دراسة مبسطة للكيان الصلب في الحاسوب الـــHardWare

]( دراسة مبسطة في الكيان الصلب للحاسوب الـ HardWare )
*اكثر مستخدمي الحاسوب يجهلون مكونات حاسباتهم,فضلاً عن
آلية عمل هذه المكونات,وقدبات من الضروري,معرفة طريقة
عمل الكمبيوترلإتقان فن التعامل مع هذه الآلة العجيبة والتي
باتت تلازمناوتفرض نفسهاعلينافي شتى مناحي حياتنااليومية
في مكاتبناومتاجرناومنازلنا,في حلناوترحالنا.
فنجدأنه لامندوحة لنا,من استعمال هذه التقنية المذهلة التي تكاد
تحاكي العقل البشري في بعض النواحي,وتفوقه في نواحٍ أ خرى
وزيادة في تعميم الفائدة, عزمت جمع المعلومات,من مصادر
متخصصة,تعنى بتقديم كل مايتعلق بعلوم الحاسوب,وفق اسلوب
منهجي شامل.وسندرس البنية الصلبة للكمبيوتربشكل مبسط
يفهمه جميع الأعضاء والزوار,على مختلف شرائحم الثقافية
والتخصصية,وسنقوم بدراسة كل مكونة من المكونات على حدا نستعين بالله ونبدأ,راجياًمنه تعالى أنه وفقني لمافيه الخيروالفائدة ....................................................... << مقدمة >>
تنبأ الخبراء منذ حوالي الثلاثة عقود، بأن الكمبيوتر والأتمتة (Automation) ستسبب كسادا كبيرا في سوق العمالة، حيث أن استخدام الكمبيوتر والتطبيقات المتعلقة به في المجالات المتعددة وخاصة الصناعية سيغير من معادلة التحكم فيها من الإنسان إلى الآلـة.
والآن …
في خلال تلك العقود من الزمن، أحضر الكمبيوتر معه فوائد عديدة، وفرص عمل جديدة مستمرة ومتعددة ليس لها حدود، خاصة للشباب الذي يبحث عن عمل. وشهد سوق العمالة في العقدين الماضيين ارتفاعا وطلبا كبيرا بسبب بروز أنواع وأشكال جديده من الأعمال. وحتى في الفترات التي ازدادت فيها البطالة فإن الطلب كان مرتفعا على العاملين في المجالات المختلفة لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات.
صحيح أن هناك كثير من الأعمال قل فيها الطلب على العمالة، بسبب دخول الكمبيوتر، ولكن إنتاجية هذه الأعمال قد زادت بشكل كبير، وجعل المكاتب ومحال البيع أكثر إنتاجية، والمجتمع أكثر تعلما، وخلق فرصا جديدة للعمل أكبر من تلك التي قلصها.
أجهزة الكمبيوتر
__لقد اصبح الآن لدى الملايين من الناس في بيوتهم أجهزة الكمبيوتر، وتزودت المدارس والجامعات كل منها بعشرات أو بمئات من هذه الأجهزة لتصبح في متناول الطالب والباحث والإداري، واصبح الكمبيوتر موجودا في المكاتب والمحال التجارية والمصانع بكل أنواعها، وفي العيادات والمستشفيات وشركات الاتصالات والبنوك والتأمين وكافة إدارات الأعمال المختلفة الأخرى. ويوميا فإن الكمبيوتر يدخل مجالا عمليا جديدا. إنه الآن في مكتب المحامي وعيادة الطبيب ومكتب المهندس والطالب وربة البيت، والقائمة لا تحصى فمئات الملايين من هذه الأجهزة أصبحت منتشرة في كل مكان في العالم.
لقد احدث هذا الأمر ثوره في تصنيع هذه الأجهزة، وفي متابعتها وصيانتها، وفي إنتاج البرامج التطبيقية التي تقوم بتشغيل وتطوير هذه البرامج .
...........................................................
<<نبذة تاريخية: >>
_كان أول تقديم للكمبيوتر منذ أكثر من خمسين عاما، وبالتحديد سنة 1946 حيث كان يتكون من أكثر من 18000 صمام الكتروني، وهذه الصمامات هي نوع معقد بعض الشيء من الأدوات الإلكترونية التي لها شكل مصباح الإضاءة الكهربي المعروف وذو الحجم المتوسط. وهي مماثلة للصمامات التي كانت تستعمل لتشغيل الراديو لمدة طويلة من الزمن وحتى اختراع الترانزيستور، وكذلك لتشغيل التلفزيون في بداية عهده.
