دانلود مقاله بخش های اصلی کامپیوترهای شخصی

شکل زیر یک نمونه برد اصلی را که دارای یک اسلات ISA ، یک اسلات AGP و پنج اسلات PCI را نشان می دهد.
شکل زیر نمونه دیگری از یک برد اصلی را که دارای یک اسلات ISA ، دو اسلات PCI یک اسلات AMR ((Audio Modem Driver و یک اسلات AGP است را نشان می دهد .
شکل زیر BIOS موجود بر روی یک برد اصلی را نشان می دهد.
حداکثر وضوح و دقت تصویر
دقت ( Resolution ) به تعداد پیکسلهای نمایشگر اطلاق می گردد .

دقت تصویر توسط تعداد پیکسلها در سطر و ستون مشخص می گردد.

مثلاً یک نمایشگر با دارا بودن 1280 سطر و 1024 ستون قادر به نمایش 1024 ×1280 پیکسل خواهد بود .

کارت فوق دقت تصویر در سطوح پایین تر 768 × 1024 و 600 × 800 و 480 × 640 را نیز حمایت نماید.
صفحه کلید
صفحه کلید متداول ترین وسیله ورود اطلاعات در کامپیوتر است.

عملکرد صفحه کلید مشابه کامپیوتر است.
صفحه کلید شامل مجموعه أی از سوئیچها است که به یک ریز پردازنده متصل می گردد.

زیر پردازنده وضعیت سوئیچها را هماهنگ و واکنش لازم درخصوص تغییر وضعیت یک سوئیچ را از خود نشان خواهد داد .
متداولترین تکنولوژی سوئیچ استفاده شده در صفحه کلید Rubber – Dume ( لاستیک برجسته) است.

در این نوع صفحه کلیدها هر کلید بر روی یک لاستیک برجسته کوچک و انعطاف پذیر به مرکزیت یک کربن سخت قرار می گیرد.

زمانیکه کلیدی فعال می گردد یک پیستون بر روی قسمت پایین کلید مجدداً لاستیک برجسته را به سمت پایین به حرکت در می آورد.

مسئله فوق باعث می گردد که کربن سخت ، به سمت پایین حرکت نماید.

مادامی که کلید نگه داشته شود کربندمدار را برای آن بخش ماتریس تکمیل می نماید.

زمانیکه کلید رها (آزاد) می گردد لاستیک برجسته مجدداً به شکل حالت اولیه بر می گردد .
موس
استفاده از موس در کامپیوتر از سال 1984 میلادی و همزمان با معرفی در مکین تاش آغاز گردید.

با عرضه موس کابران قادر به استفاده از سیستم و نرم افزارهای مورد نظر خود با سهولت بیشتری شدند.

امروزه موس دارای جایگاه خاص خود است.

موس قادر به تشخیص حرکت و کلیک بوده و پس از تشخیص لازم ، اطلاعات مورد نیاز برای کامپیوتر را ارسال می نماید تا عملیات لازم انجام گیرد.
قسمتهای مختلف موس
1 یک گوی (گردی) درون موس که سطح مورد نظر را لمس و زمانیکه موس حرکت می کند می چرخد.
اخیراً مدلهای جدیدی از موس در بازار عرضه شده اند که قابلیت اتصال بطریقه بی سیم را دارا می باشند .

همچنین موسهای اپتیکال که بصورت نوری عمل می نمایند.
2 غلتک ( Rollers ) : غلتکهای فوق گوی را لمس می کنند .

یکی از غلتکها قادر به تشخیص حرکت در جهت X می باشد.

غلتک دوم 90 درجه نسبت به غلتک اول جهت یابی شده تا به این ترتیب حرکت در جهت Y را تشخیص دهد .

زمانیکه گوی می چرخد یک و یا دو غلتک فوق نیز حرکت خواهند کرد.

شکل زیر دو غلتک سفید رنگ موس را نشان می دهد.
اغلب کارتهای صدا که امروزه استفاده می گردد از نوع PCI بوده و در یکی از اسلاتهای آزاد برد اصلی نصب می گردد .

کارتهای صدا قدیمی عمدتاً از نوع ISA بودند اکثر کامپیوترهای جدید کارت صدا را به صورت یک تراشه بر روی برد اصلی دارند .

در این نوع کامپیوترهای اسلاتی بر روی برد اصلی استفاده نشده و بدین ترتیب یک اسلات صرفه جویی شده است .

Sound blaster به عنوان یک استاندارد در دنیای کارتهای صدا مطرح است شکل زیر یک نمونه از این نوع را نشان می دهد.

اغلب تولید کنندگان کارت صدا از مجموعه تراشه های مشابه استفاده می نمایند ، پس از طراحی تراشه های فوق شرکتهای مربوطه تولید کننده کارت صدا امکانات و قابلیتهای دلخواه خود را به آنها اضافه می نمایند.
یک آداپتور UXGA اطلاعات دیجیتالی ارسال شده توسط یک برنامه را اخذ و پس از ذخیره سازی آنها در حافظه ویدئویی مربوطه با استفاده از یک تبدیل کننده دیجیتال به آنالوگ آنها را به منظور نمایش ، تبدیل به سیگنال های آنالوگ خود می نماید .

