الدرس الخامس عشر من دروس تعلم الكمبيوتر

الدرس الخامس عشر من دروس تعلم الكمبيوتر

--------------------------------------------------------------------------------




المعالج : ما هو المعالج الذي تدعمه ؟ بنتيوم 2أم بنتيوم 3؟إذا اشتريت معالج بنتيوم 3 (وهذا هو الغالب ) فلا تأخذ إلا لوحة أم تدعم

و يبرز الفرق بين معالج و معالج آخر فيما يلي:

المعالج السريع يقوم بنفس العمل و لكن أسرع من المعالج البطيء ، المعالج لا يحدد اداء حاسبك بمفرده و لكنه يحدد أقصى اداء يمكن أن يصل إليه حاسبك و على المكونات الأخرى في الحاسب أن تكون سريعة أيضاً لكي يكون الحاسب بكامله سريع.

الإعتمادية : إن المعالج المنخفض الجودة قد يجعل حاسبك غير مستقر

إن المعالج السريع قد يشغل برنامج معين بينما المعالج الأبطأ لا يتمكن من تشغيله.

بعض المعالجات تستهلك الكثير من الطاقة مما يزيد من مشاكل الحرارة و يؤثر بالتالي على الأداء و الإستقرار.

اختيار اللوحة الأم : حيث ان اللوحة الأم التي تختارها لا بد أن تدعم المعالج الذي تود تركيبه و العكس.

بعض المصطلحات المهمة

اللوحة المطبوعة Printed Circuit Board PCB
هي القطعة التي تتجمع عليها القطع و الدوائر الالكترونية و هذه هي ما يطلق عليها الألواح الإلكترونية المطبوعة ، و ما يهمنا هنا هو ان الإلكترونيات في الحاسب تتكون من لوحات إلكترونية مطبوعه متصلة مع بعضها بالطريقة و الترتيب المناقش سالفاً مثل اللوحة الأم ، و بطاقات التوسعة expansion cards.
الناقل المحلي Bus
الناقل المحلي هي عبارة عن مجموعة من الأسلاك الدقيقة ( التي هي في الحقيقة جزء من اللوحة الإلكترونية المطبوعة)

مختص بنقل المعلومات بين جزأين محددين أو اكثر من الحاسب ، مثلاً بين المعالج و الذاكرة العشوائية.

نظام الإدخال و الإخراج الأساسي ( BIOS )

البيوس : هو اختصار لعبارة ( Basic Input Output System ) و معناه " نظام الإدخال و الإخراج الأساسي "
ما هو البيوس؟؟

عندما تضغط زر تشغيل الحاسب فإنك عادة ما تسمع صوت نغمة معلنه بدء تشغيل الحاسب و من ثم تظهر بعض المعلومات على الشاشة و جدول مواصفات الجهاز ثم يبدأ وندوز في العمل ...فما الذي يحدث؟؟؟

عند تشغيل الجهاز فإن الجهاز يقوم بما يسمى ال( POST ) و هو اختصار لـ " power on self " اي الفحص الذاتي عند التشغيل و هي أول شيء يفعله الحاسب حيث يقوم الحاسب بفحص أجزاء النظام ( المعالج و الذاكرة العشوائية ، بطاقة الفيديو ، ........الخ) و تستطيع أن ترى مقدار الذاكرة العشوائية في الجهاز عند هذه النقطة كما تستطيع رؤية الكثير من المعلومات عن البيوس مثل رقمه و تاريخ ... الخ.

اذا و جد النظام أية أخطاء عند هذه النقطة فإنه يتصرف حسب خطورة الخطأ ففي بعض الأخطاء يكتفي بأن ينبه لها أو يتم ايقاف الجهاز عن العمل و إظهار رسالة تحذيرية حتى يتم اصلاح المشكلة و يستطيع أيضاً اصدار بعض النغمات بترتيب معين ( beep code ) حتى ينبه المستخدم لموضع الخلل ، إن ترتيب النغمات يختلف باختلاف نوعية الخلل و باختلاف الشركة المصنعة للبيوس - و من ثم يسلم القيادة لنظام البيوس .

فيقوم نظام البيوس بفحص جميع أجهزة الإدخال و الإخراج المتوفرة لديه (الأقراص الصلبة و المرنة ، الأقراص المدمجة ، المنافذ المتوازية و المسلسلة ، الناقل التسلسلي العام ، لوحة المفاتيح......الخ) و ذلك بمساعدة المعلومات المخزنة في رقاقة سيموس.