كان الكمبيوتر في حينها يحتل بناية كاملة، ويزيد وزنه عن ثلاثين طنا. وهذا يعني أن وزنه أكثر من وزن ثلاثين سيارة. وكانت تلك البناية في حاجة لأجهزة تبريد عملاقة لإزالة الحرارة الناجمة عن تلك الصمامات الإلكترونية. ومع ذلك فإن فعاليته لم تكن أكثر من فعالية آله حاسبة جيب صغيرة مما يستعملها تلاميذ المدارس الآن.
الكمبيوتر الحديث:
الكمبيوتر في أبسط تعبير عنه هو ليس أكثر من جهاز كهربي، مثله مثل أي آلة أخرى كالمسجلة أو الفيديو أو الغسالة أو الميكرويف وغيرها. هذا الجهاز تم انتاجه كي يوم بمهمات معينة. مثلا يمكن استعمال الكمبيوتر في كتابة الرسائل أو استعماله كآلة حاسبة للقيام بعمليات الجمع والطرح وغيرها. كما يمكنه القيام بتخزين أرقام التلفونات، ولعب المباريات، وإنتاج رسوم ذات تقنية عالية. يمكن للكمبيوتر أيضا أن يقوم بتشغيل ومراقبة خطوط العمل في المصانع، ويقوم بتنظيم مهمات الأجهزة داخل الطائرات أو الصواريخ وغيرها. ولكي تؤدي أي آلة عملها بالوجه الأكمل فيجب أن يتم برمجتها بطريقة ما. إن برمجة الكمبيوتر يعني احتواءه على التعليمات المفصلة خطوة بخطوة، وتحديد كيفية القيام بتنفيذ المهمة المطلوبة من البداية وحتى تنتهي تلك المهمة.
نحن نعطي التعليمات للغسالة أو فرن الميكروويف بإن نضغط على زرار معين أو نقوم بتدويره إلى وضع معين ليقوم بعمل معين، وكذلك في حالة الكمبيوتر، فنحن نقوم بادخال التعليمات بواسطة لوحة المفاتيح أو الماوس أو غيرها.
الكمبيوتر يمكن أن يتعطل ويسبب مشاكل مثله مثل أي جهاز اليكتروني آخر. ولكن مع الكمبيوتر يجب أن تكون دقيقا، وأن لا تضع اللوم على الكمبيوتر في التسبب بالأخطاء، لأنه في جميع الحالات تقريبا، فإن الأخطاء تكون ناجمة عن الانسان وليس عن الكمبيوتر.
الكمبيوتر كما هو الحال في الآلات والأجهزة التي يتم برمجتها "الغسالة أو الفرن مثلا"، لا يستطيع قراءة التعليمات على شكل مكتوب، إن هذه الأجهزة تستقبل تعليمات البرنامج في شكل إشارات رمزية خاصة بها. إن العمل الذي تقوم به الغسالة أو الفرن مثلا هو الغسل أو الطهي ، بينما جهاز الكمبيوتر عبارة عن آلة تقوم بمعالجة المعلومات ومعطياتها، والتي يمكن أن تكون أن تعني أمور مختلفة ومتعددة. إن تلك المعلومات والمعطيات قد تكون بشكل أرقام أو أحرف أو صور أو أصوات. وباعتبار أن الكمبيوتر آلة تقوم بمعالجة معطيات المعلومات، فيمكن برمجته ليقوم بعمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة بطريقة أكثر تعقيدا من الآلة الحاسبة العادية. كما يمكن أن يبرمج لمقارنة كميتين وتقرير أيهما أكبر، ويمكن أن يبرمج ليقوم بأعمال بسيطة مثل ترتيب مجموعة من الأسماء أبجديا، كما يمكن أن يبرمج لإجراء أعمال معقدة كالتحكم في إطلاق سفينة فضاء مثلا.
إن الكمبيوتر عبارة عن جهاز إلكتروني قادر على استقبال معطيات المعلومات التي نرغب في إدخالها وتخزينها به، وكذلك تخزين التعليمات الخاصة بالبرامج التطبيقية للقيام بمعالجة تلك المعلومات وإيجاد الحل، ثم قادر على إخراج هذا الحل بسرعة شديدة.