پس از ایجاد سیگنالهای آنالوگ اطلاعات مربوطه از طریق یک کابل VGA برای مانیتور ارسال خواهد شد .

هدف یک کارت گرافیک ایجاد مجموعه أی از سیگنالها است که نقاط فوق را بر روی صفحه نمایشگر نمایش دهند .

◄ پردازشگر مرکزی ( CPU ) : ریز پردازنده به منزله “ مغز “ کامپیوتر بوده ومسئولیت انجام تمامی عملیات (مستقیم یا غیر مستقیم) رابرعهده دارد.

چیزی را که کامپیوتر انجام می دهد بر اساس “ریز پردازنده “ است.

◄ حافظه : این نوع ازحافظه ها با سرعت بالا ،امکان ذخیره سازی اطلاعات رافراهم می نمایند سرعت حافظه های فوق می بایست بالا باشد چرا که آنها مستقیماً با ریز پردازنده مرتبط می باشند.

در کامپیوتر از چنین نوع حافظه استفاده می گردد: Random – Acces Memory (RAM) از این نوع حافظه،بمنظور ذخیره سازی موقت اطلاعاتی که کامپیوتر در حال کار باآن است،استفاده می گردد.

Read Only Memory (ROM) یک حافظه دائم که از آن برای ذخیره سازی اطلاعات مهم در کامپیوتر استفاده می گردد.

Basic Input/Otput System (BIOS) یک نوع حافظه ROM که از اطلاعات آن در هر بار راه اندازی سیستم استفاده می گردد.

Caching حافظه ای سریع که از آن برای ذخیره سازی اطلاعاتی که فرکانس بازیابی آنان بالا باشد ،استفاده می گردد.

Vitual Memory فضای موجود برروی هارد دیسک که از آن برای ذخیره سازی موقت اطلاعات استفاده ودر زمان نیاز عملیات جایگزینی در حافظه RAM انجام خواهد شد.

◄ برد اصلی (Mother Board) برد اصلی کامپیوتر بوده که تمام عناصر داخلی به آن متصل خواهند شد.

پردازشگر حافظه برروی برد اصلی نصب خواهد شد.

برخی از عناصر سخت افزاری ممکن است مستقیماً ویا بصورت یک برد مجزا بوده که از طریق یک اسلات به برد اصلی متصل می گردد.

اینترنت زیر ساخت اینترنت اینترنت از مجموعه ای شبکه کامپیوتری (بزرگ ، کوچک) تشکیل شده است.

شبکه های فوق با روش های متفاوتی به یکدیگر متصل وموجودیت واحدی با نام “ اینترنت“ را بوجود آورده اند نام در نظر گرفته شده برای شبکه فوق از ترکیب واژه های Inter connected" و “Network” انتخاب شده است.(شبکه های بهم مرتبط).

اینترنت فعالیت اولیه خود را از سال 1969 وبا چهار دستگاه کامپیوتر میزبان (host) آغاز وپس از رشد باور نکردنی خود، تعدادکامپیوتر های میزبان در شبکه به بیش از ده ها میلیون دستگاه رسید.

اینترنت به هیچ سازمان یا موسسه خاصی در جهان تعلق ندارد.

عدم تعلق اینترنت به یک سازمان یا مؤسسه بمنزله عدم وجود سازمانها وانجمن های مربوطه برای استاندارد سازی نیست.

یکی از این نوع انجمن ها ،ً انجمن اینترنت ً است که در سال 1992 با هدف سیاست ها وپروتکل های مورد نظر جهت اتصال به شبکه تاُسیس شده است .

سلسله مراتب شبکه های کامپیوتری: هر کامپیوتری که به شبکه اینترنت متصل می گردد،بخشی از شبکه تلقی می گردد.مثلاً می توان با استفاده از تلفن منزل به یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) متصل واز اینترنت استفاده کرد.

در چنین حالتی کامپیوتر ورد نظر بعنوان بخشی از شبکه بزرگ اینترنت محسوب خواهد شد.

برخی از کاربران در ادارات خود وبا استفاده از بستر ایجاد شده،به اینترنت متصل می گردند.

در مدل فوق،کاربران در ابتدا از شبکه محلی نصب شده در سازمان استفاده می نمایند.

شبکه فوق با استفاده از خطوط مخابراتی خاص وباسایر امکانات مربوطه به یک مرکز ارائه دهنده اینترنت متصل شده است.

مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت نیز ممکن است به یک شبکه بزرگتر متصل شده باشد.

اینترنت،شبکه ای است که از شبکه های بیشماری تشکیل شده است(شبکه ای از سایر شبکه ها) اکثر شرکت های مخابراتی بزرگ دارای ستون فقرات اختصاصی برای ارتباطات ناحیه های متفاوت می باشند در هر ناحیه شرکت مخابراتی دارای یک “نقطه حضور“ (POP:Point of presence) است .

POP ، مکانی است که کاربران محلی با استفاده از آن به شبکه شرکت مخابراتی متصل می گردند.(بمنظور ارتباط شبکه از خطوط تلفن معمولی ویا خطوط اختصاصی استفاده می گردد).

درمدل فوق، چنین شبکه سطح بالا وجود داشته که توسط “نقاط دستیابی شبکه“ (Network Access Points:AP) به یکدیگر مرتبط می گردند.