ثم بعد ذلك يقوم البيوس بالبحث عن نظام تشغيل مثل ( وندوز ، دوس ،يونكس،.....) فيسلمه مهمة التحكم بالحاسب.
و لا تنتهي مهمة البيوس هنا بل تسند اليه مهمات الادخال و الإخراج في الحاسب طوال فترة عمله و يعمل جنبا الى جنب مع نظام التشغيل لكي يقوم بعمليات الإدخال و الإخراج و بدون البيوس لا يستطيع وندوز أن يخزن البيانات ولا ان يسترجعها .....الخ.

إذاً البيوس هو نظام مهمته أن يستقبل الأوامر الخاصة بالإدخال و الإخراج من نظام التشغيل و يقوم بتنفيذها ، ان نظام البيوس هو عبارة عن برنامج و لكنه برنامج مدمج في اللوحة الأم و مخزن على رقاقة روم ( رقاقة قابلة للقراءة فقط) و هي ذاكرة لا يمكن تغيير محتوياتها و تحتفظ بمحتوياتها حتى لو تم اطفاء جهاز الحاسب ليكون نظام البيوس جاهزاً في المرة التالية عند تشغيل الجهاز .

و نستطيع تلخيص مهمة البيوس فيما يلي:

القيام بعملية الفحص الأولى للجهاز POST

القيام بعملية الإقلاع من الأقراص ( عملية بدء التشغيل نظام التشغيل ).

القيام بعمليات الإدخال و الإخراج الأساسية BIOS و هي مهمته الكبرى التي سميت باسمها .

يحوي النظام ايضاً البرنامج اللازم للدخول على إعدادات البيوس ( الشاشة الزرقاء التي تظهر عند الضغط على زر del وقت التشغيل )

رقاقات سيموس CMOS

تخزن على رقاقة السيموس معلومات هامة عن جهاز مثل حجم و نوع الأقراص المرنة و الصلبة و كذلك التاريخ و الوقت و كذلك بعض الخيارات الأخرى مثل : " هل تريد الإقلاع من القرص المرن أم من القرص الصلب اولاً...الخ ) و يكون حجمها في حدود مئات البايتات .

يمكن للمستخدم العادي ان يعدل من محتويات ذاكرة سيموس و ذلك بالدخول الى اعدادات البيوس( غالباً بالضغط على del عند تشغيل الجهاز ) ، و يمكنك عمل الكثير من الأشياء هناك و لكن كن حذراً فتغير الإعدادات دون إلمام بوظائفها قد يعطل حاسبك عن العمل ، هذه بعض الأشياء التي يمكن أن يعدلها برنامج إعداد البيوس :

تغيير الوقت و التاريخ

تعيين عدد و حجم الأقراص المرنة والصلبة

كلمة السر ( حماية الحاسب بكلمة سر حيث لا يستطيع أحد الدخول للجهاز إلا من خلال كلمة السر )، و اذا نسيت كلمة السر فيجب عليك اطفاء الجهاز و ازالة بطارية السيموس حتى تزال جميع المعلومات من رقاقة السيموس بما فيها كلمة السر .

تذكر

رقاقة البيوس تخزن نظام البيوس حتى تسترجعه عند بداية عمل الحاسب في المرة القادمة ولا تحتاج لبطارية حتى تحتفظ بمحتوياتها .

رقاقة سيموس تقوم بتخزين المعلومات التي يحتاجها البيوس مثل حجم الأقراص الصلبة و ما الى ذلك ، و تحتاج لبطارية حتى تحتفظ بمحتوياتها .

ما هي الذاكرة العشوائية

تعلم ان تخزين البيانات في الحاسب يتم في اقراص التخزين كالقرص الصلب و الأقراص المرنة ، المشكلة في هذه الأقراص أنها لا تملك السرعة الكافية لمجاراة سرعة المعالج لذا اذا اراد المعالج معالجة بعض البيانات فإنه لا بد من تخزين هذه البيانات في وسط تخزين سريع جداً لحين الإنتهاء من معالجتها و من ثم تخزينها في الذاكرة الدائمة كاقرص الصلب .

و لأن الذاكرة العشوائية هي نوع من الذاكرة فهي تقاس بنفس الوحدات التي تقاس بها أنواع الذاكرة الأخرى أي البايت و مشتقاته ( كيلو بايت ، ميجا بايت ،جيجا بايت ....الخ).