إن لدى الكمبيوتر الامكانية للقيام بعمليات يستحيل على الانسان القيام بها، ومع ذلك فإن الكمبيوتر في الوقت نفسه لا يستطيع التفكير. فإذا قمت بكتابة سؤال للكمبيوتر ماهو تاريخ ميلادك فلن يعطيك إجابة. ولو فرض بأن لديك قائمة من أرقام التلفونات وتفاصيل أصحابها وقد تم تخزينها في نظام الكمبيوتر ضمن برنامج خاص يمكنك من معرفة التلفون عند كتابة اسم الشخص أو عنوانه. إذا قمت بسؤآل الكمبيوتر عن رقم تلفون الحجاج في البصرة، فمن المحتمل بعد هينة من الوقت أن يخبرك الكمبيوتر بأنه لا يستطيع أن يجد الرقم. الكمبيوتر لا يستطيع التفكير وأن يجيبك مباشرة اجابة صحيحة ذات منطق مالم يكن قد أدخلت إليه معلومات مسبقة أو برامج متخصصة. كذلك إذا طلبت من الكمبيوتر كتابة 9+8=2، فسيقوم الكمبيوتر بذلك، ولا يستطيع أن يقول لك بأن هذا خطأ.
إن الكمبيوتر في الواقع وكما أوضحنا يقوم باتباع تعليمات ويؤدي مهمات مخططة ومبرمجة مسبقا، ولكنه يستطيع تأدية هذه المهمات بسرعة خارقة قد تصل لملايين العمليات في الثانية.
إن الكمبيوتر يتكون من مفاتيح وأسلاك ولوحات دوائر إلكترونية وقطع ورقائق إلكترونية مدمجه Chips، ومحرك قرص التخزين الصلب، ومحرك قرص التخزين المرن، بالإضافة إلى طابعة ولوحة مفاتيح وماوس وشاشة إظهار الصورة ( سنتعرض لذلك بالتفصيل لاحقا ). كل هذه المكونات متصلة مع بعضها البعض لتكون نظاما له القدرة على القيام بمهمات الحسابات واستيعاب معطيات المعلومات كنوع من هذه المهمات ثم التعامل معها لإعطاء النتائج.
أن قدرة الكمبيوتر هذه في تداول ومعالجه المعلومات المختلفة أعطت للكمبيوتر القوة، هذه المعلومات تكون عادة في غاية الأهمية سواء للأفراد أو للمؤسسات.
الاستخدامات العملية للكمبيوتر:
كما ذكرنا فإن الكمبيوتر بحد ذاته عبارة عن جهاز إلكتروني يتكون من مجموعة من المعدات الصلبة. وحتى يقوم هذا الجهاز بالعمل الذي تريده، فهو بحاجة إلى برنامج يقوم كواسطة بين تلك المكونات بعضها وذلك حتى تكون فيما بينها وحدة واحدة. وكذلك تكون واسطة بين تلك الوحدة والشخص الذي يقوم بتشغيل الكمبيوتر. إن هذا البرنامج هو برنامج التشغيل والذي من أشهرها برنامج ويندوز المعروف. تحتوي معظم برامج التشغيل أيضا على إمكانيات تجعل باستطاعتنا القيام ببعض الأعمال التطبيقية البسيطة الخاصة بالكتابة والرسم وبعض الألعاب وغيرها. وهذه الأعمال في الواقع ليست هي التي يطمح إليها مستخدم الكمبيوتر، ولذلك نلجأ إلى استخدام البرامج التطبيقية التي تقوم بعمل أو أعمال محددة في أحد الجوانب المهمة المفيدة للإنسان. والواقع أننا عندما نزور مخزنا لبيع ادوات وبرامج الكمبيوتر فإننا نجد الآن المئات من هذه البرامج.