فرض کنید ،شرکت A یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت بزرگ باشد.

در هر شهرستان اصلی،شرکت A دارای یک POP است.هر یک از POP ها دارای امکانات گسترده ای بمنظور تماس کاربران محلی می باشند.

شرکت A بمنظور اتصال POP ها بیکدیگر وشرکت، از خطوط اختصاصی فیبر نوری استفاده می نمایند.

فرض کنید شرکت B ،یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت همکار باشد.

شرکت B ، ساختمانهای بزرگی را در شهر اصلی ایجاد وماشین های سرویس دهنده اینترنت را در آنها مستقر نموده است.

شرکت B از خطوط فیبر نوری برای ارتباط ساختمانها استفاده می نماید.

در مدل فوق،تمام مشترکین شرکت A قادر به برقرای ارتباط با یکدیگر خواهند بود.

در چنین حالتی امکان برقراری ارتباط بین مشترکین شرکت A ومشترکین شرکت B وجود ندارد.

بدین منظور شرکت های A و B تصمیم می گیرند از طریق NAP در شهرهای متفاوت بیکدیگر متصل گردند.

ترافیک موجود بین دو شرکت از طریق شبکه داخلی و NAP انجام خواهد شد.

در اینترنت ،هزاران مرکز ارائه دهنده سرویس اینترنت بزرگ از طریق NAP در شهرهای متفاوت بیکدیگر متصل می گردند.

در نقاط فوق (NAP) روزانه میلیاردها بایت اطلاعات جابجا می گردد.

اینترنت،مجموعه ای از شبکه های بسیار بزرگ بوده که تمام آنها از طریق NAP به یکدیگر مرتبط می گردند.

در چنین حالتی هر کامپیوتر موجود در اینترنت قادر به ارتباط با سایر کامپیوترهای موجود در شبکه خواهد بود.

مودم در صورتیکه هم اکنون در حال مطالعه این مطلب در منزل ویا محل کار خود می باشید، مطلب فوق از طریق مودم در اختیار شما قرار داده شده است.

واژه “مودم“ از ترکیب کلمات “modulator – demodulator" اقتباس شده است ازمودم برای ارسال داده های دیجیتال از طریق خطوط تلفن استفاده بعمل می آید.

مودم ارسال کننده اطلاعات،عملیات مدوله نمودن داده را به سیگنال هائی که با خطوط تلفن سازگار می باشند،انجام خواهد داد.

مودم دریافت کننده اطلاعات، عملیات “مدوله“ نمودن سیگنال را بمنظور برگشت به حالت دیجیتال انجام می دهد.

مودم های بدون کابل داده های دیجیتال را به امواج رادیوئی تبدیل می نمایند.

مودم از سال 1960 در کامپیوتر وبمنظور ارسال ودریافت اطلاعات توسط ترمینال هل واتصال به سیستم های مرکزی مورد استفاده قرار گرفته است.

شکل زیر نحوه ارتباط فوق در کامپیوترهای بزرگ را نشان می دهد.

از سال 1960 تا 1983 سرعت 300 بیت در ثانیه از سال 1984 تا 1985 سرعت 1200 بیت در ثانیه از سال 1986 تا 1989 سرعت 2400 بیت در ثانیه از اواخر سال 1990 تا اوایل 1991 9600 بیت در ثانیه سرعت 19/2 کیلو بیت در ثانیه سرعت28/8 کیلو بیتدر ثانیه سرعت 33/6 کیلو بیت در ثانیه سرعت 56 کیلو بیت در ثانیه (در سال 1998 استاندار گردید) خطوط ADSL با حداکثر سرعت 8 مگابیت در ثانیه (از سال 1999 متداول شده است) سرعت مودم ها در سال 1960 حدود 300 بیت در ثانیه (bps) بود.

در آن زمان یک ترمینال ( یک صفحه کلید وصفحه نمایشگر ) قادر به تماس تلفنی با کامپیوتر مرکزی بود فراموش نکنیم که در آن زمان وقت کامپیوتر بصورت اشتراکی مورد استفاده قرار می گرفت وسازمانها ومؤسسات با خریداری نمودن زمان مورد نظر خود، امکان استفاده از کامپیوتر اصلی را بدست می آورند.

مودم ها در آن زمان این امکان را بوجود میآورند که مؤسسات یاد شده قادر به ارتباط با مرکزی با سرعتی معادل 300 بیت در ثانیه باشند بر چنین حالتی زمانیکه کاربری از طریق ترمینال کاراکتری را تایپ می کرد، مودم کد معادل کاراکتر تایپ شده را براساس استاندارد اسکی،برای کامپیوتر مرکزی ارسال می نمود .

در مواردیکه کامپیوتر مرکزی اطلاعاتی را بمنظور نمایش برای ترمینال ازسال می گردد نیز از مودم استفاده می گردید.

همزمان با عرضه کامپیوتر های شخصی در سال 1970 استفاده از سیستم های بولتنی S(Bulletin board system) مطرح گردید.

اشخاص ویا مؤسسات با استفاده از یک ویا چند مودم وبرخی نرم افزارهای مربوط به BBS ، سیستم پیکر بندی نموده وکاربران دیگر با استفاده از مودم قادر به تماس با سیستم بولتنی، بودند.

