الحاسوب
الكمبيوتر أو ما يعرف بالحاسوب أو الجهاز هو جهاز إلكتروني يتعامل مع المعلومات والبيانات من حيث التخزين والاسترجاع والمعالجة. يمكن استخدامه لكتابة المستندات وإرسالها وتشغيلها والوصول إلى الإنترنت والبحث في أي مواقع ويب. يمكن استخدامه أيضًا لأغراض متعددة ومعقدة مثل إنشاء الجداول وإنشاء العروض التقديمية. العرض التقديمي والتحرير وتسجيل الصوت والفيديو والعرض وغير ذلك الكثير.
كما يعتمد الحاسب على قدرته على البرمجة، لأنه يسمح بالتعامل مع البيانات والمعلومات الأولية كمدخلات، ويعالجها باستخدام البرامج الإلكترونية التي تطبق العمليات الحسابية والمعادلات المنطقية، وكل هذا وأكثر من أجل تنفيذ أوامر التسهيل الإلكتروني. العمل وتقديم الحلول بمساعدة هذه البرامج. كان المحرك التحليلي أول كمبيوتر للقراءة فقط قابل للبرمجة، اخترعه تشارلز باباج عام 1837.
ما هي دورة الجلب والتنفيذ
دورة الجلب والتنفيذ (المعروفة أيضًا بدورة الجلب-فك التشفير-التنفيذ) هي الوظيفة الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية، والمعروفة أيضًا باسم دورة التعليمات. تبدأ هذه الدورة بمجرد تشغيل الكمبيوتر، ويتبعها معالج لمعالجة التعليمات. يتكون من عدة مراحل، حيث يتم تعيين عنوان الذاكرة المحفوظ في عداد البرنامج على MAR، وتسمى العملية الأساسية للكمبيوتر دورة “fetch-execute”.
تم تصميم وحدة المعالجة المركزية لفهم مجموعة التعليمات، وهي تجلب التعليمات من الذاكرة الرئيسية ويتم ذلك بشكل متكرر من وقت بدء تشغيل الكمبيوتر حتى يتم إيقاف تشغيله، وتقوم وحدة المعالجة المركزية بجلب التعليمات واحدة تلو الأخرى من الذاكرة الرئيسية إلى الذاكرة. سجلات الكمبيوتر، حيث يحتفظ الكمبيوتر بعنوان ذاكرة التعليمات التالية ليتم جلبها من الذاكرة الرئيسية.
عندما تقوم وحدة المعالجة المركزية بفك تشفير التعليمات، تقوم وحدة المعالجة المركزية بتنفيذ التعليمات، ويجب تكرار ذلك حتى لا يتم العثور على تعليمات أخرى، وقد يتطلب جزء واحد من كود البرنامج عدة تعليمات، ولتنفيذ برنامج، يتم نسخ كود البرنامج من ثانوي يتم بعد ذلك ضبط التخزين في الذاكرة الرئيسية “وحدة المعالجة” المركزية على الذاكرة حيث تم تخزين التعليمات الأولى في البرنامج، ويبدأ تنفيذ البرنامج قيد التشغيل الآن.
يأخذ كل رمز من الجهاز تعليمات من مواقع الذاكرة الرئيسية، ومواقع الذاكرة لها عنوان ذاكرة فريد، ويخزن عداد البرنامج عنوان كل تعليمات ويخبر وحدة المعالجة المركزية بالترتيب الذي يجب تنفيذه، وعندما يتم تنفيذ البرنامج، تقوم وحدة المعالجة المركزية بتنفيذ عملية فك شفرة دورة الجلب، والتي تتكرر مرارًا وتكرارًا حتى تصل إلى تعليمات الإيقاف STOP.
خطوات دورة الجلب والتنفيذ
يتم توضيح خطوات دورة الجلب والتنفيذ من خلال ما يلي
- يتم جلب بعض البيانات والتعليمات (البرنامج) من الذاكرة الرئيسية ثم تخزينها في المؤقت الداخلي الخاص بها، ثم يتم فك التشفير، حيث تقوم وحدة المعالجة المركزية بترجمة التعليمات التي جلبتها للتو، ويقوم المعالج بفحص عداد البرنامج لمعرفة التعليمات التي سيتم تشغيلها بعد ذلك.
- يعطي عداد البرنامج قيمة عنوان في ذاكرة موقع التعليمات التالية، ويقوم المعالج بجلب قيمة التعليمات من موقع الذاكرة هذا، وبمجرد إحضار التعليمات، يجب فك تشفيرها وتنفيذها، على سبيل المثال قد يتضمن ذلك أخذ قيمة واحدة ووضعها في ALU، ثم أخذ قيمة مختلفة من السجل ووضع الاثنين معًا.
