کامپيوترهای شخصی

 اغلب مردم زمانيکه با واژه " تکنولوژی " برخورد می نمايند ، بی اختيار "کامپيوتر" برای آنها تداعی می گردد. امروزه  از کامپيوتر در موارد متعددی  استفاده می گردد . برخی از تجهيزات موجود در منازل ، دارای  نوع خاصی  از " ريزپردازنده" می باشند. حتی اتومبيل های جديد نيز دارای نوعی  کامپيوتر خاص می باشند. کامپيوترهای شخصی ، اولين تصوير از انواع کامپيوترهائی است که  در ذهن هر شخص نقش پيدا می کند. بدون شک مطرح شدن اين نوع از کامپيوترها در سطح جهان، باعث ترويج و استفاده عمومی کامپيوتر در عرصه های متفاوت شده است .
کامپيوتر شخصی وسيله ای "همه منظوره " بوده که توان عملياتی خود را مديون يک ريزپردازنده است. اين نوع از کا مپيوترها دارای بخش های متعددی نظير : حافظه ، هارد ديسک، مودم  و... بوده که حضور آنها در کنار يکديگر به منظور انجام عمليات مورد نظر است . علت استفاده از واژه " همه منظوره " بدين دليل است که  می توان بکمک اين نوع از کامپيوترها عمليات متفاوتی ( تايپ يک نامه ، ارسال يک نامه الکترونيکی،  طراحی و نقشه کشی و ...) را انجام داد .

بخش های اصلی کامپيوترهای شخصی

• پردازشگر مرکزی (CPU)
  ريزپردازنده بمنزله " مغز"  کامپيوتربوده  و مسئوليت انجام تمامی عمليات ( مستفيم يا غير مستقيم ) را برعهده دارد. هر چيزی را که کامپيوتر انجام می دهد با توجه به وجود " ريز پردازنده " است .

• حافظه
   اين نوع از حافظه ها با سرعت بالا، امکان ذخيره سازی اطلاعات را فراهم می نمايند. سرعت حافظه های فوق می بايست بالا باشد چراکه آنها مستقيما" با ريزپردازنده مرتبط می باشند. در کامپيوتر از چندين نوع حافظه استفاده می گردد:
   ● ( Random-Access Memory(RAM از اين نوع حافظه ، به منظور ذخيره سازی موقت اطلاعاتی که کامپيوتر در حال کار با آنان است، استفاده می گردد.
   ● ( Read Only Memory (ROM  يک حافظه دائم که از آن برای ذخيره سازی اطلاعات مهم  در کامپيوتر استفاده می گردد.  
   ● (Basic Input/Output System (BIOS   يک نوع حافظه ROM ، که از اطلاعات آن در هر بار راه اندازی سيستم استفاده می گردد.
   ● Caching  حافظه ای سريع که از آن برای ذخيره سازی اطلاعاتی که فرکانس بازيابی آنان بالا باشد،  استفاده می گردد.  
   ● Virtual Memory فضای موجود بر روی هارد ديسک که از آن برای ذخيره سازی موقت اطلاعات استفاده و در زمان نياز عمليات جايگزينی در حافظه RAM انجام خواهد شد .

• برد اصلی (MotherBoard). برد اصلی کامپوتر بوده که تمام عناصر داخلی به آن متصل خواهند شد. پردازشگر و حافظه بر روی برد اصلی نصب  خواهند شد.برخی از عناصر سخت افزاری ممکن است مستقيما" و يا بصورت غير مستقيم به برد اصلی متصل گردنند. مثلا" يک کارت صدا می تواند همراه برد اصلی طراحی شده باشد و يا بصورت يک برد مجزا بوده که از طريق يک اسلات به برد اصلی متصل می گردد

• منبع تغذيه (Power Supply) يک دستگاه الکتريکی که مسئول تامين و نتظيم جريان الکتريکی مورد نياز در کامپيوتر است .

• هارد ديسک (Hard Disk) يک حافظه با ظرفيت بالا و دائم که از آن برای نگهداری اطلاعات و برنامه ها استفاده می گردد.

• کنترل کننده (Integrated Drive Electronics(IDE . اينترفيس اوليه برای هارد ، CD-ROM و فلاپی ديسک است .

•  گذرگاه Peripheral Component Interconnect)PCI)  . رايج ترين روش اتصال يک عنصر سخت افزاری اضافه به کامپيوتر است .PCI از مجموعه ای اسلات که بر روی برد اصلی سيستم موجود می باشد،  استفاده و کارت های PCI از طريق اسلات های  فوق به برد اصلی متصل خواهند شد.