در چنین مواردی کاربران برنامه شبیه ساز کننده ترمینال، را بروی کامپیوتر خود اجراء می نمودندوبدین ترتیب سیستم آنان مشابه یک ترمینال رفتار می نمود.

از سیستم های بولتنی اغلب برای اطلاع رسانی استفاده می گردید.

سرعت مودم ها در آن زمان حدود 300 بیت در ثانیه بود.

در این حالت در هر ثانیه حدود 30 حرف می توانست ارسال گردد تا زمانیکه کاربران حجم بالائی از اطلاعات را ارسال نمی کردند مشکلات ارتباطی از بعد سرعت چندان مشهود نبود ولی بمحض ارسال داده های با حجم بالا تر برنامه ها وتصاویر به سیستم های بولتنی ویا در یافت اطلاعات از طریق آنان سرعت 300 بیت در ثانیه پاسخگو نبود تلاش های فراوانی در جهت افزایش سرعت مودم ها صورت گرفت ما حصل تلاش های فوق افزایش نرخ انتقال اطلاعات در مودم ها بود.

کارت صدا را می توان به یکی از دستگاههای زیر متصل نمود: هدفون بلند گو(Speaker) یک منبع ورودی آنالوگ نظیر:میکروفون رادیو ضبط صوت و CD player یک منبع ورودی دیجیتال نظیر CD-Rom یکمنبع آنالوگ خروجی نظیر ضبط صوت یک منبع دیجیتال خروجی نظیر CD-R عملیات کارت صدا کارت گرافیک کارت گرافیک در کامپیوتر شخصی دارای جایگاهی خاص است.

کارت های فوق اطلاعات دیجیتال تولید سده در کامپیوتر را اخذ وآنها را بگونه ای تبدیل می نمایند که برای انسان قابل مشاهده باشند.

در اغلب کامپیوترها،کارت های گرافیک اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر ،به اطلاعات آنالوگ تبدیل می نمایند.

در کامپیوترهای Laptop اطلاعات ،همچنان دیجیتال باقی خواهند ماند چون کامپیوتر های فوق اطلاعات را بصورت دیجیتال نمایش می دهند.

اگر از فاصله بسیار نزدیک به صفحه نمایشگر یک کامپیوتر شخصی نگاه کنید، مشاهده خواهید کرد که تمام چیزهائی که بروی نمایشگر نشان داده می شود از “نقاط“ تشکیل شده اند.

نقاط فوق “پیکسل“ نامیده می شوند.

هر پیکسل دارای یک رنگ است.

در برخی نمایشگرها،(مثلاً صفحه نمایشگر استفاده شده در کامپیوتر های اولیه مکینتاش) هر پیکسل صرفاً دارای دو رنگ بود: سفیدوسیاه.

امروزه در برخی از صفحات نمایشگر ،هرپیکسل می تواند داری 256 رنگ باشد.

در اغلب صفحات نمایشگر،پیکسل ها بصورت “تمام رنگ“ (True Color) بوده ودارای 16/8 میلیون رنگ بمراتب بیش از آن چیزی است که چشم قادر به تشخیص آنها بوده وبنظر همان ده میلیون رنگ کفایت می کند.

استانداردهای کارت گرافیک: اولین کارت گرافیک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گردید.

کارت فوق بصورت تک رنگ (Monochrome Disply Adapters) MDAs ارائه گردید .

صفحات نمایشگری که از کارت فوق استفاده می کردند متنی بودند.

رنگ نوشته سفید یا سبز وزمینه سیاه بود.درادامه کارت های چهار رنگ (cules Graphic Catd) HGC ارائه گردیدند.

سپس کارت های هشت رنگ (Color Graphic Adapter) CGA وکارت های شانزده رنگ (Enhanced Graphic Adapter) EGA ارائه گردیدند.

تولید کنندگانی دیگر،نظیر کمودور کامپیوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت های گرافیک از قبل تعبیه شده در سیستم بودند.

کارت های فوق قادر به نمایش تعداد زیاد رنگ بودند.

زمانیکه شرکت IBM در سال 1987 کارت (Video Graphic Array) VGA را معرفی کرد،استاندارد جدیدی در راستا مطرح گردید.

نمایشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ ووضوح تصویر 400 ٭ 720 بودند.

یک سال استاندار (Super Video Graphic Array )SVGA مطرح گردید.استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 میلیون رنگ وضوح تصویر 1024٭ 1280 است.

کارت های گرافیک از استاندارهای متفاوتی پیروی می نمایند.

تولید کنندگان کارت گرافیک همواره سعی در افزایش تعداد رنگ ووضوح تصویر با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند.

کارت های گرافیک می بایست قادر به اتصال سیستم باشند.

کارت های گرافیک قدیمی اغلب از طریق اسلات های ISA ویا PCI به سیستم متصل می شوند.

اغلب کارت های گرافیک جدید از پورت AGP برای اتصال به کامپیوتر استفاده می نمایند.

مانیتور: صفحات نمایشگر که “ مانیتور“ نیز نامیده می شوند، متداولترین دستگاه خروجی در کامپیوترهای شخصی محسوب می شوند.