- مظهر عداد البرنامج يشير هذا العداد إلى الذاكرة التي تحتوي على تعليمات للمعالج، وتزيد قيمة عداد البرنامج بمقدار واحد في كل مرة يتم فيها تنفيذ دورة معلومات كاملة، ثم يتم تسجيل عنوان الذاكرة في هذه المرحلة، والكمبيوتر يخزن محتويات الكمبيوتر ويرسله إلى ذاكرة الوصول. ذاكرة الوصول العشوائي عبر وحدة المعالجة المركزية (CPU) المتصلة بذاكرة الوصول العشوائي عبر دبابيس العنوان.
- يتم أيضًا تسجيل بيانات الذاكرة التي تحدث إذا كان على وحدة المعالجة المركزية قراءة الذاكرة، ثم يتم إرسال بيانات الذاكرة المسجلة إلى السجل الداخلي لوحدة المعالجة المركزية باستخدام دبابيس بيانات ذاكرة الوصول العشوائي.
- بمجرد اكتمال ذلك، يعود المعالج إلى عداد البرنامج للعثور على التعليمات التالية، وتتكرر هذه الدورة حتى ينتهي البرنامج. أثناء مرحلة فك تشفير المعلومات، تأخذ وحدة فك ترميز التعليمات داخل الكمبيوتر التعليمات من وحدة المعالجة المركزية وتقوم بفك تشفيرها حتى يعرفوا نوع الملفات التنفيذية التي سيتم إرسالها إليها، ومكانها، ثم إرسالها إلى الوحدة التنفيذية التي يتم حلها.
- أيضًا، أثناء مرحلة التنفيذ، وهي المرحلة قبل الأخيرة في دورة التنزيل والتنفيذ، يتم حل المعلومات المرسلة من وحدة فك التشفير في هذه المرحلة، وتنقسم طرق حل التعليمات إلى أربع طرق أساسية وفقًا لنوع وطبيعة الملف. التعليمات المراد حلها.
- توضح هذه الطرق أيضًا كيفية حل التعليمات الخاصة بالبتات المتحركة في هذه الشرح طريقة، حيث يقوم الكمبيوتر بحل الترتيب المطلوب عن طريق معالجة ترتيب البتات التي تحتوي على البيانات، وشرح طريقة حل هذه التعليمات الحسابية عن طريق تحليلها بالوحدة العمليات الحسابية والمنطقية.
- تتمثل شرح طريقة حل تعليمات القفز في تغيير القيمة التالية لعداد البرنامج لاستخدام الكود أكثر من مرة، وشرح طريقة لحل تعليمات الذاكرة حيث تقرأها وحدة المعالجة المركزية وتكتبها من المعلومات الأساسية إلى ذاكرة النظام.
- المرحلة الأخيرة من التنفيذ بالنسبة للترتيب الذي يقوم به الكمبيوتر بتنسيق التعليمات المستلمة وتطبيقها على البيانات أو اعتمادًا على التنسيق الرسومي الذي تم إجراؤه بواسطة الكمبيوتر، يتم أيضًا إرسال التعليمات إلى آخر وحدة منفذة ستقوم بإكمالها على الفور. تم حل الأمر المطلوب بالكامل، تتم كتابة الحل على ذاكرة الكمبيوتر ليتم عرضه أو تطبيقه حسب رغبة المستخدم.
ما هو محتجز في ذاكرة الوصول العشوائي
ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي وحدة تخزين أساسية متقلبة. بمجرد إيقاف تشغيل الكمبيوتر، تُفقد البيانات والإرشادات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي. تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للاحتفاظ بالبيانات والتعليمات المستخدمة حاليًا في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، يتم استخدام ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للحفاظ على نظام التشغيل وأي مستندات وبرامج مفتوحة قيد التشغيل.
بينما إذا كانت ذاكرة الوصول العشوائي ممتلئة، وكان جهاز الكمبيوتر الخاص بك بطيئًا ويومض ضوء محرك الأقراص الثابتة باستمرار، فإن الكمبيوتر يتحول إلى القرص، وإذا حدث ذلك، فمن الواضح أن الكمبيوتر يحتاج إلى المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي أو أنه يحتاج إلى استخدام البرامج التي تستهلك ذاكرة أقل.
تكمن العناصر المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي أيضًا من خلال ما يلي
- نظام التشغيل.
- التطبيقات.
- واجهة المستخدم الرسومية (GUI).
أيضًا، تعتبر الذاكرة (ROM) ذاكرة للقراءة فقط، وهي نوع من التخزين الإلكتروني، يتم تضمينه في الجهاز أثناء التصنيع، حيث يمكن العثور على شرائح ROM في أجهزة الكمبيوتر والعديد من الأنواع الأخرى من المنتجات الإلكترونية، وأجهزة الفيديو، وأجهزة الألعاب، و كما تستخدم لوحات المفاتيح. راديو ROM لاستكمال وظائفه بسلاسة.