أجيال الحاسب

ظهرت الحواسيب وتطورت من خلال أجيال عدة تتمثل في الاتي:
الجيل الأول :
وظهر في بداية الخمسينيات من القرن العشرين , حيث قامت مجموعة من العلماء في جامعة هارفارد الامريكية ببناء أول حاسب ,أطلق عليه اسم (مارك-1) (mark_1), وقد خصص ذلك الجهاز للأعمال العسكرية , لجعلة يقوم بإجراء حسابات عديدة حول تتبع مسار القذائف ,ومساعدة رجال المدفعية في تصويب قذائفهم نحو الهدف
أهم خصائص حواسيب هذا الجيل مايأتي :

1. حتواؤهــــــا على الصمامات أو الانابيب المفرغة
2. حاجتــها لتوفير أجهزة التريد اللازمة نظراً لارتفاع درجة حرارة الصمامات
3. كبر حجمها واحتياجها لكميات هائلة من الطاقة الكهربائية
4. تدني سرعتها وغلا ثمنها وتعرضها للأعطال بكثرة

الجيل الثاني :
وظهر في نهاية الخمسينيات من القرن العشرين وعملت على إنتاجة شركة (IBM)
وظهرت في هذه الفترة لغات البرمجة ذات المستوى العالمي مثل لغة فورتران وظهور الاقراص المغناطيسية الصلبة (Hard Disk) التي استخدمت لتخزين البيانات

أهم خصائص حواسيب هذا الجيل مايأتي :

1.  اعتماد تشغيلها على اشباه المواصلات (الترانزستور) والبطاقات المثقبة.
2. صغر حجمها بالنسبة للجيل الأول,وقلة الطاقة اللازمة لتشغيلها
3. زيادة سرعتها مقارنةً بسرعة حواسيب الجيل الاول, وقلة تكاليف صيانتها
4. وسهولة استرجاع المعلومات المخزنة فيها

الجيل الثالث :
وظهر في الستينيات من القرن العشرين وحصل في هذا الجيل تطرير نظام التشغيل (operating) وظهور مايسمى بتعدد البرامج (Multprogamming) وتعدد المعالجات ((Multiprocessorsوظهور لغات برمجة جديدة مثل بيسك(BASIC)وباسكال , وظهور بعض وحدات الادخال والاخراج الجديدة مثل:
أجهزة القراءة الضوئية , والشاشات الملونة

اعتماد تشغيلها على الدوائلرvأهم خصائص حواسيب هذا الجيل مايأتي : المتكاملة المصنوعة من السيليكون والتي لايتجاوز حجمها ربع بوصة والقطعة الواحدة تحتوي (70000) ترانزستور.

1.  صغر حجمها , وقلة طاقة استلاكها
2.  زيادة سرعة استجابتها

الجيل الرابع:
ظهر في أوائل السبعينيات من القر العشرين, وتحتوي على ألف عنصر أو أكثر من أنواع الترانزستورات على شكل دوائر كبيرة جداً , والتي سميت بالمعالجات المكروية, والتي كانت في الاساس لتصنيع الحواسيب المصغرة , كما ظهرت الاقراص المغناطيسية المرنة وتطورات برامج الحاسب , حيث بقدرة أي إنسان تشغيل الحاسب والتعامل معه
أهم خصائص حواسيب هذا الجيل مايأتي :

1. اعتمادها على الذاكرة الفقاعية القوية جداً
2. صغر حجمها إلى درجة ملحوظة , حيث ظهرت الحواسيب الصغيرة جداً والحواسيب الشخصية
3. أصبح الاعتماد على الرامج الجاهزة أكثر شيوعاً
4. رخص ثمنها بدرجة كبيرة
5. إمكانية ربط أكثر من جهاز حاسب واحد عن طريق الكوابل والموجات اللاسلكية والاقمار الصناعية

كيف تعمل الحواسيب؟

بينما تغيرت التقنيات المستخدمة في الحواسيب بصورة مثيرة منذ ظهور أوائل الحواسيب الإلكترونية متعددة الأغراض من أربعينات القرن العشرين، ما زال معظمها يستخدم بنيةالبرنامج المخزن (يطلق عليها في بعض الأحيان بنية فون نويمان). استطاع التصميم جعل الحاسوب العالمي حقيقة جزئيا.