اغلب صفحات نمایشگر از (CRT) Cathod ray tube استفاده می نمایند.

کامپیوترهای Laptops دستگاههای محاسباتی قابل حمل ،از LCD Liqid Crystal display ویا (LED) Light-emiting diode استفاده می نمایند.

استفاده از مانیتورهای LCD با توجه به مزایای عمده آن نظیر :مصرف انرژی پایین بتدریج جایگزین مانیتورهای CRT می گردند.

تکنولوژی نمایش : از سال 1970 که اولین نمایشگرها (مانیتور های مبتنی برمتن) برای کامپیوترهای شخصی عرضه گردیدند.

تاکنون مدل های متفاوتی مطرح وعرضه شده است: ـ شرکت IBM در سال 1981 مانیتورهای (CGA) Color Graphic Adapte را معرفی کرد.

مانیتور های فوق قادر به نمایش چهار رنگ با وضوح تصویر 320 پیکسل افقی و200 پیکسل عمودی می باشد.

ـ شرکت IBM در سال 1984 مانیتورهای (EGA) Enhanced Graphiv Adapter را معرفی کرد .مانیتورهای فوق قادر به نمایش شانزده رنگ ووضوح تصویر 350٭ 460 بودند.

ـ شرکت IBM در سال 1987 سیستم (VGA) Vidio Graphiv Arrayرا معرفی کرد.

مانیتورهای فوق قادر به نمایش 256 رنگ ووضوح تصویر 600٭800 بودند.

ـ شرکت IBM در سال 1990 سیستم(XGA) Extended Graphics Array را معرفی کرد.

سیستم فوق با وضوح تصویر 600٭800 قادر با ارائه 8/16 میلیون رنگ وبا وضوح تصویر 768 ٭1024 قادر به نمایش 65536 رنگ است.

اغلب صفحات نمایشگر که امروزه در سطح جهان عرضه می گردند، (KGA)Ultra Extended Graphics Array استاندارد را حمایت می نمایند.

UXGA قادر به ارائه 8/16 میلیون رنگ با وضوح تصویر 1200٭ 1600 پیکسل است.

سیستم عامل: سیستم عامل بدون شک مهمترین نرم افزار در کامپیوتر است پیش از روشن کردن کامپیوتر اولین نرم افزاری که مشاهده می گردد سیستم عامل بوده وآخرین نرمافزاری که قبل از خاموش کردن کامپیوتر مشاهده خواهد شد،نیز سیستم عامل است .

سیستم عامل نرم افزاری است که امکان اجرای تمامی برنامه های کامپیوتری را فراهم میآورد.سیستم عامل فاسد بودن سخت افزار رابدرستی تفسیر ودر راستا امکانات متعدد وضروری جهت حیات سایر برنامه های کامپیوتری را فراهم می آورد.

تمام کامپیوترها از سیستم عامل استفاده نمی نمایند.

مثلاً اجاق های ماکرویو که در آشپزخانه استفاده شده دارای خاصی از کامپیوتر بوده که از سیستم عامل استفاده نمی نمایند.

در این نوع سیستمها بدلیل انجام عملیات محدود وسایر نیازی به وجود سیستم عامل نخوتهد بود.

اطلاعات ورودی وخروجی با استفاده از دستگاههائی نظیر صفحه نمایشگرهای LCD ،در اختیار سیستم گذاشته میگردند.

ماهیت عملیات انجام شده در یک اجاق گاز مایکروویو بسیار محدود ومختصر است،بنابراین همواره یک برنامه در تمام حالات واوقات اجراء خواهد شد.

برای سیتم های کامپیوتری که دارای عملکردی بمراتب پیچیده تر از اجاق گاز مایکروویو می باشند، بخدمت گرفتن یک سیستم عامل باعث افزایش کارائی سیستم وتسهیل در امر پیاده سازی برنامه های کامپیوتری می گردد.

تمام کامپیوترهای شخصی دارای سیستم عامل می باشند.

ویندوز یکی از متداولترین سیستمهای عامل است.

یونیکس یکی دیگر از سیستم های عامل مهم در این زمینه است.

صدها نوع سیستم عامل تاکنون با توجه به اهداف متفاوت طراحی وعرضه شده است سیستم های عامل مختص کامپیوترهای بزرگ،سیستم های روبوتیک،سیستم های کنترلی بلادرنگ، نمونه هائی در این زمینه می باشد.

سیستم عامل با ساده ترین تحلیل وبررسی دو عملیات اساسی رادر کامپیوتر انجام می دهد: ـ مدیریت منابع نرم افزاری وسخت افزاری یک سیستم کامپیوتری رابرعهده دارد.

پردازنده، حافظه،فضای سازی نمونه هائی از منابع اشاره شده می باشند.

ـ روشی پایدار ویکسان برای دستیابی واستفاده از سخت افزار بدون نیاز از جزئیات عملکرد هر یک از نرم افزارهای موجود را برای برنامه های کامپیوتری فراهم می نماید.

اولین وظیفه یک سیستم عامل،مدیریت منابع سخت افزاری ونرم افزاری است.برنامه های متفاوت برای دستیابی به منابع سخت افزاری نظیر:پردازنده،حافظه،دستگاههای ورودی وخروجی، حافظه های جانبی،در رقابتی سخت شرکت خواهند کرد.

