آخر تحديث: 11/01/2020

مكونات الحاسوب

مكونات الحاسوب
يعد اختراع الكمبيوتر Computer واحدا من أهم الإنجازات البشرية عبر التاريخ، فقد فتح آفاقا هائلة للإنسان وأصبح بلا ريب العمود الذي انبنت عليه الحضارة البشرية منذ أواخر القرن التاسع عشر. لقد بات الكمبيوتر إذن ضرورة للدول وأجهزتها، للعلم وتطبيقاته، وللأفراد العاديين في حياتهم اليومية، فما هي مكونات الحاسوب؟ ما أهميتها وما وظيفتها في أنظمة الكمبيوتر.

نظام الحاسوب

نحن جميعا ندرك ما هي أجهزة الكمبيوتر الحاسوب، ومدى أهميتها الهائلة في حياتنا اليومية. فهو جهاز إلكتروني لا يقوم فقط بتخزين البيانات ولكن أيضًا يقوم بمعالجة البيانات واستثمارها بمختلف الطرق لتنفيذ المهام.

عند تلقي تعليمات مناسبة  مفهومة للجهاز، يمكن للكمبيوتر إجراء جملة متنوعة من العمليات تتفاوت من حيث متطلباتها وتعقيدها. وما يسمح لنا بتنفيذ مثل هذه المهام على الكمبيوتر هو النظام الحاسوبي أو نظام الكمبيوتر، وهو في أبسط تعريفاته مجموع كل المكونات (الأجهزة والبرامج) التي تشكل جهاز كمبيوتر، وتجعله يعمل بكامل إمكاناته.

تطور نظام الحاسوب عبر التاريخ

لفهم مكونات الحاسوب وأهميتها، يلزمنا بداية أن نعرف مختصرا تاريخيا لجهاز الكمبيوتر ومراحل تطوره. فقد بدأ الكمبيوتر، كما هو معروف في القرن التاسع عشر، مع  أستاذ الرياضيات الإنجليزي تشارلز باباج. الذي صمم نظام الحاسوب الأساسي. بشكل عام، يمكن تصنيف أجهزة الكمبيوتر إلى ثلاثة أجيال. استمر كل جيل لفترة معينة من الوقت، وقدم لنا كل جيل نظاما بمميزات و تحسينات جديدة:

الجيل الأول 1937 - 1946:

في عام 1937، قام الدكتور جون ف. أتاناسوف وكليفورد بيري، بتصميم أول حاسوب رقمي إلكتروني من أجل استخدامات عسكرية. وكان يطلق عليه (Atanasoff-Berry Computer) أو (ABC). واستمرت التطورات الأخرى حتى عام 1946، حيث تم إنشاء أول حاسوب رقمي للأغراض العامة، وكان نتاجها كمبيوتر ضخم يبلغ وزنه 30 طنًا، ويحتوي على 18000 أنبوب تفريغ تم استخدامه للمعالجة. عندما تم تشغيل هذا الكمبيوتر لأول مرة، خفتت الأضواء الكهربائية في أجزاء من ولاية فيلادلفيا. يمكن لأجهزة الكمبيوتر من هذا الجيل أداء مهمة واحدة فقط، وليس لديها نظام تشغيل.

الجيل الثاني 1947 - 1962:

  • استخدم هذا الجيل من أجهزة الكمبيوتر الترانزستورات بدلاً من أنابيب التفريغ التي كانت أكثر موثوقية.
  • في عام 1951 تم تقديم أول جهاز كمبيوتر للاستخدام التجاري للجمهور"الكمبيوتر الآلي العالمي (UNIVAC 1)".
  • في عام 1953، ظهرت سلسلة أجهزة الكمبيوتر الدولية للأعمال التجارية IBM.
  • خلال هذا الجيل من أجهزة الكمبيوتر تم تطوير أكثر من 100 لغة برمجة الكمبيوتر، وكانت أجهزة الكمبيوتر تملك ذاكرة وأنظمة تشغيل.

الجيل الثالث 1963 حتى الآن:

  • اختراع الدوائر المتكاملة جلب لنا الجيل الثالث من أجهزة الكمبيوتر. بفضل هذا الاختراع، أصبحت أجهزة الكمبيوتر أصغر وأكثر قوة وأكثر موثوقية، ويمكنها تشغيل العديد من البرامج المختلفة في نفس الوقت.
  • في عام 1980، وُلد نظام تشغيل (MS-Dos) وفي عام 1981، قدمت شركة IBM الكمبيوتر الشخصي (PC) للاستخدام المنزلي والمكاتب.
  • بعد ثلاث سنوات منحتنا شركة Apple جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Macintosh، بما في ذلك واجهة تفاعلية متعددة الأيقونات، في حين أنجبت التسعينيات نظام التشغيل الأشهر Windows.

مكونات الحاسوب

هناك ستة عناصر رئيسية تشكل نظام كمبيوتر. انها جميعا تتفاعل مع بعضها البعض لأداء المهام المأمولة منها. دعونا نلقي نظرة على كل عنصر على حدى:

الهاردوير ـ المكونات المادية ـ

هي جميع الجوانب المادية لنظام الكمبيوتر. إنها ملموسة، أي أنه يمكنك رؤيتها ولمسها. الهاردوير هو مختلف الأدوات الإلكترونية أو الميكانيكية، مثل لوحة المفاتيح والشاشة والطابعة وما إلى ذلك. فهي تساعد المستخدمين على التفاعل مع البرنامج، كما تعرض نتائج المهام التي يتم تنفيذها.

يمكن أن نصنف الهاردوير فعليًا من أربعة أنواع، اعتمادًا على الوظيفة التي تؤديها كالتالي:

  • أجهزة الإدخال: تمكن المستخدمين من إدخال البيانات والتحكم في نظام الكمبيوتر: لوحة المفاتيح، الماوس، الماسح الضوئي..
  • أجهزة الإخراج: لترجمة وعرض النتائج والتواصل مع المستعمل. مثال: الشاشة، معدات الصوت..
  • أجهزة المعالجة والذاكرة: حيث تتم معالجة البيانات والمعلومات ومعالجتها لأداء المهمة. إنها أيضًا مساحة عمل الكمبيوتر، حيث تخزن البيانات مؤقتًا. أمثلة: وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، وذاكرة الوصول العشوائي (RAM)
  • أجهزة التخزين الثانوية: حيث يقوم نظام الكمبيوتر بتخزين البيانات بشكل دائم. مثال واضح هو القرص الصلب..

البرمجيات ــ السوفتوير ــ

البرنامج ليس سوى مجموعة من التعليمات البرمجية، التي تساعد المستخدم على القيام بمجموعة من المهام المحددة. البرمجيات، كما يمكنك أن تتخيل، هي الجانب غير المادي لنظام الكمبيوتر، إن أردنا أن نشبهها فهي روح نظام الحاسوب.
في الأساس، هناك ستة أنواع رئيسية من البرمجيات، وهي كما يلي:

  • نظام التشغيل: هذه البرامج المتخصصة تسمح بالاتصال بين السوفتوير والهاردوير. أمثلة: Windows XP و Macintosh وما إلى ذلك..
  • التطبيقات: هذه مصممة لأداء مهمة واحدة أو مجموعة محددة من المهام. ويمكن أن تكون قابلة للتعديل والتصميم من قبل المستخدم (خاصة باحتياجات المستخدم) أو تطبيقات جاهزة. مثال: باور بوينت، تالي إلخ..
  • الأداة المساعدة: يقدم خدمات مساعدة كالحماية،على سبيل المثال، فبرنامج مكافحة الفيروسات عبارة عن برنامج أداة مساعدة.
  • المعالج: برنامج يقوم بترجمة لغة الكمبيوتر إلى لغة الآلة. كما يبحث عن الأخطاء ويصلح المشكلات.
  • برامج النظام: تتحكم هذه الأنواع من البرامج في الهاردوير، وقراءة البيانات وغيرها من الوظائف الداخلية.
  • برامج الاتصال: تسهل الاتصال بين نظام الكمبيوتر والخادم. هذا يسمح للكمبيوترات بتبادل المعلومات والتواصل مع بعضها البعض.

العنصر البشري

يتمثل في الأشخاص الذين يتفاعلون مع نظام الكمبيوتر، فهم أيضًا عنصر فيه. يسمى هذا العنصر في المصطلح التقني Liveware. إنهم "المستخدمون" النهائيون لأنظمة الكمبيوتر. هناك ثلاثة أنواع من الأشخاص تتفاعل مع النظام، وهي:

  • المبرمجون: المحترفون الذين يكتبون برامج الكمبيوتر التي تسمح للمستخدمين بالتفاعل مع الكمبيوتر. يجب أن تكون لديهم معرفة تقنية بأجهزة الكمبيوتر ولغات البرمجة.
  • محللوا النظام: يقومون بشكل أساسي بتصميم أنظمة معالجة البيانات، وحل المشكلات التي تنشأ في معالجة البيانات.
  • المستخدمون النهائيون: يُعرفون أيضًا باسم المشغلين، وهم الناس العاديون الذين يستخدمون ويتفاعلون مع نظام الكمبيوتر.

الإرشادات والتعليمات

هي مجموعة من التوجيهات والأوامر، مكتوبة في التعليمات البرمجية، لإرشاد جهاز كمبيوتر حول كيفية أداء مهمة ما: تشغيل برنامج، إجراء حسابات وما إلى ذلك. هناك ثلاثة أنواع من التعليمات في نظام الحاسوب:

  • التعليمات الموجهة للهاردوير: ترشد مكونات مكونات النظام، وتضمن أنها تعمل بسلاسة.
  • التعليمات الموجهة إلى البرمجيات: توفر إرشادات لتشغيل البرامج وسير عملها.
  • التعليمات الداخلية: توجه تدفق المعلومات وتسلسل البيانات.

البيانات

البيانات هي في الأساس التعليمات والأرقام الأولية التي ندخلها في الكمبيوتر. تتم معالجة البيانات عبر نظام الكمبيوتر وتصبح معلومات، يمكن بعد ذلك استخدام المعلومات لصنع القرار.
يتم قياس البيانات بوحدة "البايتات". كيلوبايت واحد (KB) هو حوالي 1000 بايت، 1 ميغابايت (MB) هو 1 مليون بايت وأخيراً، 1 غيغابايت (GB) حوالي 1 مليار بايت.

الاتصال

هو عندما تكون أجهزة الكمبيوتر مرتبطة ومنخرطة في شبكة. فإنه يسهل تبادل المعلومات والملفات والمرافق الأخرى. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الاتصال بشبكة عبر كابلات LAN، بلوتوث، واي فاي، والأقمار الصناعية وما إلى ذلك..
وتعد شبكة الإنترنت الذي تقرأ من خلاله هذا المقال، المثال الأوضح لمبدأ الاتصال في أنظمة الكمبيوتر.

تعد أنظمة الحاسوب إذن أجهزة متعددة المكونات والعناصر، كما هي متعددة الأدوار والوظائف. وإن كانت الحواسيب اليوم قد بلغت مستوى مذهلا، إلا أن العقل البشري لايزال يطور في أجهزة الحاسوب ويوسع أفق إمكاناتها ليل نهار، فمع كل خطة تتقدم بها أجهزة الكمبيوتر ومكونات الحاسوب، فإن البشرية تتقدم ميلا في مسيرتها الحضارية!