• اينترفيس Small Computer System Interface)SCSI) روشی برای اضافه کردن دستگاه های اضافه در سيستم نظير : هارد و اسکنر است .

• پورت Accelerated Graphics Port)AGP) يک اتصال با سرعت بسيار بالا به منظور ارتباط کارت های گرافيک با کامپيوتر است .

• کارت صدا (Sound Card) مسئول ضبط و پخش صوت از طريق تبديل سيگنال های آنالوگ صوتی به اطلاعات ديجيتال و بر عکس  است

• کارت گرافيک (Graphic Cards) مسئول تبديل اطلاعات موجود در کامپيوتر بگونه ای که قابليت نمايش بر روی مانيتور را داشته باشند.

دستگاه های ورودی و خروجی

• مانيتور (Monitor) . رايج ترين دستگاه نمايش اطلاعات در کامپيوتر است .

• صفحه کليد (KeyBoard)  رايج ترين دستگاه برای ورود اطلاعات است .

• موس (Mouse) . رايج ترين دستگاه برای انتخاب موارد ارائه شده توسط يک نرم افزار و ايجاد ارتباط متقابل با کامپيوتر است .

• رسانه های ذخيره سازی قابل حمل (Removable storage) . با استفاده از اين نوع رسانه ها می توان بسادگی اطلاعاتی را به کامپيوتر خود اضافه و يا اطلاعات مورد نياز خود را بر روی آنها ذخيره و در محل ديگر استفاده کرد.

•  فلاپی ديسک (Floppy Disk) . رايج ترين رسانه ذخيره سازی قابل حمل است .  

• CD-ROM . ديسک های فشرده رايج ترين رسانه ذخيره سازی برای انتقال وجابجائی نرم افزار ها و ... می باشند.

•  Flash Memory يک نوع خاص از حافظه Rom است(EEPROM). اين نوع رسانه ها امکان ذخيره سازی سريع و دائم را بوجود می آورند. کارت های PCMCIA نمونه ای از اين رسانه ها می باشند.

• Digital Versatile Disc,Read Only Disk) DVD-ROM ) اين نوع رسانه ذخيره سازی مشابه CD-ROM بوده با اين تفاوت مهم که ميزان ذخيره سازی آنان بسيار بالا است .

پورت ها

• موازی (Parallel) . از اين نوع پورت ها اغلب برای اتصال چاپگر استفاده می گردد.

• سريال (Serial) . از اين نوع پورت ها اغلب برای اتصال دستگاههائی نظير يک مودم خارجی، استفاده می گردد.

• پورت ( Uuniversal Serial Bus(USB . از پورت ها ی فوق به منظور اتصال دستگاههای جانبی نظير اسکنر و يا دوربين های وب استفاده  می گردد.

اتصالات شبکه و اينترنت

• مودم (Modem) دستگاهی برای برقرای ارتباط با يک شبکه و يا سيستم ديگر است . رايج ترين روش ارتباط با اينترنت استفاده از مودم است .

• کارت شبکه (Lan Card) . يک نوع برد سخت افزاری که از آن به منظور بر پاسازی شبکه بين چندين دستگاه کامپيوتر در يک سازمان استفاده می شود.

• مودم کابلی (Modem Cable) . امروزه در برخی از نقاط دنيا جهت استفاده و ارتباط با اينترنت از سيستم تلويزيون کابلی استفاده می گردد.

• مودم های  DSL)Digital Subscriber Line)  . يک خط ارتباطی با سرعت بالا که از طريق خطوط تلفن کار می کند.

• مودم های VDSL)Very high bit-rate DSL)  .يک رويکرد جديد از DSL بوده که لازم است خطوط تلفن از زير ساخت مناسب ، فيبر نوری استفاده نمايند.

از راه اندازی تا خاموش کردن  سيستم
در بخش های قبل با عناصر اصلی تشکيل دهنده يک کامپيوتر شخصی آشنا شديد. در اين قسمت  به بررسی عمليات انجام شده از زمان راه اندازی سيستم  تا زمان خاموش کردن (Shut-down) خواهيم پرداخت .

مرحله يک : مانيتور و سيستم با فشردن کليدهای مربوطه روشن می گردند.