ما يلي بعض الأعمال التطبيقية التي يمكن أن يقوم بها الكمبيوتر:
معالجة الكلمات:
من المؤكد بأن معالجة الكلمات هي أكثر استعمالات الكمبيوتر شيبوعا. لقد احتل الكمبيوتر في هذا العمل مكان كافة أشكال الآلات الكاتبة المستعملة في المكتب والمنزل والأعمال عموما. لقد حول الكمبيوتر عملية طباعة الكلمات التي كانت الآلة الكاتبة تقوم بها إلى عملية أوسع لتصبح عملية معالجة للكلمات. إن عملية معالجة الكلمات لم تقتصر على طباعة الكلمات فقط، بل أصبح في الإمكان إدخال التغييرات عليها ومونتاج النص وتغيير نوع الحرف أو حجمه أو لونه في أي جزء من النص. كما يمكن إدخال الأحرف أو إخراجها أو نقلها من مكان لآخر. كما تتضمن إدخال الصور في أي مكان داخل النص. كما يمكن جعل النص ملئما لأن يكون رسالة أو كشكل صفحة مجلة أو صفحة كتاب أو فاكسا أو فاتورة أو تقريرا وغيرها وغيرها. إن برامج معالجة الكلمات أصبحت تمكنك من أن تقوم بكل أعمال النشر من فوق مكتبك دون الحاجة للذهاب للمطبعة.

مكونات الكمبيوتر الصلبة
الهاردويير بشكل عام تعني العتاد، وبالنسبة للكمبيوتر فإن هذه الكلمة تشير إلى أي قطعة أو معدات أو أدوات تدخل في تكوين الكمبيوتر ولها صفات مادية.
يتكون الهاردويير من أي جسم صلب في الكمبيوتر بما في ذلك ما يتضمن داخله من دوائر الكترونية أو أشياء صغيرة أو كبيرة موجودة داخل الكمبيوتر أو متصلة به. من أمثلة ذلك الوحدة الأساسية للجهاز وما تحتويه داخلها من معدات الكترونية مثل اللوحة الأم والبطاقات المتصلة بها، والقرص الصلب والمرن وغيرها. وبالإضافة للوحدة الأساسية فإن هناك الشاشة، والماوس، والطابعة، وماسحة الرسوم، وسماعات الصوت، ويشمل أيضا الكابل الذي يزود الكمبيوتر بالتيار الكهربي، أو الكابل الذي يصل بين جهازين، وأي شيء مشابه. ينطبق هذا التعريف أيضا على أي جهاز آخر يعمل في مجال الاتصالات أو أنظمة المعلومات.
في مقابل الهاردوير هناك للكمبيوتر ما يسمى "السوفت ويير" وهي أشياء إلكترونية تكون على شكل برنامج أو مجموعة من البرامج، حيث يتم تشغيلها داخل الكترونيات وعتاد الكمبيوتر. وهي تعطي التعليمات للكمبيوتر لأداء المهمة المطلوبة منه. تتضمن السوفت ويير كافة البرامج بما في ذلك البرامج والتعليمات المستخدمة لتشغيله، وكذلك برامج المهمات التي تشمل الأعمال التطبيقية المختلفة مثل معالجة الكلمات أو برامج التصفح أوغيرها. وقد أتت هذه التعبيرات (الهاردويير والسوفت ويير) في الواقع لتفرق بين الجسم المادي للكمبيوتر وتوابعه وهي الهاردوير وبين البرامج التي يتم إدخالها به لتجعل الكمبيوتر يعمل شيئا ما، وهي ما أسميناها بالسوفت وييرSoftware .
العتاد أو الجسم المادي للأجهزة الموجودة هي اشياء ثابتة في الأداء والتنوع، إلا إذا أضفت لها عتادا جديدا مثل إضافة البطاقات "اللوحات الإلكترونية" التي تزيد من امكانات وقدرات الكمبيوتر. بينما السوفت ويير أو البرامج يمكن بسهولة أن تتنوع وتختلف. فمثلا يمكنك أن تضع برنامجا جديدا بالكامل في الكمبيوتر ليجعل الكمبيوتر يبدأ في تجربة عمل جديدة كليا بالنسبة لمستعمل ذلك الكمبيوتر.
مكونات الكمبيوتر الصلبة
يتكون أي كمبيوتر عادة من الأجزاء الأساسية الآتية:
لوحه المفاتيحKeyboard
وحدة الجهاز System Unit
شاشة العرض Screen
الماوس Mouse _
القرص الصلب Hard Disk
وحدة قراءة القرص المضغوط Cd Room
القرص المرن
اللوحة لأم
الذواكر
وحدة التغذية














.