سیستم های عامل بعنوان یک مدیر عادل ومطمئن زمینه استفاده بهینه از منابع موجود را برای هر یک از برنامه های کامپیوتری فراهم می نمایند.

سیستم عامل بلادرنگ (RTOS) : از این نوع سیستم های عامل برای کنترل ماشین آلات صنعتی، تجهیزات علمی سیستم های صنعتی استفاده می گردد.

یک سیستم عامل بلادرنگ دارای امکانات محدود در رابطه با بخش رابط کاربر برنامه های کاربردی مختص کاربران می باشند.

یکی از بخش های مهم این نوع سیستم های عامل ،مدیریت منابع موجود کامپیوتری بگونه ای است که یک عملیات خاص در زمانی که می بایست،اجراء خواهند شد.

وظیفه دوم: یک سیستم عامل ارائه یک رابط (اینترفیس) یکسان برای سایر برنامه های کامپیوتری است.

در این جا زمینه استفاده بیش از یک نوع سیستم عامل فراهم شده ودر صورت بروز تغییرات در سخت افزار سیستم های کامپیوتری نگرانی خاصی از جهت اجرای برنامه وجود نخواهد داشت، چرا که سیستم عامل بعنوان میانجی بین برنامه های کامپیوتری وسخت افزار ایفای وظیفه کرده ومسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری به وی سپرده شده است برنامه نویسان کامپیوتر نیز با استفاده از نقش سیستم عامل به عنئان یک میانجی براحتی برنامه های خود را طراحی وپیاده سازی کرده اند ودر رابطه با اجرای برنامه های نوشته شده برروی سایر کامپیوترهای مشابه نگرانی نخواهند داشت.(حتی اگر میزان حافظه موجود در دو کامپیوتر مشابه نباشند.) در صورتیکه سخت افزار یک کامپیوتر بهبود وارتقاء یابد،سیستم عامل این تضمین را ایجاد خوااهد کرد که برنامه ها، در ادامه بدون بروز اشکال قادر به ادامه حیات وسرویس دهی خوب ومسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری بر عهده سیستم عامل خواهد بود نه برنامه های کامپیوتری،بنابراین در زمان ارتقاء سخت افزار یک کامپیوتر مسئولیت سیستم عامل در این راستا اولویت خواهد داشت.

ویندوز 98 یکی از بهترین نمونه ها در این زمینه است.

سیستم عامل فوق برروی سخت افزارهای متعدد تولید شده توسط تولیدکنندگان متفاوت اجرا گردد.ویندوز98 قادر به مدیریت واستفاده از هزاران نوع چاپگر دیسک وسایر تجهیزات جانبی است.

سیستم های عامل رااز بعد نوع کامپیوترهائی که قادر به کنترل آنها بوده ونوع برنامه های کاربردی که قادر به حمایت از آنها می باشند به چهار گروه عمده تقسیم می نمایند: ـ تک کاربره- تک کاره: همانگونه که از عنوان این نوع سیستم های عامل مشخص است، آنها بگونه ای طراحی شده است که قادر به مدیریت کامپیوتر بصورتی باشند که یک کاربر در هر لحظه قادر به انجام یک کار باشد.

سیستم عامل MOS برای کامپیوترهای PDA نمونه ای مناسب از یک سیستم عامل مدرن تک کاربره وتک کاره است.

ـ تک کاربره – چند کاره: اکثر سیستمهای عامل استفاده شده در کامپیوترهای شخصی از این نوع می باشند.

ویندوز 98 و Mac OS نمونه هایی در این زمینه بوده که امکان اجرای چنین برنامه بطور همزمان را برای یک کاربر فراهم می نمایند.

مثلاً یک کاربر ویندوز 98 قادر به تایپ یک نامه با استفاده از یک واژه پرداز بوده ودر همان زمان اقدام به دریافت یک از اینترنت نموده ودر همان وضعیت محتویات نامه الکترونیکی خود را برای چاپ برروی چاپگر ارسال کرده باشد.

چند کاربرده: یک سیستم عامل چند کاربرده،امکان استفاده همزمان چندین کاربر از منابع موجود کامپیوتر را فراهم آورند.

منابع مورد نیاز هر یک از کاربران می بایست توسط سیستم عامل بدرستی مدریت تادر صورت بروز اشکال در منابع تخصیص یافته به یک کاربر،برروند استفاده سایر کاربران از منابع مورد نظر اختلاتی ایجاد نگردد.یونیت VMS وسیستم های عامل کامپیوتر های بزرگ نظیر MVS نمونه هائی از سیستم های چند کاربره می باشند.

وظایف سیستم عامل: پس از روشن نمودن کامپیوتر،اولین برنامه ای که اجراء می گردد، مجموعه دستوراتی می باشند که در حافظه M ذخیره ومسئول بررسی صحت عملکرد امکانات سخت افزاری موجود می باشند.برنامه های فوق (POST) ،پردازنده،حافظه وسایر عناصر سخت افزاری را بررسی خواهد کرد.

پس از بررسی موفقیت آمیز برنامه POST ، در ادامه درایوهای (هارد،فلاپی) سیستم فعال خواهند شد.