مرحله دو : نرم افزار موجود در BIOS  موسوم به POST)Power-on self-test)  عمليات خود را آغاز می نمايد. دراغلب سيستم ها، BIOS اطلاعاتی را بر روی صفحه نمايش نشان داده که نشاندهنده عمليات جاری است. (مثلا" ميزان حافظه موجود ،  نوع هارد ديسک)  در زمان  راه اندازی سيستم ، BIOS مجموعه ای از عمليات را به منظور آماده سازی کامپيوتر انجام می دهد.

• صحت عملکرد کارت گرافيک توسط BIOS بررسی می گردد. اغلب کارت های گرافيک دارای BIOS اختصاصی مربوط به خود  بوده که عمليات مقداردهی اوليه حافظه و پردازنده کارت را انجام خواهد داد.در صورتيکه BIOS اختصاصی مربوط به کارت های گرافيک موجود نباشد، BIOS سيستم از حافظه ROM به منظور اخذ اطلاعات  مربوط به درايور استاندارد کارت گرافيک، استفاده می نمايد.

•  بررسی نوع " راه اندازی سيستم " توسط BIOS انجام خواهد شد. ( راه اندازی مجدد و يا راه اندازی اوليه ) . BIOS برای تشخيص مورد فوق از مقدار موجود در آدرس 0000:0472 استفاده می نمايد. در صورتيکه مقدار فوق معادل 1234h باشد، نشاندهنده "راه اندازی مجدد" است . در اين حالت برنامه BIOS ، عمليات مربوط به POST را صرفنظر و اجراء نخواهد کرد. در صورتيکه در آدرس فوق هر مقدار ديگری وجود داشته باشد ،  بمنزله "راه اندازی اوليه " است .

• در صورتيکه راه اندازی از نوع " راه اندازی اوليه " باشد، BIOS عمليات مربوط به بررسی حافظه RAM ( تست نوشتن و خواندن) را انجام خواهد داد. در ادامه صفحه کليد و موس مورد بررسی قرار خواهند گرفت در مرحله بعد گذرگاه های  PCI بررسی و در صورت يافتن گذرگاه  مربوطه ، کارت های موجود بررسی خواهند شد  در صورتيکه BIOS به هر نوع خطائی برخورد نمايد، موارد را از طريق يک پيام و يا بصدا در آمدن صدای بلندگوی داخلی کامپيوتر (Beep) به اطلاع خواهد رساند. خطاهای در اين سطح اغلب به موارد سخت افزاری مربوط خواهد بود.

•  BIOS برخی اطلاعات جزئی در رابطه با سيستم را نمايش خواهد داد. اطلاعاتی در رابطه با پردازنده ، هارد ، فلاپی درايو،  حافظه، نسخه و تاريخ  BIOS  و نمايشگر نمونه ای از اطلاعات  فوق می باشند.

• هر نوع درايور خاص نظير آداپتورهای SCSI از طريق آداپتور مربوطه فعال و BIOS اطلاعات مربوطه را نمايش خواهد داد.

• در ادامه BIOS درايو مورد نظر برای راه اندازی ( Booting) را مشخص می نمايد. بدين منظور از اطلاعات ذخيره شده در CMOS استفاده می گردد. واژه Boot بمنزله استقرار سيستم عامل در حافظه است .

مرحله سوم : پس از اتمام اوليه عمليات  BIOS ، و واگذاری ادامه عمليات راه اندازی به برنامه  Bootstarp loader ، عملا" مرحله استقرار سيستم عامل به درون حافظه آغاز می گردد .

مرحله چهارم : پس از استقرار سيستم عامل در حافظه، مديران عملياتی سيستم عامل در شش گروه : مديريت پردازنده ،  مديريت حافطه ، مديريت دستگاهها، مديريت حافظه های جانبی ، مديريت ارتباطات و مديريت رابط کاربر  به ايفای وظيفه خواهند پرداخت .

مرحله پنجم : پس از استقرار سيستم عامل ، می توان برنامه های مورد نظر خود را اجراء نمود. سيستم عامل محيط لازم برای اجرای برنامه ها را ايجاد خواهد کرد. پس از اتمام عمليات استفاده از برنامه ها می توان هر يک از آنها را غيرفعال (Close) نمود.

مرحله ششم : در صورت تصميم به خاموش نمودن سيستم ، سيستم عامل تنظيمات جاری خود را در يک فايل خاص نوشته تا در زمان راه اندازی مجدد( آينده ) از آنان استفاده نمايد.

مرحله هفتم  : پس از خاموش نمودن سيستم (Shut down)،  سيستم عامل بطور کامل سيستم را خاموش می نمايد.