وتصف هذه البنية الحاسوب في أربع أقسام رئيسية:

• وحدة الحساب والمنطق
• وحدة التحكم
• الذاكرة
• أجهزة الإدخال والإخراج.

وهذه الأجزاء تتصل ببعضها عن طريق حزم من الأسلاك (تسمى "النواقل" BUS عندما تكون نفس الحزمة تدعم أكثر من مسار بيانات) وتكون في العادة مقاسة بمؤقت أو ساعة (مع أن الأحداث الأخرى تستطيع أن تقود دائرة التحكم).

فكريا، من الممكن رؤية ذاكرة الحاسوب كأنها قائمة من الخلايا، كل خلية لها عنوان مرقم وتستطيع الخلية تخزين كمية قليلة وثابتة من المعلومات. هذه المعلومات من الممكن أن تكون إما تعليمة (أمر) والتي تخبر الحاسب بما يجب أن يفعله وإما أن تكون بيانات وهي المعلومات التي يقوم الحاسب بمعالجتها باستخدام الأوامر التي تم وضعها على الذاكرة. عموما، يمكن استخدام أي خلية لتخزين إما أوامر أو بيانات.

وحدة الحساب والمنطق هي تعتبر قلب الحاسوب. وهي قادرة على تنفيذ نوعين من العمليات الأساسية.

• الأولى هي العمليات الحسابية، جمع أو طرح رقمين سويا. إن مجموعة العمليات الحسابية قد تكون محدودة جدا، في الواقع، بعض التصميمات لا تدعم عمليتي الضرب والقسمة بطريقة مباشرة (عوضا عن الدعم المباشر، يستطيع المستخدمون دعم عمليتي الضرب والقسمة وذلك من خلال برامج تقوم بمعالجات متعددة للجمع والطرح والأرقام الأخرى).
• القسم الثاني من عمليات وحدة الحساب والمنطق هي عمليات المقارنة بإدخال رقمين، تقوم هذه الوحدة بالتحقق من تساوي أو عدم تساوي الرقمين وتحديد أي الرقمين هو الأكبر. وهي تسمى العملية المنطقية وهي مهمة في البرمجة.

ويقوم نظام التشغيل يجمع مكونات الحاسوب مع بعضها، حيث يقوم بقراءة الأوامر والبيانات من الذاكرة أو من أجهزة الإدخال والإخراج، ليتم تنفيدها من قبل المعالج. وكذلك فك شفرة الأوامر، بتغذية وحدة الحساب والمنطق بالمدخلات الصحيحة طبقا للأوامر، حيث يخبر وحدة الحساب والمنطق بالعملية الواجب تنفيذها على تلك المدخلات وتعيد إرسال النتائج إلى الذاكرة أو إلى أجهزة الإدخال والإخراج.

يعتبر العداد Counter من المكونات الرئيسية في نظام التحكم والذي يقوم بمتابعة عنوان الأمر الحالي، في العادة تزداد قيمة العنوان في كل مرة يتم فيها تنفيذ الأمر إلا إذا أشار الأمر نفسه إلى أن الأمر التالي يجب أن يكون في عنوان آخر (ذلك يسمح للحاسوب بتنفيذ نفس الأوامر بطريقة متكررة).

بدء من ثمانينات القرن العشرين، صار كل من وحدة الحساب والمنطق ووحدة التحكم (يسميان مجتمعان بوحدة المعالجة المركزية)(CPU)المعتاد وجودهما في دائرة متكاملة واحدة تسمى المعالج الصغري (المايكروبروسيسور).

      

ترحيب

مرحبا بكم..

أهلا وسهلا..