٢.٣ وظائف نظام الحاسب


العتاد hardware.
أجهزة الإدخال Input Devices
أهم أجهزة الإدخال هي لوحة المفاتيح keyboard، والفأرة mouse، واللاقط microphone. تسمح هذه الأجهزة بإدخال البيانات والأوامر إلى ذاكرة الحاسب.

تحوي لوحة المفاتيح، مفاتيحا تسمح لك بطباعة الحروف والأرقام وبعض الرموز الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، تحوي عددا من المفاتيح الخاصة التي تؤدي وظائف خاصة مثل مفتاحي التنقل عبر الصفحات، PageUp و PageDown وغيرها.

أما الفأرة، فهي جهاز بحجم الكف أو أصغر يحوي زرين اثنين أو أكثر. تتحكم الفأرة بحركة المؤشر cursor أو pointer، وهو مؤشر صغير يظهر على الشاشة. من خلال التحكم بهذا المؤشر، يمكنك الاختيار وتشغيل عمليات مختلفة.

وجهاز اللاقط يسمح لك بتسجيل بيانات صوتية أو أوامر صوتية لغرض التحكم بعمليات مختلفة أيضا.


٢.٣ وظائف نظام الحاسب


أجهزة الإخراج Output Devices
من الواضح أن وظيفة أجهزة الإخراج هي عرض المعلومات التي أنتجها الحاسب إلى المستخدم بأشكال مختلفة. أجهزة الإخراج الثلاث المستخدمة غالبا هي الشاشة (المرقاب) monitor، والطابعة printer، ومكبرات الصوت speakers. فالشاشة جهاز يشبه جهاز التلفاز، يستخدم لعرض ما يتم إدخاله، وكذلك يعرض مخرجات العمليات المختلفة على شكل نصوص أو رسوم. والطابعة تنتج نسخا مطبوعة من النصوص أو الرسوم. أما مكبرات الصوت فتسمح لك بسماع أصواتٍ ينتجها الحاسب.

وحدة النظام System Unit
وهي الغطاء المعدني الذي يحوي معظم محتويات الحاسب من العتاد. تدعى لوحة الدوائر الرئيسة في نظام الحاسب باللوحة الأم motherboard. تحوي اللوحة الأم أهم مكونين من مكونات الحاسب:

المعالج، ويدعى أيضا وحدة المعالجة المركزية Central Processing Unit CPU

والذاكرة Memory. فالمعالج بمثابة دماغ الحاسب الذي يأخذ على عاتقه تنفيذ كافة الإيعازات التي تشغل الحاسب.


٢.٣ وظائف نظام الحاسب


أما ذاكرة الحاسب Memory فتتكون من مجموعة من الدوائر الإلكترونية مركبة في شريحة chip قادرة على الاحتفاظ بالمعلومات والإيعازات بشكل مؤقت بينما يقوم المعالج بمعالجة البيانات. أحجام هذه الشرائح الإلكترونية chips يكون عادة أصغر من بوصة واحدة inch ويحوي كما من الأسلاك والقطع الدقيقة microscopic pathways صممت لنقل التيار الكهربائي. هذا وتركب هذه الشرائح على اللوحة الأم.

يمكن تصنيف مكونات الحاسب من الأجهزة إلى داخلية وخارجية نسبة إلى وجودها داخل أو خارج وحدة النظام. فالأجهزة الداخلية internal devices كالمعالج تستقر داخل وحدة النظام، بينما تكون الأجهزة الخارجية external devices كلوحة المفاتيح خارج وحدة النظام. تدعى الأجهزة الخارجية المتصلة بوحدة النظام الأجهزة الملحقة peripheral devices.

أجهزة التخزين Storage Devices
تحتفظ ذاكرة الحاسب memory بالبيانات أو المعلومات أو الإيعازات بشكل مؤقت ريثما يقوم المعالج بمعالجتها. تقوم أجهزة التخزين storage بنفس الوظيفة إلا أنها تحتفظ بهذه المواد بشكل دائم. وسائط التخزين storage media هي مواد تخزن المعلومات فيها أو عليها. أحد هذه الوسائط هو القرص disk، ...

٢.٣ وظائف نظام الحاسب


... وهو قرص مدور مصنوع من البلاستيك أو المعدن، عليه تخزن (أو تكتب) المعلومات. على أية حال، أصبح هذا القرص الآن خارج الخدمة obsolete، حيث ظهرت العديد من الوسائط الأسرع وذات سعة أكبر وهي أرخص سعرا كالأقراص المضغوطة CDs وأجهزة الذاكرة التي ترتبط بالحاسب عن طريق USB.

ولتخزين المعلومات على وسائط التخزين المختلفة (أو استرجاعها منها) ، نستخدم أجهزة التخزين storage devices. لهذا السبب يمكن اعتبارها أحيانا أجهزة إدخال (في حال القراءة) وإخراج (في حال الكتابة) في آن واحد. مشغل الأقراص المرنة floppy disk drive، والقرص الصلب hard disk drive، ومشغل الأقراص المضغوطة CD-ROM drive، ومشغل أقراص DVD ، كلها أمثلة على أجهزة التخزين. وهناك أيضا قرص Zip Disk وهو نوع من أنواع الأقراص المرنة، يتسع لما يزيد على ١٠٠ ميكا بايت MBs من البيانات. أما القرص الصلب فيتكون من عدد من الأقراص الدائرية، تخزن عليها المعلومات مغناطيسيا. هذه الأقراص تستقر في علبة محكمة الإغلاق ومفرغة من الهواء ومركبة داخل وحدة النظام. يتسع القرص الصلب لآلاف الميكا بايتات (كيكا بايت GBs) من المعلومات (١GB = ١٠٠٠MB على وجه التقريب).


٢.٣ وظائف نظام الحاسب


هناك نوع ثان من الأقراص الصلبة يدعى القرص الصلب القابل للنقل removable hard disk، وهذا يمكن نزعه من فتحة القرص الصلب. فائدة هذا النوع من الأجهزة أنه يمكن نزعه لأغراض نقل المعلومات أو للحماية. وهناك نوع آخر من الأقراص الصلبة المتحركة يرتبط بالحاسب عن طريق USB. أنظر الشكل ٢.


٢.٣ وظائف نظام الحاسب


القرص المضغوط CD يخزن البيانات وذلك بإنشاء حفر دقيقة microscopic pits بواسطة الليزر. أحد أنواع الأقراص الصلبة هو CD-ROM والذي يشغل بواسطة مشغل الأقراص CD-ROM Drive. وهناك أقراص DVD-ROM التي تتسع لِكَمٍّ هائل من المعلومات يصل إلى ١٧ كيكا بايت. ولتشغيل هذه الأقراص يتطلب الأمر وجود مشغلات تشغل هذا النوع من الأقراص DVD-ROM drive.

أجهزة الاتصالات Communication Devices
وظيفة أجهزة الاتصالات أما المعايير التي على أساسها يتم الاختيار بين أن تنجز المَهَمَّة بواسطة العتاد أو البرمجيات فهي :
١. التكلفة cost .
٢. والسرعة speed. .
٣. والموثوقية reliability. .
٤. والمدة المتوقعة لإجراء تغييرات على المهام المطلوب إنجازها frequency of change.


٢.٣ وظائف نظام الحاسب


البرمجيات Software
تتألف البرمجيات (أو البرامج) من مجموعة من الإيعازات ترشد العتاد إلى كيفية أداء وظيفة ما. من أمثلة هذه الإيعازات: إيعاز يطلب من العتاد تخزين بيانات في الذاكرة، وإيعاز يظهر محارف على الشاشة، وإيعازات تنقل البيانات من حاسب إلى آخر عبر الشبكات، وما إلى ذلك من إيعازات.

نقول أن البرنامج قد تم تنفيذه (أو تشغيله) program execution عندما يقوم العتاد بتنفيذ أو تشغيل هذا البرنامج. ولتشغيل أي برنامج، يجب أن يُحَمَّلَ loaded أولا من وسائط التخزين إلى الذاكرة. لكي يستخدم البرنامج بشكل سليم، يجب تنصيبه على القرص الصلب. عملية التنصيب هذه installation تعني نسخ كافة ملفات files البرنامج على القرص الصلب وتهيئتها لتعمل على ذلك الجهاز بعينه.

يمكن تصنيف البرمجيات إلى نوعين اثنين:
١. برامج النظام system software
٢. وبرامج التطبيقات application software.


٢.٣ وظائف نظام الحاسب


أما برامج النظام فتلعب دور الواجهة interface بين المستخدم من جهة وبين الحاسب وبرمجياته وعتاده من جهة أخرى، لأنها تتألف من برامج تتحكم بعمليات الحاسب وأجهزته المختلفة. نظام التشغيل operating system OS هو أحد برامج النظام. يحوي نظام التشغيل إيعازات تنسق كافة وظائف أجهزة العتاد المختلفة، وكذلك يحوي إيعازات تشغل برامج التطبيقات المختلفة. يبقى نظام التشغيل في الذاكرة طالما كان الحاسب مشتغلا، ويعمل نظام التشغيل كواجهة بين المستخدم وبين الحاسب وبرمجياته وعتاده.

البرامج الخدمية utility programs
هي نوع آخر من برامج النظام تتضلع بمهام متخصصة عادة ما تكون متعلقة بإدارة الحاسب أو أجهزته أو برامجه. فعلى سبيل المثال، برنامج إدارة الملفات file manager متخصص بعمليات نسخ ونقل وحذف الملفات وتغيير أسمائها وما إلى ذلك من العمليات.

أما برامج التطبيقات application software فتتكون من برامج صممت لتؤدي مهام خاصة للمستخدم كبرامج معالجة النصوص word processor ، أو معالجة الجداول spreadsheet، أو برامج قواعد البيانات database، أو برامج العرض presentations. وفي العادة تباع هذه البرامج الأربع سوية في رزمة واحدة package