و لأن البرامج و البيانات بشكل عام تزداد حجما عاما بعد آخر فإن الطلب على حجوم اكبر من الذاكرة يزداد ، فالحاسب قبل عشرين سنة من الآن لم يكن يزود في الغالب بأكثر من ميجابايت واحد من الذاكرة في حين و صل العد الآن الى أضعاف هذا العدد عشرات أو مئات و ربما آلاف المرات ، و لعل ما دفع الى ذلك هو ظهور أنظمة التشغيل الرسومية مثل وندوز التي تتطلب كمية كبيرة من الذاكرة و لعل ذلك ساهم بشكل كبير في انخفاض الأسعار.

ما تأثير حجم و نوعية الذاكرة العشوائية على الحاسب بشكل عام ؟

الأداء : يصبح الحاسب أسرع بشكل عام عند إضافة المزيد من الذاكرة ، خاصة عند التعامل مع كميات كبيرة من البيانات أو البرامج الكبيرة ( البرامج الجديدة تكون أكثر تطلباً للذاكرة من البرامج القديمة ) ، و هذه النقطة مهمة جداً حيث أنه حتى المعالج السريع قد لا يستفاد من أقصى اذا كانت كمية الذاكرة العشوائية أقل مما يجب .

نوعية الذاكرة العشوائية تلعب دوراً في سرعة الذاكرة و في خيارات الترقية فيما بعد .

قد لا يمكنك تشغيل بعض البرامج إذا كان لديك كمية قليلة من الذاكرة العشوائية : أغلب البرامج تتطلب كمية معينة من الذاكرة العشوائية لتعمل ، فمثلاً اغلب البرامج الحديثة تتطلب 32 ميجابايت من الذاكرة العشوائية على الأقل .

المشاكل و الأخطاء : ان نوعية الذاكرة العشوائية تلعب دوراً في كمية المشاكل و الأخطاء التي قد توجهها أثناء عملك على الحاسب ، ان قطعة ذاكرة معطوبة قد تتسبب بتوقف الحاسب اثناء عملك على الحاسب ، ان قطعة ذاكرة معطوبة قد تتسبب بتوقف الحاسب المتكرر عن العمل بدون سبب واضح من الوهلة الأولى لا بل قد تذهب بعيداً و تفعل أشياء مثل تشخيص أخطاء و همية في القرص الصلب.

الفرق بين " الذاكرة " و "الذاكرة العشوائية "

إن كلمة "الذاكرة " بهذه الصورة ليست كلمة ذات معنى محدد لأن الذاكرة كلمة عامة تشمل تحتها الذاكرة العشوائية و وسائط التخزين المختلفة (القرص الصلب و المرن و القرص المدمج و الأنواع الأخرى ) ، لذا من غير المستحسن عند الحديث عن نوع معين من الذاكرة استخدام كلمة " الذاكرة " لوحدها بل يجب تحديد اي نوع من الذاكرة تقصد .

ما هي الذاكرة الخبئية Cache Memory

الذاكرة الخبئية هي ذاكرة صغيرة تشبه الذاكرة العشوائية إلا انها اسرع منها و أصغر و توضع على ناقل النظام بين المعالج و الذاكرة العشوائية

في اثناء عمل المعالج يقوم هذا الأخير بقراءة و كتابة البيانات و التعليمات من و الى الذاكرة العشوائية بصفة متكررة ، المشكلة أن الذاكرة العشوائية تعتبر بطيئة بالنسبة للمعالج و التعامل معها مباشرة يبطئ الأداء فلتحسين الأداء لجأ مصممو الحاسب الى وضع هذه الذاكرة الصغيرة و لكن السريعة بين النعالج والذاكرة العشوائية و مستغلين أن المعالج يطلب نفس المعلومات أكثر من مرة في أوقات متقاربة فتقوم الذاكرة المخبئية بتخزين المعلومات الأكثر طلباً من المعالج مما يجعلها في متناول المعالج بسرعة حين طلبها . عندما يريد المعالج جلب بيانات أو تعليمات فإنه يبحث عنها أولاُ في الذاكرة L1 فإن لم يجدها ( فشل المعالج في ايجاد المعلومات التي يريدها من الذاكرة العشوائية

يسمى "cache miss" أما نجاحه في الحصول عليها من الذاكرة المخبئية يسمى "cache hit" ) يبحث عنها في L2 فإن لم يجدها جلبها من الذاكرة العشوائية .

ان حجم هذه الذاكرة و سرعتها شيء مهم جداً و لها تأثير كبير على أداء المعالج و نستعرض هنا كلا العاملين