ملخص الوحدة األولى: بنية الحاسب
تقوم أجهزة الحاسب بثالث مهام أساسية:
معالجة البيانات
حفظ البيانات
استرجاع البيانات
يجب ان تكون التعليمات المراد تنفيذها بالنظام الثنائي
وضع عالم الرياضيات فون نيومان معمارية الحاسب الرئيسة
التي أصبحت أساسا تتبعه أجهزة الحاسب الحديثة، ويعتمد تصميم نيومان على أساس هيكلة الحاسبات في شكل وحدات منفردة لكل منها مهمتها الخاصة بها.
بنية الحاسب حسب معمارية فون نيومان:
تنفذ التعليمات وتتم معالجة البيانات من خالل مايسمى
(بدورة الجلب والتنفيذ) .
تتلخص دورة الجلب والتنفيذ في ثالث مهام رئيسية:
1- جلب التعليمة التالية :
يجلب المعالج المركزي التعليمة التالية من الذاكرة الرئيسة ثم تحفظ في ذاكرة خاصة داخل المعالج تسمى المسجل Register.
2- فك ترميز التعليمة :
تترجم وحدة التحكم التعليمة الموجودة في مسجل التعليمة وتحولها إلى إشارة تحكم يمكن فهمها من قبل وحدة الحساب والمنطق.
3- تنفيذ التعليمة :
عندما يتم فك ترميز التعليمة وجلب جميع البيانات المطلوبة، فإن وحدة الحساب والمنطق ALU تقوم بتنفيذ التعليمة، متضمنة عادة العمليات داخل المسجالت المختلفة، ثم تبدأ الدورة مرة أخرى .
4- حفظ النتائج :
تحفظ نتائج تنفيذ التعليمات في الذاكرة الرئيسية.
*ملاحظة
بناء على التعليمات، قد يلزم تحميل المزيد من البيانات اإلضافية من الذاكرة الرئيسة إلى المسجالت للمعالجة.
فمثال إذا كانت هناك تعليمة لجمع عدد محفوظ في الذاكرة داخل المسجل فإن وحدة التحكم يجب أن تحصل على هذا العدد من الذاكرة الرئيسة.
| وحدات التخزين |
|---|
| الذاكرة الرئيسية | وحدات التخزين الثانوية |
ذاكرة القراءة
فقط ROM | ذاكرة الوصول
العشوائي RAM | محرك الاقراص
الصلبة HDD | محرك الاقراص
المضغوطة CD | محرك الاقراص
الرقمية |
ذاكرة الوصول العشوائي (Memory Access Random (RAM
ذاكرة القراءة والكتابة وهي ذاكرة مؤقتة تفقد بياناتها بمجرد انقطاع التيار عنها
ذاكرة القراءة فقط Read Only Memory (ROM)
وهي ذاكرة اليمكن محو او إعادة كتابة البيانات داخلها وتعمل على تخزين التعليمات التي يحتاجها الحاسب لبدء التشغيل (البرامج الثابتة)
تعد الذاكرة الرئيسية محدودة الحجم ولذلك نحتاج الى نوع اخر من أجهزة التخزين يمكنه االح تفاظ بالبيانات والتعليمات بأمان.
تعد أجهزة التخزين الثانوية أجهزة أجهزة ادخال وإخراج في نفس الوقت حسب نموذج بنية فون نيومان.
الأقراص الصلبة تحتوي عددا من الصفائح المركـبة واحدة فوق األخرى وكل منها له رأس قراءة وكتابة متصل بعمود دوران، تصطف في هذه الصفائح مجموعة من المسارات بعضها داخل بعض لتشكل أسطوانة، وتقسم كل صفيحة إلى عدد من القطاعات. من أجل الوصول إلى بيانات محددة على القرص الصلب، يجب على تعليمة القرص أن تحدد رقم الصفيحة ورقم المسار ورقم المقطع.
تعتمد كفاءة القرص الصلب على اربعة عوامل :
1- وقت البحث: الزمن الذي يستغرقه رأس القراءة والكتابة للوصول إلى المسار المناسب
2- وقت االنتظار: الزمن الذي يستغرقه المقطع المحدد ليتم وضع أسفل رأس القراءة والكتابة
3- وقت الوصول: الزمن المستغرق لقراءة مجموعة البيانات وهو حاصل مجموع وقت البحث ووقت االنتظار
4- معدل النقل: معدل نقل البيانات بين القرص والذاكرة الرئيسة.
أنواع األقراص المدمجة الرقمية :
- الأقراص المدمجة
- CD أقراص الفيديو الرقمية
- DVD أقراص األشعة الزرقاء BD
تستخدم اشعة الليزر في قراءة وكتابة البيانات على هذه االقراص
اعداد الاستاذة/ منى الشمري الثانوية السادسة بحائل.