم تخزين كل من البرامج والبيانات معًا ، مما يسمح لك بتطبيق نفس تسلسل الإجراءات عليها. المستخدم ، باستخدام هذه الميزة بمهارة ، يحصل على فرص وافرة. قل ، من خلال تشغيل برنامج ، يمكنك العمل عليه من خلال اختيار قواعد الحصول على الأجزاء.

يقول العنوان إن ذاكرة الكمبيوتر مهيكلة ، مكونة من خلايا ، لكل منها رقم فريد خاص بها. قد يتطلب المعالج في أي وقت معلومات من خلية تعسفية ، وستوفر البنية المطلوبة أسرع وصول إلى المعلومات الضرورية. يمكن تسمية مناطق مختلفة من الذاكرة بطرق مختلفة ، ويتم ببساطة البحث عن البرامج المسجلة فيها ، وتراكم المعلومات حول الهيكلية يجعل الوصول إليها سهلاً. بالإضافة إلى ذلك ، باستخدام الأسماء المعينة ، من السهل تغيير المعلومات المسجلة عن طريق تنفيذ مجموعة إجراءات البرنامج المحددة.

عرض البيانات والبرامج

يمكن معالجة أي معلومات بواسطة أجهزة الكمبيوتر الحديثة: الرسومات والصور والنصوص والصوت. هذا بسبب القدرة على التحويل إلى تنسيق يمكن فهمه لمستوى الجهاز. يتلقى المعالج تعليمة تستند إلى عملياته. يصاحب حل المشكلة سلسلة من الأنشطة ، غالباً ما تتضمن عمليات لا حصر لها. يطلق عليه البرنامج.

البرنامج الذي ظهر به مستخدم حديث أكثر من مرة. على مدار عدة عقود ، أخذت العقول الرائدة في عالمنا في تطوير المبادئ الأساسية لبناء البرامج ، مما أدى إلى تصحيح العمليات المثالية التي تتيح لك الحصول بسرعة على النتائج وفعاليتها مع الحد الأدنى من عبء العمل على الأجهزة. برامج الكمبيوتر الحديثة هي عبارة عن مجموعة من هذه البرامج.

على: الميزات

لا يمكن لأي مستخدم عادي عادي العمل إذا لم يكن الكمبيوتر مزودًا ببرنامج النظام. المكون الرئيسي لهذا المجمع هو نظام التشغيل ، المعترف به على أنه المكون الأساسي للبرنامج. هذا العنصر ضروري ، فغيابه يجعل تشغيل الكمبيوتر مستحيلاً في فهم شخص عادي. بالإضافة إلى نظام التشغيل ، تشمل فئة برامج النظام مجموعة متنوعة من مشاريع الخدمات وبرامج الخدمة. يتعامل بعضهم مع الأقراص ، بينما يقوم البعض الآخر بضغط البيانات ومقاومة هجمات البرامج الضارة وما إلى ذلك.

من أجل أن تكون قادرة على حل المهام التي يمثلها المستخدم مع استخدام أجهزة الكمبيوتر ، فمن الضروري أن يكون لديك برنامج. تساعد هذه المشاريع في إنشاء معلومات بيانية ورسومات وأصوات ونصوص تتيح لك إجراء عمليات باستخدام بيانات رقمية. تنقسم فئة برامج التطبيق إلى:

  • تطبيقات
  • نظم للبرمجة.

تطبيق البرمجيات

تعد أنظمة البرمجة ضرورية للمهنيين العاملين في مجال إنشاء منتجات كمبيوتر جديدة. وقد تم تطوير العديد من لغات البرمجة ، والأسرة الأكثر استخداما للبرمجة وجوه المنحى. البيئات البصرية تحظى بشعبية كبيرة. حتى المبتدئين ، عند تطبيق هذه المنتجات ، يمكنهم إتقان عمليات الترميز الأساسية وإنشاء منتج عملي خاص به.

التطبيقات هي نوع مختلف قليلاً من برامج التطبيق. من خلالها ، تتم معالجة المصفوفات النصية ومعلومات الرسم والصوت والأرقام ومقاطع الفيديو. يمكنك استخدام برامج متخصصة للتواصل. لا يتطلب استخدام المنتجات مهارات البرمجة. التطبيقات العامة التي تسمح بحل المشاكل الكلاسيكية مطلوبة من قبل أي مستخدم تقريبًا. وتشمل هذه المحررين النص ، والرسوم البيانية ، والجداول ، والأنظمة التي تسمح لك لإدارة البيانات مركزيا تجميع البيانات. لا تغفل عن المنتجات التي يمكنك من خلالها إنشاء عروض تقديمية. زادت شبكات الكمبيوتر ، التي تم تطويرها بنشاط في الآونة الأخيرة ، بشكل كبير من أهمية البرامج لضمان اتصال المستخدم.

ما هي التطبيقات الأخرى هناك؟

يعرض البعض فصل برامج مكافحة الفيروسات إلى مجموعة منفصلة ، تتزايد أهميتها من عام لآخر بسبب زيادة انتشار البرامج الضارة. تجدر الإشارة إلى أن بيئات البرامج الاحترافية المستخدمة من قبل المستخدمين المؤهلين. هذه تستخدم لإنشاء الرسوم المتحركة ، الرسوم البيانية ، المساعدة في تطوير المشاريع ، إنتاج حسابات محاسبية معقدة ، ترجمة النصوص. قيمة للغاية لكثير من المستخدمين الحديث ، والقواميس الإلكترونية.

الفئة المهمة من البرامج هي التطبيقات التدريبية التي تتيح لك زيادة مستواك في التخصص الذي تختاره دون إشراك أطراف ثالثة. هذا هو الأكثر أهمية فيما يتعلق باللغات الأجنبية. الطلب هو للاختبارات والمعلمين المبرمجة في شكل إلكتروني.

نظام التشغيل: وظيفة

يعمل نظام التشغيل بالتعاون الوثيق مع أجهزة الكمبيوتر ، ويتحكم في المعدات ، وينقل أوامر المستخدم بتنسيق يمكن فهمه إلى الجهاز. وظائف نظام التشغيل:

  • تبادل البيانات بين الأجهزة ،
  • تخزين البيانات ، وضمان توافرها ،
  • تنظيم عمليات العمل ،
  • تقرير الخطأ ، استجابة كافية للحادث ،
  • مراقبة تشغيل المعدات ،
  • الوصول إلى أدوات النظام
  • ضمان الحوار المتبادل بين الجهاز والمستخدم.

أجهزة الكمبيوتر

في الأجهزة ، وفقا للكثيرين ، في المقام الأول هي المعالج وذاكرة الوصول العشوائي. جزئيا ، هذا هو الحال. أنها توفر تنفيذ جميع أوامر البرنامج وتجعل من الممكن تشغيل عمليات معينة.

من ناحية أخرى ، إذا حفرت أعمق ، فلن يكلف أي عنصر "حديدي" أي شيء بمفرده ، لأنك تحتاج إلى توصيله في مكان ما لاستخدامه. وهنا تُعطى الأهمية القصوى لما يسمى اللوحات الأم (يشار إليها شعبياً باسم "اللوحات الأم") - الأجهزة الخاصة التي تُركب عليها جميع المكونات الأخرى ، والدوائر الصغيرة ، وما إلى ذلك. وبهذا المعنى ، فإن المبدأ الرئيسي لتشغيل الكمبيوتر (التشغيل الصحيح دون إخفاقات) هو توصيل جميع مكونات الأجهزة بشكل صحيح من خلال وحدات التحكم المقابلة إلى فتحات خاصة أو الموصلات على اللوحة نفسها. هناك قواعد هنا ، على سبيل المثال ، بشأن الاستخدام الصحيح لحافلات PCI ، وعلى توصيل محركات الأقراص الصلبة ومحركات الأقراص القابلة للإزالة باستخدام مبدأ Master / Slave ، إلخ.

بشكل منفصل ، تجدر الإشارة إلى الذاكرة للقراءة فقط (ROM) ، والتي يتم تسجيل المعلومات عليها ، إلى الأبد ، وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، والتي تعمل على تنفيذ مكونات البرنامج.

أنواع البرامج

يتضمن مبدأ البرنامج للكمبيوتر استخدام البرنامج المناسب لأداء المهام.

بشكل عام ، ينقسم البرنامج إلى عدة فئات ، يمكن تمييز برامج النظام والتطبيق بشكل منفصل. يتضمن برنامج النظام أنظمة التشغيل نفسها ، وبرامج تشغيل الأجهزة ، وأحيانًا أدوات مساعدة للخدمة ضرورية لضمان التشغيل الصحيح للنظام بأكمله. هذا ، إذا جاز التعبير ، عبارة عن قشرة شائعة يتم تضمين برامج التطبيقات والتطبيقات فيها. هذا النوع من البرامج له تركيز صارم ، أي أنه يركز على أداء مهمة محددة.

ولكن نظرًا لأن المبادئ الأساسية لتشغيل الكمبيوتر هي بالتحديد ، فهي برامج النظام التي تأتي في المقام الأول. بعد ذلك ، ضع في اعتبارك كيف يبدأ نظام الكمبيوتر بالكامل.

درس علوم الكمبيوتر. الكمبيوتر: تشغيل وفحص الأجهزة

ربما ، لاحظ العديد من مستخدمي أجهزة الكمبيوتر الثابتة أنه عند تشغيل الكمبيوتر ، يتم سماع الصوت المميز لسماعات النظام. قليل من الناس ينتبهون إليها ، ومع ذلك ، من واقع مظهره ، يمكننا أن نستنتج أن جميع الأجهزة "الحديدية" تعمل بشكل صحيح.

ما هذا؟ مبدأ تشغيل الكمبيوتر هو أنه عندما يتم توفير الطاقة لدائرة كهربائية صغيرة ، تسمى جهاز الإدخال / الإخراج الأساسي ، يتم اختبار جميع الأجهزة. بادئ ذي بدء ، هناك اكتشاف للأخطاء في محول الفيديو ، لأنه إذا لم يكن بالترتيب ، فلن يتمكن النظام ببساطة من عرض المعلومات المرئية على الشاشة. عندها فقط يتم تحديد نوع المعالج وخصائصه ومعلمات RAM والأقراص الصلبة والأجهزة الأخرى. في الواقع ، يقوم BIOS في البداية بتخزين المعلومات على الجهاز بأكمله.

خيارات التنزيل

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تفسير التنزيل على أنه مبدأ تشغيل البرنامج على الكمبيوتر ، حيث إن عملية التحقق تتم بالتحديد في البرنامج وليس بطريقة مادية.

يوجد أيضًا نظام لاختيار جهاز التمهيد (القرص الثابت ، الوسائط البصرية ، جهاز USB ، الشبكة ، إلخ). في أي حال ، فإن المبدأ الآخر لعمل الكمبيوتر من حيث التحميل هو الحصول على ما يسمى بسجل التمهيد اللازم لبدء تشغيل النظام على الجهاز.

بدء نظام التشغيل

لتشغيل نظام التشغيل ، تحتاج إلى أداة تحميل خاصة تقوم بتهيئة نواة النظام المسجلة على القرص الثابت ووضعها في ذاكرة الوصول العشوائي ، وبعد ذلك يتم نقل التحكم في العملية إلى نظام التشغيل نفسه.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون لسجل التمهيد الرئيسي إعدادات أكثر مرونة ، مما يمنح المستخدم الحق في اختيار نظام قابل للتمهيد. إذا كانت البداية مصنوعة من وسائط قابلة للإزالة ، تتم قراءة رمز التمهيد القابل للتنفيذ منه ، لكن التحميل في أي إصدار يتم فقط إذا حدد BIOS الرمز القابل للتنفيذ على أنه صالح. وإلا ، سيظهر إشعار حول استحالة البدء على الشاشة ، مثل عدم العثور على قسم التمهيد. في هذه الحالة ، يتم استخدام جدول الأقسام في بعض الأحيان ، والذي يحتوي على معلومات حول كافة الأقراص المنطقية التي يمكن تقسيم القرص الصلب إليها. من بين أمور أخرى ، يعتمد الوصول إلى المعلومات مباشرة على هيكل تنظيم الملفات ، والذي يسمى نظام الملفات (FAT ، NTFS ، وما إلى ذلك).

لاحظ أن هذا هو التفسير الأكثر بدائية لعملية التمهيد ، لأنه في الواقع ، كل شيء أكثر تعقيدًا.

ذاكرة الكمبيوتر: تشغيل البرامج

لذلك ، تم تمهيد نظام التشغيل. الآن دعونا نتحدث عن أداء البرامج والتطبيقات. بادئ ذي بدء ، يكون المعالج المركزي وذاكرة الوصول العشوائي مسؤولين عن تنفيذها ، ناهيك عن برامج تشغيل الأجهزة الأخرى المعنية.

مبدأ ذاكرة الكمبيوتر هو أنه عند تشغيل الملف القابل للتنفيذ لبرنامج أو كائن آخر من ROM أو الوسائط القابلة للإزالة ، عندما يلعب التطبيق دورًا مكملاً ، يتم وضع بعض المكونات المرتبطة في RAM (RAM) من خلال نواة النظام ، وغالبًا ما تكون ديناميكية المكتبات (على الرغم من أن البرامج البسيطة قد لا يتم توفير وجودها) ، وبرامج تشغيل الأجهزة اللازمة للتشغيل.

إنها توفر رابطًا بين نظام التشغيل والبرنامج نفسه والمستخدم. من الواضح أنه كلما زادت ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، يمكن تحميل المزيد من المكونات فيه وأسرع معالجتها. عند استلام أوامر التفاعل ، يقوم المعالج المركزي بإدخال الحالة ، والذي يقوم بتنفيذ جميع الإجراءات الحسابية في النظام. عند الانتهاء من التطبيق أو عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر ، يتم إلغاء تحميل جميع المكونات من "ذاكرة الوصول العشوائي". لكن هذا لا يحدث دائما.

تغيير إعدادات النظام

قد توجد بعض العمليات في ذاكرة الوصول العشوائي بشكل دائم. لذلك ، يجب إيقافها يدويًا. على أنظمة Windows ، تبدأ العديد من الخدمات تلقائيًا ، ولكن بالنسبة للمستخدم فهي غير ضرورية تمامًا. في هذه الحالة ، يتم تطبيق الإعداد التلقائي. في أبسط إصدار ، يتم استخدام برامج محسن لتنظيف العمليات غير الضرورية وإزالة مهملات الكمبيوتر في الوضع التلقائي. ولكن هذه محادثة منفصلة.

شاهد الفيديو: كيف يعمل الكمبيوتر بالتفصيل (سبتمبر 2021).

Pin
Send
Share
Send
Send