در اکثر کامپیوترها ،پس از فعال شدن هارددیسک، اولین بخش سیستم عامل نام Bootstrap فعال خواهد شد.

برنامه های فوق صرفاً دارای یک وظیفه اساسی است:انتقال(استقرار)سیستم عامل در حافظه اصلی وامکان اجرای آن.

برنامه فوق عملیات متفاوتی را بمنظور استقرار سیستم عامل در حافظه انجام خواهد داد.

سیستم عامل دارای وظایف زیر است: ـ مدیریت پردازنده ـ مدیریت حافظه ـ مدیریت دستگاهها(ورودی وخروجی) ـ مدیریت حافظه جانبی ـ اینترفیس برنامه های کاربردی ـ رابطه کاربر بیت وبایت اگر تاکنون از کامپیوتر حتی به مدت پنج دقیقه استفاده کرده باشید،بیت وبایت برای شما کلماتی غریب نخواهد بود.ظرفیت حافظه اصلی،هارد دیسک، فلاپی دیسکو……… با بایت اندازه گیری می گردد.

در زمان مشاهده لیست فایل توسط برنامه های نمایش دهنده فایل ها ،ظرفیت یک فایل نیز توسط بایت مشخص می گردد.

در زمان تهیه یک کامپیوتر با عباراتی مشابه:“این کامپیوتر دارای یک پردازنه 32 بیتی پنتیوم، حافظه با ظرفیت 256 مگا بایت وهارددیسک ظرفیت 2،10 گیگا بایت است“، برخورد داشته اید.

در این بخش به بررسی مفهومی هر یک از موارد پرداخته تا از رهگذر شناخت مناسبی نسبت به آنها بوجود آید.

اعداد دهدهی: ساده ترین روش شناخت بیت ها مقایسه آنها با “ارقام“ است یک رقم محلی برای ذخیره نمودن مقادیر عددی بین صفر تا نه است.

ارقام با یکدیگر ترکیب واعداد بزرگ را بوجود می آورند.

مثلاً عدد 100618 شامل شش رقم است.

در عدد فوق هر رقم دارای جایگاه اختصاصی خود است.

مثلاً رقم 8 در اولین جایگاه (رتبه یکان) ورقم 1 دردومین جایگاه (رتبه دهگان) ورقم6 در سومین جایگاه ( رتبه صدگان) قرار دارند.

نحوه محاسبه عدد فوق بصورت زیر است: (1*100000)+(0*10000)+(0*1000)+(6*100)+(1*10)+(8*1)=100618 روش دیگر برای محاسبه عدد فوق استفاده از توان های متفاوت ده است.

(1*10^5)+(0*10^4)+(0*10^3)+(6*10^2)+(1*10^1)+(8*10^0)=100618 ما از اعداد دهدهی روزانه استفاده می کنیم.

در سیستم عدد نویسی فوق از ده رقم برای تولید اعداد استفاده می گردد سیستم های عدد نویسی براساس مبناهای متفاوت دیگر نظیر :مبنای هشت، شانزدهودو نیز وجوددارد برای استفاده از سیستم های متفاوت عدد نویسی قطعاً دلایل قانع کننده ای وجود دارد.

بیت: در کامپیوتر از سیستم عدد نویسی مبنای دو استفاده می شود.

سیستم فوق را سیستم عدد نویسی باینری می گویند.

علت استفاده مبنای دو در کامپیوتر سهولت در پیاده سازی آنها توسط تکنولوژیهای موجود الکترونیک است ،می توان کامپیوترهائی ساخت که از مبنای ده استفاده نمایند ولی قطعاً قیمت ساخت آنها شاید مقرون به صرفه نبوده واستفاده از مبنای دو از بعد پیاده سازی مطمئناً مقرون به صرفه تر از سایر مبناهای عدد نویسی است بر مبنای دو از ارقام باینری (صفر ویک) استفاده می گردد.

کلمه “بیت“ از کلمات Binaty digIT اقتباس شده است در سیستم عدد نویسی مبنای ده از ده رقم ودر سیستم عدد نویسی مبنای دو از دو رقم بمنظور تولید اعداد استفاده می گردد بنابراین یکی از باینری صرفاً شامل ارقام صفر ویک است.

برای محاسبه عدد1011 از چه روشی استفاده می گردد؟

برای محاسبه عدد فوق در مبنای دو از همان روشی استفاده می گردد که در محاسبه عدد100618 در مبنای ده استفاده شد با این تفاوت که از توان های متفاوت عدد دو استفاده خواهد شد.

(1*2^3)+(0*2^2)+(1*2^1)+(1*2^0) در مبنای دو هر بیت توان های متفاوت دو را بصورت تصاعدی در بر خواهد داشت بنابراین بسادگی می توان یک عدد باینری را شمارش نمود.(1و2و4و8و16و32و64و128و256و……..) .مثلاً عدد1001 شامل 1+8 بود،که عدد9 رانشان خواهدداد.

بایت: هر بیت می تواند صرفاً شامل یکی از ارقام صفر ویایک باشد.( از لحاظ مقدار دهی دارای محدودیت هستند وفقط می توان با کمک آنها دو حالت ویا مفهوم را ارائه داد.) از ترکیب هشت بیت،یک بایت بوجود می آید.چرا هشت بیت در یک بایت است؟

با استفاده از هشت بیت در یک بایت، می توان 256 مقدار (صفر تا 255 ) را نشان داد.

0=00000000 1=00000001 2=00000010 ….254=11111110 255=11111111 از بایت برای ذخیره سازی کار اکتر ها در مستندات مبتنی بر متن (Text) استفاده می گردد.

در مجموعه کاراکتراسکات (ASCII ) هر یک از مقادیر بین صفر تا127 دارای یک کاراکتر خاص است.

اغلب کامپیوترها جدول اسکی را توسعه تا بتوانند از 256 کاراکتر بطور کامل در یک بایت استفاده نمایند.

از 128 بایت بعدی برای موارد خاصی نظیر کاراکترهای موجود در یک زبان غیر انگلیسی استفاده می گردد.

کامپیوترها مستندات متنی را در حافظه ویا دیسک براساس کدهای فوق (اسکی) ذخیره می نمایند.

مثلاً از برنامه Note Pad در ویندوز برای ایجاد یک فایل متنی با محتویات “ Seven” استفاده وفایل فوق را با نام Test.txt ذخیره نمائید پس از ذخیره نمودن فایل ومشاهده فایل مورد نظر در برنامه های نمایش دهنده مشخصات فایل ها متوجه خواهید شد که ظرفیت فایل فوق 27 بایت است.(یک بایت برای هر حرف در صورتیکه معیار مشاهده ما به فایل فوق بر اساس دیدگاه کامپیوتر باشد،بجای هر حرف یک عدد(معادل کد اسکی) را مشاهده خواهیم کرد.) F o u r s e v e n 70 111 117 114 32 115 101 118 101 110 با مراجعه به جدول اسکی ومشاهده آن متوجه خواهید شد که یک تناظر یک به یک بین کدها ومعادل حرفی آنها و دارد.

بایت های فراوان !

برای سنجش میزان حافظه اصلی،هارد دیسک و……… که دارای بایتهای فراوانی می باشد.

مجموعه ای “پیشوند“ قبل از نام بایت استفاده می گردد.(کیلو،مگا ،گیگا نمونه هائی از این پیشوند ها می باشند.) جدول زیر برخی از پیشوندها بهمراه کاربرد هر یک را نشان می دهد.

با توجه به جدول فوق می توان چنین برداشت کرد که:کیلو تقریباً معادل هزار،مگا تقریباً معادل میلیون، گیگا نفر معادل میلیارد و……… است.

بنابراین زمانیکه شخصی عنوان می نماید که دارای هارد دیسکی با ظرفیت دو گیگا بایت است معنای سخن وی اینچنین خواهد بود:“هارد دیسک وی دارای توان ذخیره سازی دو گیگا بایت،یا تقریباً دو میلیارد بایت ویا دقیقاً 648،483،147،2 بایت است” شبکه یک شبکه شامل مجموعه ای از دستگاهها (کامپیوتر،چاپگرو………) بوده که با استفاده از یک روش ارتباطی (کابل امواج رادیوئی،ماهواره) وبمنظور اشتراک منابع فیزیکی( چاپگر) واشتراک منابع منطقی ( فایل) به یکدیگر متصل می گردند.

شبکه ها می توانند با یکدیگر نیز مرتبط شده وشامل زیر شبکه هائی باشند.

تقسیم بندی شبکه ها شبکه های کامپیوتری را براساس مؤلفه های متفاوتی تقسیم بندی می نمایند.

در ادامه به برخی از متداولترین تقسیم بندی های موجود اشاره می گردد: تقسیم بندی بر اساس نوع وظایف: کامپیوترهای موجود در شبکه را با توجه به نوع وظایف مربوطه به دو گروه عمده: سرویس دهندگان(Servers ) ویا سرویس گیرندگان(Clints ) تقسیم می نمایند.

کامپیوترهائی در شبکه که بر سابر کامپیوترها سرویس ها وخدماتی را ارائه می نمایند،سرویس دهنده نامیده می گردند.کامپیوترهائی که از خدمات و سرویس های ارائه شده توسط سرویس دهندگان استفاده می کنند.

سرویس گیرنده نامیده می شوند.

تقسیم بندی بر اساس حوزه جغرافی تحت پوشش: شبکه های کامپیوتری با توجه به حوزه جغرافیائی پوشش به سه گروه تقسیم می گردند: شبکه های محلی (کوچک) LAN شبکه های متوسط MAN شبکه های گسترده WAN شبکه های LAN : حوزه جغرافیائی که توسط این نوع از شبکه ها پوشش داده می شود، یک محیط کوچک نظیر ساختمان اداری است.

این نوع از شبکه ها دارای ویژگی های زیر می باشد: ـ توانائی ارسال اطلاعات با سرعت بالا ـ محدودیت فاصله ـ قابلیت استفاده از محیط مخابراتی ارزان نظیر خطوط تلفن بمنظور ارسال اطلاعات ـ نرخ پایین خطاء در ارسال اطلاعات با توجه به محدود بودن فاصله شبکه های MAN : حوزه جغرافیائی که توسط این نوع شبکه ها پوشش داده می شود،در حد واندازه یک شهر وشهرستان است.

ویژگی های این نوع از شبکه ها بشرح زیر است: