مفاهیم پایه فناوری اطلاعات

[Mohammad Aref 120,297]

تو این تاپیک با مفاهیم پایه فناوری اطلاعات آشنا خواهیم شد. منبع این تاپیک سایت

محتوای مخفی

برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

می باشد.

 

کامپیوتر

 

بشر از دير باز سرگرم اموري نظير شمارش ‌، اندازه گيري و ضبط كردن اشياء و نيز گزارش دادن اطلاعات در مورد اشياء به همنوعان خود بوده است . واژه ( اشياء ) مي تواند دلالت بر تعداد گوسفندان يك گله ، وزن يك كودك ، ابعاد يك زمين ، مدت زمان طي شده از آخرين خشكسالي يا شدت يك زمين لرزه را داشته باشد .

در مقابل كلمه ي Computer در دائره المعارفها نوشته شده است : محاسبه كردن ، تخمين زدن ، حساب كردن و ما Computer را به نام ماشين محاسبه گر مي خوانيم .

كامپيوتر آخرين زنجير از حلقه ماشين هاي محاسبه گر و ذخيره كننده اطلاعات مي باشد . البته چيزي كه كامپيوتر را از ديگر ماشينهاي محاسبه گر جدا كرده است ، در واقع سرعت ، دقت و اطمينان بالا در انجام كارهاست .

كامپيوترهاي امروزي در مقياس ميليونها عمليات در ثانيه اندازه گيري مي شود . هر چند ممكن است اين عمليات ساده باشد ، اما تركيب آنها به روشهاي مختلف ، منجر به ظهور آرايش عظيمي از عملكردهاي مفيد مي گردد . اين موضوع تقريبا تمام اتفاقي است كه طي سه چهار دهه اخير ( كه معادل است با كل تاريخ كامپيوترهاي تجاري ) به وقوع پيوسته است .

كامپيوترهاي امروزي بسيار كوچكتر طراحي شده اند . به طوري كه به راحتي بر روي يك ميز جا مي گيرند . چيزي كه قبلا يك اتاق بزرگ را به طور كامل اشغال مي كرد ، امروزه در يك جعبه كوچك جا مي شود . در عين حال كه كامپيوترهاي امروزي توانايي ذخيره اطلاعات بيشتر و سرعت بيشتر در محاسبه را دارند .

 

کامپيوتر ماشيني است که سه کار انجام ميدهد : ورودي ساخت يافته را ميپذيرد، آن را بر طبق قوانين از پيش تعريف شده اي پردازش ميکند، و نتايج را به عنوان خروجي نمايش ميدهد.

 

 

واحد پردازش مرکزی

مدت زمان انجام يك كار بوسيله كامپيوتر، به عوامل متعددي بستگي دارد كه اولين آنها ، سرعت پردازشگر Processor كامپيوتر است . پردازشگر يك تراشه الكترونيكي كوچك در قلب كامپيوتر بوده و سرعت آن بر حسب مگاهرتز MHz سنجيده مي شود . هر چه مقدار اين پارامتر بيشتر باشد ، پردازشگر سريعتر خواهد بود و در نتيجه قادر خواهد بود ، محاسبات بيشتري را در هر ثانيه انجام دهد . سرعت پردازشگر به عنوان يكي از مشخصه هاي يك كامپيوتر به قدري در تعيين كارآيي آن اهميت دارد كه معمولا به عنوان يكي از اجزاي تشكيل دهنده نام كامپيوتر از آن ياد مي شود . تراشه پردازشگر و اجزاي الكترونيكي كه آن را پشتيباني مي كنند ، مجموعا به عنوان واحد پردازش مركزي يا CPU شناخته مي شوند .

 

واحد پردازش مرکزي با حروف اختصاري CPU -Central Processing Unit واحد محاسباتي و کنترلي کامپيوتر است که دستورالعمل ها را تفسير و اجرا ميکند. کامپيوترهاي بزرگ و ميني کامپيوتر هاي قديمي بردهايي پر از مدارهاي مجتمع داشته اند که عمل واحد پردازش مرکزي را انجام داده است. واحدهاي پردازش مرکزي ، تراشه هايي که ريز پردازنده ناميده ميشوند ، امکان ساخت کامپيوترهاي شخصي و ايستگاههاي کاري را ميسر ساخته اند. در اصطلاح عاميانه CPU به عنوان مغز کامپيوتر شناخته ميشود.

 

ادامه دارد...

[Mohammad Aref 120,297]

سخت افزار

 

هنگاميكه به قصد خريد يك كامپيوتر وارد بازار مي شويد ، بلافاصله با انتخابهاي بسيار متعددي مواجه مي شويد . اين انتخابها ، حتي افرادي را كه در به كارگيري كامپيوتر داراي تجربه هستند ، دچار سردرگمي مي كنند . در نتيجه ، براي اتخاذ يك تصميم معقول لازم است با عملكرد اجزاي اصلي يك سيستم كامپيوتري و معيارهايي كه بايد بر اساس آنها تصميم بگيريد ، آشنا باشيد وگر نه قطعا در انتخاب يك سيستم كامپيوتري كه نياز شما را پاسخگو باشد دچار مشكل خواهيد شد . همانطور كه مي دانيد كامپيوتر كاربردهاي فراواني دارد و مقدار حافظه ي آن مي بايستي متناسب با نوع كاري كاربر تنظيم گردد تا بتواند از لحاظ سرعت ، امنيت، مقدار ذخيره سازي اطلاعات و ديگر تجهيزات پاسخگو باشد . حال آنكه در خريد يك سيستم كامپيوتري وجود برخي از قطعات لازم و اجباري و برخي ديگر حالت اختياري دارد. به عنوان مثال اگر يك Pc داراي كارت گرافيكي نباشد قطعا استفاده از آن غير ممكن خواهد بود اما اگر همان سيستم قلم نوري نداشته باشد شايد كاربر با مشكل چنداني مواجه نشود . پس مهمترين مساله در انتخاب قطعات سخت افزاري نياز كاري كاربر مي باشد .

 

سخت افزار عبارتست از تجهيزات فيزيکي که سيستم کامپيوتري را تشکيل ميدهند از جمله نمايشگر ( مونيتور )، چاپگر ، صفحه کليد ، کابلها و غيره . سخت افزار به همراه نرم افزار براي انجام وظايف بر روي کامپيوتر کار ميکند. سخت افزار از تعدادي قطعات تشکيل ميشود که هر کدام کاربرد مشخصي دارند.

 

 

نرم افزار

 

نرم افزار وجه غير قابل لمس به كارگيري كامپيوتر مي باشد . نرم افزار يك نام عام است كه به تمام برنامه ها ( كه خود مجموعه اي از دستورالعملها مي باشند ) اطلاق شده و نحوه رفتار كامپيوتر را تعيين مي كنند . هنگاميكه سخن از نرم افزار به ميان مي آيد منظور مجموعه اي از صفر و يك هايي است كه براي سخت افزار قابل خواندن باشد اما براي يك برنامه نويس لازم نيست كه با زبان برنامه نويسي ماشين آشنا باشد اكثر نرم افزارهايي كه شايد خود شما هم نام آنها را شنيده باشيد اين قابليت را دارند كه دستورالعملها را به زبان ماشين تبديل نمايند( مانند زبان C ) . ضمن اينكه هر نرم افزار قابليت هاي خاص خود را دارد كه كار كردن با آنها را سخت يا آسان مي كند . برخي از نرم افزارها هم الزاما به زبان ماشين نوشته مي شوند( مانند زبان اسمبلي ). به طور كلي هر نرم افزار به يكي از دو دسته نرم افزارهاي سيستمي و نرم افزارهاي كاربردي تعلق دارد .

 

نرم افزار (Soft ware ) يا برنامه هاي کامپيوتري دستور العملهايي هستند که باعث کار کردن سخت افزار (Hardware) ميشوند. نرم افزار سيستم ( سيستمهاي عامل ) که کار کامپيوتر را کنترل ميکنند و برنامه هاي کاربردي مانند برنامه هاي واژه پردازي صفحه گسترده ها ، پايگاه داده ها که وظايف را براي کاربران کامپيوتر انجام ميدهند ، دو نوع اصلي نرم افزار هستند. نرم افزار شبکه که باعث ارتباط گروهي از کامپيوتر ها ميشود و نرم افزار برنامه نويسي که ابزار هايي را براي نوشتن برنامه ها در اختيار برنامه نويسان قرار ميدهد دو گروه اضافي ديگر هستند.

 

ادامه دارد...

[Mohammad Aref 120,297]

انواع كامپيوتر

 

كامپيوترها در گروههاي مختلفي دسته بندي مي شوند ، هر چند مرز اين گروهها هميشه كاملا واضح نبوده و مي توان آنها را به صورت طيفي يا تغيير تدريجي در نظر گرفت . در يك سوي اين طيف ، كامپيوترهاي Main Frame قرار دارند .

از خصوصيات اين كامپيوترها مي توان به موارد زير اشاره كرد :

1- بزرگ و گران قيمت هستند .

2- مورد استفاده آن در شركتهاي بزرگ ، سازمانهاي دولتي و موسسه هاي علمي – تحقيقاتي است .

3- از آنها مي توان بصورت پيوسته در 24 ساعت روز و 365 روز سال استفاده كرد .

4- توانايي پردازش تعداد عظيمي كار و محاسبات بسيار پيچيده را دارند .

در انتهاي ديگر اين طيف ، كامپيوترهايي قرار دارند كه اغلب ما با آنها آشنا هستيم ، اين كامپيوترها را كامپيوترهاي شخصي يا PC مي نامند كه البته قبلا با عنوان ميكرو كامپيوتر شناخته مي شدند .

از خصوصيات اين كامپيوترها مي توان به موارد زير اشاره كرد :

1- نسبت به كامپيوترهاي Main Frame ارزان هستند .

2- تنوع زيادي در شكل و كاربرد آنها وجود دارد .

يكي از اشكال كامپيوترهاي PC ، كامپيوترهاي روميزي هستند .

كامپيوترهاي روميزي معمولا حاوي اجزاي جداگانه اي شامل يك واحد سيستم ، يك صفحه نمايش و يك صفحه كليد هستند . نوع ديگري از كامپيوترهاي شخصي ، كامپيوترهاي لپ تاپ Lap-Top Notebook هستند كه امكان جابه جا كردن آنها بيشتر بوده و داراي يك صفحه نمايش تخت از نوع كريستال مايع يا LCD مي باشند . در اين نوع كامپيوترها ، صفحه كليد و واحد سيستم بوسيله يك لولا به يكديگر متصل مي شوند . در عين حال ، كامپيوترهاي لپ تاپ قدري گرانتز از PC ها هستند .

اما بين دو انتهاي طيفي كه انواع كامپيوترها را دسته بندي مي كند ، ميني كامپيوترها قرار دارند . از خصوصيات اين نوع كامپيوترها مي توان به موارد زير اشاره كرد :

1- مورد استفاده در شركتهايي با توانايي متوسط

2- داراي توان پردازشي بالا ، ظرفيت ذخيره سازي و اطمينان بيشتر نسبت به PC ها .

در انتهاي اين قسمت لازم است به نوع ديگري از كامپيوترها اشاره كرد :

كامپيوترهاي شبكه ( سرورهاي شبكه ) كامپيوترهايي هستند كه يك شبكه كامپيوتري را مديريت ، پشتيباني و از نظر امنيتي محافظت مي كنند . كاربران شبكه مي توانند از منابع ( شامل داده ها ، نرم افزارها و سخت افزارها ي ) موجود در سرور شبكه استفاده كنند . در گذشته اين كاربران تنها از پايانه هاي گنگ استفاده مي كردند ، پايانه هاي گنگ وسايلي ( شامل تنها يك صفحه نمايش و يك صفحه كليد ) بودند كه به سادگي ورودي را از كاربر پذيرفته و نتايج را نمايش مي دادند . در اين حالت ، تمام عمليات پردازش و نگهداري داده ها توسط كامپيوتر سرور انجام مي شود .

اما امروزه اكثر كاربران شبكه از پايانه هاي هوشمند سود مي جويند . پايانه هاي هوشمند كامپيوترهايي از نوع PC هستند كه خود نيز داراي قابليت پردازش و نگهداري اطلاعات به صورت محلي هستند .

 

کامپيوتر ها را به صورت سوپر کامپيوتر ، کامپيوترهاي بزرگ ، سوپر ميني کامپيوتر ، ميني کامپيوترها، ايستگاههاي کاري و ريز کامپيوترها رده بندي ميکنند.

 

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

سوپر كامپيوتر ، ابر كامپيوتر

سوپر کامپيوتر عبارتست از يک کامپيوتر بزرگ فوق العاده سريع و گران قيمت که براي انجام محاسبات پيچيده و پيشرفته مورد استفاده قرار میگيرد. به عنوان مثال اين نوع کامپيوتر ميتواند تعداد محاسبات بي شماري را براي رسم و حرکت دادن يک سفينه فضايي در يک تصوير متحرک انجام دهد. ابر کامپيوتر ها در مواردي چون پيش بيني وضع هوا ، مدل سازي و شبيه سازي علمي و کشف منابع نفتي و .... مورد استفاده قرار ميگيرد .

كامپيوتر شخصي

اغلب مردم زمانيکه با واژه " تکنولوژی " برخورد می نمايند ، بی اختيار "کامپيوتر" برای آنها تداعی می گردد. امروزه کامپيوتر در موارد متعددی بخدمت گرفته می شود. 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 عموميت کامپيوتر در عرصه های متفاوت بوده 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 .

کامپيوتر شخصي ( Personal Computer ) ، با علامت اختصاري PC کامپيوتري است که براي استفاده اشخاص طراحي شده است. کامپيوتر هاي شخصي نيازي به اشتراک گذاري منابع پردازشي ، ديسک و چاپگر با کامپيوترهاي ديگر ندارند. ايده و فکر کامپيوتر شخصي حداقل بطور اوليه آزاد کردن افراد از وابستگي به منافع شديداً کنترل شونده کامپيوتر هاي بزرگ و کوچک بوده است. مثلاً در يک سازمان يا شرکت ، مديران داده پردازي داراي اختيار بلا منازع در انتخاب برنامه ها و قالب داده هايي بودند که افراد بايد مورد استفاده قرار ميدادند.

 

ادامه دارد...

[Mohammad Aref 120,297]

كامپيوتر Laptop

Laptop يکی از انواع متفاوت کامپيوترهای موجود است . اين نوع از کامپيوترها دارای قدرت محاسباتی و عملياتی نظير کامپيوترهای شخصی می باشند. با توجه به ويژگی های متعدد اين نوع از کامپيوترها خصوصا" قابليت حمل، می توان آنها را در موارد متفاوت و بصورت فرامکانی استفاده کرد .

سير تکاملی کامپيوترهای Laptop

اولين مرتبه ايده ايجاد يک کامپيوتر Laptop ، توسط شخصی با نام "Alen Key" در سال 1970 مطرح گرديد. در سال 1979 اولين کامپيوتر Laptop توسط "William Moggridge" طراحی گرديد. کامپيوتر فوق دارای 340 کيلوبايت حافظه بود. در سال 1983 ، توسط " Gavilan Compute " يک Laptop با مشخصات زير توليد گرديد :

64 کيلوبايت حافظه RAM ( امکان ارتقاء آن تا 128 کيلوبايت وجود داشت )

از سيستم عامل اختصاصی شرکت Gavilan استفاده می کرد( قابليت استفاده از MS-DOS نيز وجود داشت ).

ريزپردازنده 8080

موس touchpad

چاپگر قابل حمل

وزن آن 4 کيلوگرم و بهمراه چاپگر 6/4 کيلوگرم

کامپيوتر فوق دارای يک فلاپی درايو بود که با ساير فلاپی درايوهای موجود ، سازگار نبود.

در سال 1984 ، شرکت "اپل " مدل Apple II را معرفی کرد. کامپيوتر فوق از لحاظ اندازه نظير يک کامپيوتر notebook بود. سيستم فوق دارای يک ريزپردازنده 65 C02 يکصد وبيست و هشت کيلوبايت حافظه ، يک فلاپی درايو 5.25 ، دو پورت سريال ، يک پورت موس ، يک کارت مودم و منبع تغذيه خارجی ، بود. وزن کامپيوتربدون در نظر گرفتن مانيتور، 5 کيلوگرم بود. در کامپيوتر فوق از يک مانيتور نه اينچ تک رنگ و يا يک پانل اختياری LCD استفاده می شد. . در ادامه و در سال 1986 ، شرکت IBM نمونه محصول خود را در اين زمينه عرضه کرد. در سيستم فوق از ريزپردازنده 8080 ، 256 کيلوبايت حافظه ، دو عدد فلاپی درايو 3.5 اينچ ، يک LCD ، پورت های سريال و موازی و يک محل خاص برای يک مودم خارجی ، استفاده می گرديد. کامپيوتر فوق بهمراه نرم افزارهای اختصاصی نظير واژه پرداز ، دفترچه تلفن و ... عرضه گرديد. وزن سيستم فوق 5.4 کيلوگرم و به قيمت 3500 دلار فروخته می گرديد.

در ادامه شرکت های متعدد اقدام به توليد کامپيوترهای Laptop نمودند. امروزه اين نوع از کامپيوترها دارای قابليت ها ی فراوانی بوده که استفاده کنندگان مربوطه را در تمام سطوح راضی می نمايد .

 

کامپيوتر Laptop، کامپيوتري کوچک و قابل حمل ميباشد که داراي صفحه تصوير مسطح و صفحه کليدي است که روي هم تا ميشوند . کامپيوتر هاي Laptop که با باتري کار ميکنند اغلب داراي يک صفحه تصوير LCD ( نمايشگر کريستال مايع ) ميباشند. بعضي از مدلها ميتوانند با يک ايستگاه جفت شوند و به عنوان يک سيستم روميزي کامل در دفتر عمل کنند. در بعضي از کامپيوتر هاي Laptop مجموعه اي از برنامه هاي کاربردي تجاري در ROM تعبيه شده است.

 

ادامه دارد...

[Mohammad Aref 120,297]

كامپيوتر آنالوگ

کامپيوتر قياسي يا آنالوگ کامپيوتري است که بجاي اطلاعات کد دهي شده رقمي مانند اعداد در مبناي دو داده هاي دائمي در حال تغيير و پيوسته مانند تغييرات ولتاژ را مورد پردازش قرار ميدهد. کامپيوترهاي ديجيتالي ( رقمي ) مقادير را با سيگنالهاي گسسته بيان ميکند. ريز پردازنده ، ديجيتالي ( رقمي ) است اما میتواند با کمک يک مبدل قياسي به رقمي از اطلاعات قياسي استفاده کند و همچنين با کمک يک مبدل رقمي به قياسي ،اطلاعات رقمي را به قياسي تبديل کند.

 

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

سيستم عامل

سيستم عامل بدون شک مهمترين نرم افزار در کامپيوتر است . پس از روشن کردن کامپيوتر اولين نرم افزاری که مشاهده می گردد سيستم عامل بوده و آخرين نرم افزاری که قبل از خاموش کردن کامپيوتر مشاهده خواهد شد، نيز سيستم عامل است . سيستم عامل نرم افزاری است که امکان اجرای تمامی برنامه های کامپيوتری را فراهم می آورد. سيستم عامل با سازماندهی ، مديريت و کنترل منابع سخت افزاری امکان استفاده بهينه و هدفمند آنها را فراهم می آورد. سيستم عامل فلسفه بودن سخت افزار را بدرستی تفسير و در اين راستا امکانات متعدد و ضروری جهت حيات ساير برنامه های کامپيوتری را فراهم می آورد.

تمام کامپيوترها از سيستم عامل استفاده نمی نمايند. مثلا" اجاق های مايکروويو که در آشپزخانه استفاده شده دارای نوع خاصی از کامپيوتر بوده که از سيستم عامل استفاده نمی نمايند. در اين نوع سيستم ها بدليل انجام عمليات محدود و ساده، نيازی به وجود سيستم عامل نخواهد بود. اطلاعات ورودی و خروجی با استفاده از دستگاههائی نظير صفحه کليد و نمايشگرهای LCD ، در اختيار سيستم گذاشته می شوند. ماهيت عمليات انجام شده در يک اجاق گاز مايکروويو بسيار محدود و مختصر است، بنابراين همواره يک برنامه در تمام حالات و اوقات اجراء خواهد شد.

برای سيستم های کامپيوتری که دارای عملکردی بمراتب پيچيده تر از اجاق گاز مايکروويو می باشند، بخدمت گرفتن يک سيستم عامل باعث افزايش کارآئی سيستم و تسهيل در امر پياده سازی برنامه های کامپيوتری می گردد. تمام کامپيوترهای شخصی دارای سيستم عامل می باشند. ويندوز يکی از متداولترين سيستم های عامل است . يونيکس يکی ديگر از سيستم های عامل مهم در اين زمينه است . صدها نوع سيستم عامل تاکنون با توجه به اهداف متفاوت طراحی و عرضه شده است. سيستم های عامل مختص کامپيوترهای بزرگ، سيستم های روبوتيک، سيستم های کنترلی بلادرنگ ، نمونه هائی در اين زمينه می باشند.

سيستم عامل با ساده ترين تحليل و بررسی دو عمليات اساسی را در کامپيوتر انجام می دهد :

- مديريت منابع نرم افزاری و سخت افزاری يک سِستم کامپيوتری را برعهده دارد. پردازنده ، حافظه، فضای ذخيره سازی نمونه هائی از منابع اشاره شده می باشند .

- روشی پايدار و يکسان برای دستيابی و استفاده از سخت افزار بدو ن نياز از جزئيات عملکرد هر يک از سخت افزارهای موجود را برای برنامه های کامپيوتری فراهم می نمايد.

اولين وظيفه يک سيستم عامل، مديريت منابع سخت افزاری و نرم افزاری است . برنامه های متفاوت برای دستيابی به منابع سخت افزاری نظير: پردازنده ، حافظه، دستگاههای ورودی و خروجی، حافظه های جانبی، در رقابتی سخت شرکت خواهند کرد. سيستم های عامل بعنوان يک مدير عادل و مطمئن زمينه استفاده بهينه از منابع موجود را برای هر يک از برنامه های کامپيوتری فراهم می نمايند.

وظيفه دوم يک سيستم عامل ارائه يک رابط ( اينترفيس ) يکسان برای ساير برنامه های کامپيوتری است . در اين حالت زمينه استفاده بيش از يک نوع کامپيوتر از سيستم عامل فراهم شده و در صورت بروز تغييرات در سخت افزار سيستم های کامپيوتری نگرانی خاصی از جهت اجرای برنامه وجود نخواهد داشت، چراکه سيستم عامل بعنوان ميانجی بين برنامه های کامپيوتری و سخت افزار ايفای وظيفه کرده و مسئوليت مديريت منابع سخت افزاری به وی سپرده شده است .برنامه نويسان کامپيوتر نيز با استفاده از نقش سيستم عامل بعنوان يک ميانجی براحتی برنامه های خود را طراحی و پياده سازی کرده و در رابطه با اجرای برنامه های نوشته شده بر روی ساير کامپيوترهای مشابه نگرانی نخواهند داشت . ( حتی اگر ميزان حافظه موجود در دو کامپيوتر مشابه نباشد ) . در صورتيکه سخت افزار يک کامپيوتر بهبود و ارتقاء يابد، سيستم عامل اين تضمين را ايجاد خواهد کرد که برنامه ها، در ادامه بدون بروز اشکال قادر به ادامه حيات وسرويس دهی خود باشند. مسئوليت مديريت منابع سخت افزاری برعهده سيستم عامل خواهد بود نه برنامه های کامپيوتری، بنابراين در زمان ارتقای سخت افزار يک کامپيوتر مسئوليت سيستم عامل در اين راستا اولويت خواهد داشت . ويندوز 98 يکی از بهترين نمونه ها در اين زمينه است . سيستم عامل فوق بر روی سخت افزارهای متعدد توليد شده توسط توليدکنندگان متفاوت اجراء می گردد. ويندوز 98 قادر به مديريت و استفاده از هزاران نوع چاپگر ديسک و ساير تجهيزات جانبی است .

 

سيستم عامل ( Operating System ) با حروف اختصاري OS نرم افزاري است که مسئول کنترل و بکار گيري منابع سخت افزاري مانند حافظه ، واحد پردازش مرکزي ( CPU) فضاي ذخيره سازي ديسک و تجهيزات جانبي ميباشد. سيستم عامل مبنايي است که برنامه هاي کاربردي مانند برنامه هاي واژه پردازي و صفحه گسترده ها بر اساس آن ساخته ميشود. متداولترين سيستم عامل تا کنون Unix, Windows, OS/2 Mac OS, MS-DOS بوده اند.

سيستم عامل Dos

MS-DOS - Microsoft Disk Operating System سيستم عامل تک کاربره با خط فرماني که در سال 1981 براي کامپيوترهاي شخصي آي بي ام و سازگار با آن توسط مایکروسافت منتشر شد. نسخه اصلي DOS توسط يک شرکت کوچک در سياتل به منظور کارهاي آزمايشگاهي ايجاد شده بود. از آنجا که مایکروسافت قرار بود سيستم عاملي براي IBM تهيه کند لذا آن نسخه را خريداري نمود و برنامه را تهيه کرد. مايکروسافت بعدها نگارشهاي بالاتري از MS-DOS ارائه نمود. MS-DOS تا مدتها يکي از گسترده ترين سيستمهاي عامل محسوب ميشد.

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

سيستم مديريت پايگاه داده

سيستم مديريت پايگاه داده ها (Database Management System ) با حروف اختصاري DBMS يک لايه نرم افزاري بين پايگاه داده ها و کاربر است. اين سيستم تمام درخواستهاي کاربر نسبت به پايگاه داده ها ( مثلاً پرس و جو و نوسازي ) را کنترل ميکند. بنابراين کاربر الزامي به پيگيري جزئيات فيزيکي محل فايلها و قالبها ، طراحي شاخص دهي و غيره نخواهد داشت. علاوه بر اين DBMS کنترل تمرکز يافته مربوط به حفاظت داده ها را نيز ميسر ميسازد. از معروفترين سيستمهاي مديريت پايگاه داده ميتوان به دي بيس، فاکس پرو، پارادکس، اکسس، اينفورميکس و اوراکل اشاره کرد.

سيستم پشتيباني تصميم گيري

DSS - Decision Support System مجموعه اي از برنامه ها و داده هاي مرتبط است که مدير را در تحليل و تصميم گيري ياري ميسازد. کمک اين گونه سيستمها در تصميم گيري بيش از سيستمهاي اطلاعات مديريت (MIS) يا سيستمهاي اطلاعاتي اجرايي (EIS) است. اين سيستمها داراي يک بانک اطلاعاتي ، متشکل از مجموعه دانش موجود درباره يک زبان ، که براي فرموله کردن مسائل و پرسش بکار ميرود و يک برنامه مدل سازي براي آزمايش تصميمات ممکن است.

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

سيستم عامل شبكه

سيستم عامل شبکه سر نام عبارت ( Network Operating System ) و مخفف آن NOS ميباشد. در شبکه هاي محلي معماري سرويس گيرنده سرويس دهنده NOS شامل دو بخش است. بزرگترين و پيچيده ترين بخش نرم افزار سيستم ، در حال اجرا بر روي سرويس دهنده است. اين نرم افزار سيستم ، اعمال بسياري شامل اطلاعات حسابهاي کاربردي و دستيابي به شبکه ، امنيت ، به اشتراک گذاري منابع ، اعمال سرپرستي ، نظارت بر UPS و توان مصرفي ، حفاظت داده ها و کشف و کنترل خطا را هماهنگ ميسازد. در شبکه هاي نظير به نظير بخشي از NOS بر روي هر PC يا ايستگاه کاري متصل به شبکه نصب و در بالاي سيستم عامل PC اجرا ميگردد.

پردازشگر

مدت زمان انجام يک کار بوسيله کامپيوتر ، به عوامل متعددي بستگي دارد که اولين آنها ، سرعت پردازشگر ( Processor) کامپيوتر ميباشد. پردازشگر يک تراشه الکترونيکي در قلب کامپيوتر بوده و سرعت آن بر حسب واحد مگاهرتز (MHz ) سنجيده ميشود. هر چه مقدار اين پارامتر بيشتر باشد پردازشگر سريعتر خواهد بود و در نتيجه قادر خواهد بود محاسبات بيشتري را در هر ثانيه انجام دهد. سرعت پردازشگر به عنوان يکي از مشخصه هاي يک کامپيوتر به قدري در تعيين کارايي آن اهميت دارد که معمولاً به عنوان يکی از اجزاي تشکيل دهنده نام کامپیوتر از آن ياد ميکنند. تراشه پردازشگر و اجزاي الکترونيکي که آنرا پشتيباني ميکنند ، مجموعاً بعنوان واحد پردازش مرکزي يا CPU شناخته ميشود.

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

حافظه

حافظه با هدف ذخيره سازی اطلاعات ( دائم ، موقت ) در کامپيوتر استفاده می گردد. از انواع متفاوتی حافظه درکامپيوتر استفاده می گردد .

RAM

ROM

Cache

Dynamic RAM

Static RAM

Flash Memory

Virtual Memory

Video Memory

BIOS

استفاده از حافظه صرفا" محدود به کامپيوترهای شخصی نبوده و در دستگاههای متفاوتی نظير : تلفن های سلولی، PDA ، راديوهای اتومبيل ، VCR ، تلويزيون و ... نيز در ابعاد وسيعی از آنها استفاده بعمل می آيد.هر يک از دستگاههای فوق مدل های متفاوتی از حافظه را استفاده می نمايند.

 

مبانی اوليه حافظه

با اينکه می توان واژه " حافظه " را بر هر نوع وسيله ذخيره سازی الکترونيکی اطلاق کرد، ولی اغلب از واژه فوق برای مشخص نمودن حافظه های سريع با قابليت ذخيره سازی موقت استفاده بعمل می آيد. در صورتيکه پردازنده مجبور باشد برای بازيابی اطلاعات مورد نياز خود بصورت دائم از هارد ديسک استفاده نمايد، قطعا" سرعت عمليات پردازنده ( با آن سرعت بالا) کند خواهد گرديد. زمانيکه اطلاعات مورد نياز پردازنده در حافظه ذخيره گردند، سرعت عمليات پردازنده از بعد دستيابی به داده های مورد نياز بيشتر خواهد گرديد. از حافظه های متعددی بمنظور نگهداری موقت اطلاعات استفاده می گردد.

مجموعه متنوعی ازانواع حافظه ها وجود دارد . پردازنده با توجه به ساختار سلسله مراتبی فوق به آنها دستيابی پيدا خواهد کرد. زمانيکه در سطح حافظه های دائمی نظير هارد و يا حافظه دستگاههائی نظير صفحه کليد، اطلاعاتی موجود باشد که پردازنده قصد استفاده از آنان را داشته باشد ، می بايست اطلاعات فوق از طريق حافظه RAM در اختيار پردازنده قرار گيرند. در ادامه پردازنده اطلاعات و داده های مورد نياز خود را در حافظه Cache و دستورالعمل های خاص عملياتی خود را در رجيسترها ذخيره می نمايد.

تمام عناصر سخت افزاری ( پردازنده، هارد ديسک ، حافظه و ...) و عناصر نرم افزاری ( سيستم عامل و...) بصورت يک گروه عملياتی بکمک يکديگر وظايف محوله را انجام می دهند . بدون شک در اين گروه " حافظه " دارای جايگاهی خاص است . از زمانيکه کامپيوتر روشن تا زمانيکه خاموش می گردد ، پردازنده بصورت پيوسته و دائم از حافظه استفاده می نمايد. بلافاصله پس از روشن نمودن کامپيوتر اطلاعات اوليه ( برنامه POST) از حافظه ROM فعال شده و در ادامه وضعيت حافظه از نظر سالم بودن بررسی می گردد ( عمليات سريع خواندن ، نوشتن ) .در مرحله بعد کامپيوتر BIOS را ازطريق ROM فعال خواهد کرد. BIOS اطلاعات اوليه و ضروری در رابطه با دستگاههای ذخيره سازی، وضعيت درايوی که می بايست فرآيند بوت از آنجا آغاز گردد، امنيت و ... را مشخص می نمايد. در مرحله بعد سيستم عامل از هارد به درون حافظه RAM استقرار خواهد يافت . بخش های مهم و حياتی سيستم عامل تا زمانيکه سيستم روشن است در حافظه ماندگار خواهند بود. در ادامه و زمانيکه يک برنامه توسط کاربر فعال می گردد، برنامه فوق در حافظه RAM مستقر خواهد شد. پس از استقرار يک برنامه در حافظه و آغاز سرويس دهی توسط برنامه مورد نظر در صورت ضرورت فايل های مورد نياز برنامه فوق، در حافظه مستقر خواهند شد.و در نهايت زمانيکه به حيات يک برنامه خاتمه داده می شود (Close) و يا يک فايل ذخيره می گردد ، اطلاعات بر روی يک رسانه ذخيره سازی دائم ذخيره و نهايتا" حافظه از وجود برنامه و فايل های مرتبط ، پاکسازی ! می گردد.

همانگونه که اشاره گرديد در هر زمان که اطلاعاتی ، مورد نياز پردازنده باشد، می بايست اطلاعات درخواستی در حافظه RAM مستقر تا زمينه استفاده از آنان توسط پردازنده فراهم گردد. چرخه درخواست اطلاعات موجود درRAM توسط پردازنده ، پردازش اطلاعات توسط پردازنده و نوشتن اطلاعات جديد در حافظه يک سيکل کاملا" پيوسته بوده و در اکثر کامپيوترها سيکل فوق ممکن است در هر ثانيه ميليون ها مرتبه تکرار گردد.

 

به محل ذخيره کردن محاسباتي که توسط کامپيوتر انجام ميگيرد حافظه گويند. در کامپيوتر ها دو نوع متداول حافظه وجود دارد. در واقع حافظه اصلي کامپيوتر شامل دو بخش است : حافظه فقط خواندني (ROM) و حافظه با دسترسي تصادفي (RAM)

 

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

RAM

حافظه (RAM(Random Access Memory شناخته ترين نوع حافظه در دنيای کامپيوتر است . روش دستيابی به اين نوع از حافظه ها تصادفی است . چون می توان به هر سلول حافظه مستقيما" دستيابی پيدا کرد . در مقابل حافظه های RAM ، حافظه های(SAM(Serial Access Memory وجود دارند. حافظه های SAM اطلاعات را در مجموعه ای از سلول های حافظه ذخيره و صرفا" امکان دستيابی به آنها بصورت ترتيبی وجود خواهد داشت. ( نظير نوار کاست ) در صورتيکه داده مورد نظر در محل جاری نباشد هر يک از سلول های حافظه به ترتيب بررسی شده تا داده مورد نظر پيدا گردد. حافظه های SAM در موارديکه پردازش داده ها الزاما" بصورت ترتيبی خواهد بود مفيد می باشند ( نظير حافظه موجود بر روی کارت های گرافيک ). داده های ذخيره شده در حافظه RAM با هر اولويت دلخواه قابل دستيابی خواهند بود.

 

مبانی حافظه های RAM

حافظه RAM ، يک تراشه مدار مجتمع (IC) بوده که از ميليون ها ترانزيستور و خازن تشکيل شده است .در اغلب حافظه ها با استفاده و بکارگيری يک خازن و يک ترانزيستور می توان يک سلول را ايجاد کرد. سلول فوق قادر به نگهداری يک بيت داده خواهد بود. خازن اطلاعات مربوط به بيت را که يک و يا صفر است ، در خود نگهداری خواهد کرد.عملکرد ترانزيستور مشابه يک سوييچ بوده که امکان کنترل مدارات موجود بر روی تراشه حافظه را بمنظور خواندن مقدار ذخيره شده در خازن و يا تغيير وضعيت مربوط به آن ، فراهم می نمايد.خازن مشابه يک ظرف ( سطل) بوده که قادر به نگهداری الکترون ها است . بمنظور ذخيره سازی مقدار" يک" در حافظه، ظرف فوق می بايست از الکترونها پر گردد. برای ذخيره سازی مقدار صفر، می بايست ظرف فوق خالی گردد.مسئله مهم در رابطه با خازن، نشت اطلاعات است ( وجود سوراخ در ظرف ) بدين ترتيب پس از گذشت چندين ميلی ثانيه يک ظرف مملو از الکترون تخليه می گردد. بنابراين بمنظور اينکه حافظه بصورت پويا اطلاعات خود را نگهداری نمايد ، می بايست پردازنده و يا " کنترل کننده حافظه " قبل از تخليه شدن خازن، مکلف به شارژ مجدد آن بمنظور نگهداری مقدار "يک" باشند.بدين منظور کنترل کننده حافظه اطلاعات حافظه را خوانده و مجددا" اطلاعات را بازنويسی می نمايد.عمليات فوق (Refresh)، هزاران مرتبه در يک ثانيه تکرار خواهد شد.علت نامگذاری DRAM بدين دليل است که اين نوع حافظه ها مجبور به بازخوانی اطلاعات بصورت پويا خواهند بود. فرآيند تکراری " بازخوانی / بازنويسی اطلاعات" در اين نوع حافظه ها باعث می شود که زمان تلف و سرعت حافظه کند گردد.

سلول های حافظه بر روی يک تراشه سيليکون و بصورت آرايه ای مشتمل از ستون ها ( خطوط بيت ) و سطرها ( خطوط کلمات) تشکيل می گردند. نقطه تلاقی يک سطر و ستون بيانگر آدرس سلول حافظه است .

حافظه های DRAM با ارسال يک شارژ به ستون مورد نظر باعث فعال شدن ترانزيستور در هر بيت ستون، خواهند شد.در زمان نوشتن خطوط سطر شامل وضعيتی خواهند شد که خازن می بايست به آن وضعيت تبديل گردد. در زمان خواندن Sense-amplifier ، سطح شارژ موجود در خازن را اندازه گيری می نمايد. در صورتيکه سطح فوق بيش از پنجاه درصد باشد مقدار "يک" خوانده شده و در غيراينصورت مقدار "صفر" خوانده خواهد شد. مدت زمان انجام عمليات فوق بسيار کوتاه بوده و بر حسب نانوثانيه ( يک ميلياردم ثانيه ) اندازه گيری می گردد. تراشه حافظه ای که دارای سرعت 70 نانوثانيه است ، 70 نانو ثانيه طول خواهد کشيد تا عمليات خواندن و بازنويسی هر سلول را انجام دهد.

سلول های حافظه در صورتيکه از روش هائی بمنظور اخذ اطلاعات موجود در سلول ها استفاده ننمايند، بتنهائی فاقد ارزش خواهند بود. بنابراين لازم است سلول های حافظه دارای يک زيرساخت کامل حمايتی از مدارات خاص ديگر باشند.مدارات فوق عمليات زير را انجام خواهند داد :

مشخص نمودن هر سطر و ستون (انتخاب آدرس سطر و انتخاب آدرس ستون )

نگهداری وضعيت بازخوانی و باز نويسی داده ها ( شمارنده )

خواندن و برگرداندن سيگنال از يک سلول ( Sense amplifier)

اعلام خبر به يک سلول که می بايست شارژ گردد و يا ضرورتی به شارژ وجود ندارد ( Write enable)

ساير عمليات مربوط به "کنترل کننده حافظه" شامل مواردی نظير : مشخص نمودن نوع سرعت ، ميزان حافظه و بررسی خطاء است .

حافظه های SRAM دارای يک تکنولوژی کاملا" متفاوت می باشند. در اين نوع از حافظه ها از فليپ فلاپ برای ذخيره سازی هر بيت حافظه استفاده می گردد. يک فليپ فلاپ برای يک سلول حافظه، از چهار تا شش ترانزيستور استفاده می کند . حافظه های SRAM نيازمند بازخوانی / بازنويسی اطلاعات نخواهند بود، بنابراين سرعت اين نوع از حافظه ها بمراتب از حافظه های DRAM بيشتر است .با توجه به اينکه حافظه های SRAM از بخش های متعددی تشکيل می گردد، فضای استفاده شده آنها بر روی يک تراشه بمراتب بيشتر از يک سلول حافظه از نوع DRAM خواهد بود. در چنين مواردی ميزان حافظه بر روی يک تراشه کاهش پيدا کرده و همين امر می تواند باعث افزايش قيمت اين نوع از حافظه ها گردد. بنابراين حافظه های SRAM سريع و گران و حافظه های DRAM ارزان و کند می باشند . با توجه به موضوع فوق ، از حافظه های SRAM بمنظور افزايش سرعت پردازنده ( استفاده از Cache) و از حافظه های DRAM برای فضای حافظه RAM در کامپيوتر استفاده می گردد.

 

RAM سر نام عبارت (Random Access Memory ) به مفهوم حافظه با دستيابي مستقيم يا دستيابي تصادفي ، محلي است که دستورالعمل ها و داده هاي برنامه در آن ذخيره ميشوند. بطوري که مستقيماً براي واحد پردازش مرکزي (CPU) قابل دستيابي باشند. RAM حافظه خواندني / نوشتني نيز ناميده ميشود. لازم به ذکر است که با قطع ناگهاني برق تمام اطلاعات اين حافظه از بين خواهد رفت .

 

ادامه دارد...

[Mohammad Aref 120,297]

ROM

حافظه ROM يک نوع مدار مجتمع (IC) است که در زمان ساخت داده هائی در آن ذخيره می گردد. اين نوع از حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپيوترهای شخصی در ساير دستگاههای الکترونيکی نيز بخدمت گرفته می شوند. حافظه های ROM از لحاظ تکنولوژی استفاده شده، دارای انواع زير می باشند:

ROM

PROM

EPROM

EEPROM

Flash Memory

هر يک از مدل های فوق دارای ويژگی های منحصربفرد خود می باشند . حافظه های فوق در موارد زيردارای ويژگی مشابه می باشند:

داده های ذخيره شده در اين نوع تراشه ها " غير فرار " بوده و پس از خاموش شدن منبع تامين انرژی اطلاعات خود را از دست نمی دهند.

داده های ذخيره شده در اين نوع از حافظه ها غير قابل تغيير بوده و يا اعمال تغييرات در آنها مستلزم انجام عمليات خاصی است.

 

مبانی حافظه های ROM

حافظه ROM از تراشه هائی شامل شبکه ای از سطر و ستون تشکيل شده است ( نظير حافظه RAM) ، هر سطر وستون در يک نقطه يکديگر را قطع می نمايند. تراشه های ROM دارای تفاوت اساسی با تراشه های RAM می باشند. حافظه RAM از " ترانزيستور " بمنظور فعال و يا غيرفعال نمودن دستيابی به يک " خازن " در نقاط برخورد سطر و ستون ، استفاده می نمايند.در صورتيکه تراشه های ROM از يک " ديود" (Diode) استفاده می نمايد. در صورتيکه خطوط مربوطه "يک" باشند برای اتصال از ديود استفاده شده و اگر مقدار "صفر" باشد خطوط به يکديگر متصل نخواهند شد. ديود، صرفا" امکان حرکت " جريان " را در يک جهت ايجاد کرده و دارای يک نقطه آستانه خاص است . اين نقطه اصطلاحا" (Forward breakover) ناميده می شود. نقطه فوق ميزان جريان مورد نياز برای عبور توسط ديود را مشخص می کند. در تراشه ای مبتنی بر سيليکون نظير پردازنده ها و حافظه ، ولتاژ Forward breakover تقريبا" معادل شش دهم ولت است .با بهره گيری از ويژگی منحصر بفرد ديود، يک تراشه ROM قادر به ارسال يک شارژ بالاتر از Forward breakover و پايين تر از ستون متناسب با سطر انتخابی ground شده در يک سلول خاص است .در صورتيکه ديود در سلول مورد نظر ارائه گردد، شارژ هدايت شده (از طريق Ground ) و با توجه به سيستم باينری ( صفر و يک )، سلول يک خوانده می شود ( مقدار آن 1 خواهد بود) در صورتيکه مقدار سلول صفر باشد در محل برخورد سطر و ستون ديودی وجود نداشته و شارژ در ستون ، به سطر مورد نظر منتقل نخواهد شد.

همانطور که اشاره گرديد، تراشه ROM ، مستلزم برنامه نويسی وذخيره داده در زمان ساخت است . يک تراشه استاندارد ROM را نمی توان برنامه ريزی مجدد و اطلاعات جديدی را در آن نوشت . در صورتيکه داده ها درست نبوده و يا مستلزم تغيير و يا ويرايش باشند، می بايست تراشه را دور انداخت و مجددا" از ابتدا عمليات برنامه ريزی يک تراشه جديد را انجام داد.فرآيند ايجاد تمپليت اوليه برای تراشه های ROM دشوار است .اما مزيت حافظه ROM بر برخی معايب آن غلبه می نمايد. زمانيکه تمپليت تکميل گرديد تراشه آماده شده، می تواند بصورت انبوه و با قيمت ارزان به فروش رسد.اين نوع از حافظه ها از برق ناچيزی استفاده کرده ، قابل اعتماد بوده و در رابطه با اغلب دستگاههای الکترونيکی کوچک، شامل تمامی دستورالعمل های لازم بمنظور کنترل دستگاه مورد نظر خواهند بود.استفاده از اين نوع تراشه ها در برخی از اسباب بازيها برای نواختن موسيقی، آواز و ... متداول است .

 

ROM سرنام عبارت (Read Only Memory ) يا حافظه فقط خواندني ، حافظه اي بر پايه نيمه هادي است که دستورالعمل ها يا داده هاي قابل خواندن و غير قابل تغييري را در خود جاي ميدهد. ROM بخشي از انبار اوليه کامپيوتر است که محتوياتش را زمان خاموش کردن دستگاه از دست نميدهد و شامل برنامه هاي ضروری سيستم است . دستورالعمل هاي راه اندازي در ROM نگهداري ميشود و هنگام روشن کردن کامپيوتر کار راه اندازي سيستم به عهده آنها است.

 

ادامه دارد...

[Mohammad Aref 120,297]

هارد ديسك

بر روی هر کامپيوتر حداقل يک هارد ديسک وجود دارد.برخی از سيستم ها ممکن است دارای بيش از يک هارد ديسک باشند. هارد ديسک يک محيط ذخيره سازی دائم برای اطلاعات را فراهم می نمايد . اطلاعات ديجيتال در کامپيوتر می بايست بگونه ای تبديل گردند که بتوان آنها را بصورت دائم بر روی هارد ديسک مغناطيسی ذخيره کرد.

 

مبانی هارد ديسک

هارد ديسک در سال 1950 اختراع گرديد. هارد ديسک های اوليه شامل ديسک های بزرگ با قطر 20 اينچ بوده و توان ذخيره سازی چندين مگابايت بيشتر را نداشتند. به اين نوع ديسک ها در ابتدا " ديسک ثابت " می گفتند. در ادامه بمنظور تمايز آنها با فلاپی ديسک ها از واژه " هارد ديسک " استفاده گرديد. هارد ديسک ها دارای يک Platter ( صفحه ) بمنظور نگهداری محيط مغناطيسی می باشند. عملکرد يک هارد ديسک مشابه يک نوار کاست بوده و از يک روش يکسان برای ضبط مغناطيسی استفاده می نمايند. هارد ديسک ونوار کاست از امکانات ذخيره سازی مغناطيسی يکسانی نيز استفاده می نمايند.در چنين مواردی می توان بسادگی اطلاعاتی را حذف و يا مجددا" بازنويسی کرد. اطلاعات ذخيره شده بر روی هر يک از رسانه های فوق ، ساليان سال باقی خواهند ماند. عليرغم وجود شباهت های موجود ، رسانه های فوق در مواردی نيز با يکديگر متفاوت می باشند:

- لايه مغناطيسی بر روی يک نوار کاست بر روی يک سطح پلاستيکی نازک توزيع می گردد. در هارد ديسک لايه مغناطيسی بر روی يک ديسک شيشه ای ويا يک آلومينيوم اشباع شده قرار خواهد گرفت . در ادامه سطح آنها بخوبی صيقل داده می شود.

- در نوار کاست برای استفاده از هر يک از آيتم های ذخيره شده می بايست بصورت ترتيبی ( سرعت معمولی و يا سرعت بالا) در محل مورد نظر مستقر تا امکان بازيابی ( شنيدن ) آيتم دلخواه فراهم گردد. در رابطه با هارد ديسک ها می توان بسرعت در هر نقطه دلخواه مستقر و اقدام به بازيابی ( خواندن و يا نوشتن ) اطلاعات مورد نظر کرد.

در يک نوار کاست ، هد مربوط به خواندن / نوشتن می بايست سطح نوار را مستقيما" لمس نمايد. در هارد ديسک هد خواندن و نوشتن در روی ديسک به پرواز در می آيد! ( هرگز آن را لمس نخواهد کرد )

- نوار کاست موجود در ضبط صوت در هر ثانيه 2 اينچ جابجا می گردد. گرداننده هارد ديسک می تواند هد مربوط به هارد ديسک را در هر ثانيه 3000 اينچ به چرخش در آورد .

يک هارد ديسک پيشرفته قادر به ذخيره سازی حجم بسيار بالائی از اطلاعات در فضائی اندک و بازيابی اطلاعات با سرعت بسيار بالا است . اطلاعات ذخيره شده برروی هارد ديسک در قالب مجموعه ای از فايل ها ذخيره می گردند. فايل نامی ديگر برای مجموعه ای از بايت ها است که بنوعی در آنها اطلاعاتی مرتبط به هم ذخيره شده است . زمانيکه برنامه ای اجراء و در خواست فايلی را داشته باشد، هارد ديسک اطلاعات را بازيابی و آنها برای استفاده پردازنده ارسال خواهد کرد.

برای اندازه گيری کارآئی يک هارد ديسک از دو روش عمده استفاده می گردد:

 

- ميزان داده (Data rate) . تعداد بايت هايی ارسالی در هر ثانيه برای پردازنده است . اندازه فوق بين 5 تا 40 مگابايت در هر ثانيه است .

 

- زمان جستجو (Seek Time) . مدت زمان بين درخواست يک فايل توسط پردازنده تا ارسال اولين بايت فايل مورد نظربرای پردازنده را می گويند.

 

ذخيره سازی داده ها

اطلاعات بر روی سطح هر يک از صفحات هارد ديسک در مجموعه هائی با نام سکتور و شيار ذخيره می گردد. شيارها دوايرمتحدالمرکزی می باشند ( نواحی زرد) که بر روی هر يک از آنها تعداد محدودی سکتور(نواحی آبی ) با ظرفيت بين 256 ، 512 بايت ايجاد می گردد. سکتورهای فوق در ادامه و همزمان با آغاز فعاليت سيستم عامل در واحد های ديگر با نام " کلاستر " سازماندهی می گردند. زمانيکه يک درايو تحت عملياتی با نام Low level format قرار می گيرد، شيارها و سکتورها ايجاد می گردند. درادامه و زمانيکه درايو High level format گرديد، با توجه به نوع سيستم عامل و سياست های راهبردی مربوطه ساختارهائی نظير : جدول اختصاص فايل ها، جدول آدرس دهی فايل ها و... ايجاد، تا بستر مناسب برای استقرار فايل های اطلاعاتی فراهم گردد.

 

ديسکهاي مغناطيسي ( Hard Disk ) قادر به نگهداري داده ها در کامپيوتر هستند ، نوعاً داراي ظرفیتي بين چند گيگا بايت تا چند ده گيگا بايت ميباشد.

 

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

بيت نت

BITNET سر نام ( Because It's Time Network ) يک شبکه گسترده ( WAN ) است که در سال 1981 توسط موسسه همکاري براي تحقيقات و آموزش شبکه سازي (CREN ) در واشنگتن به کار افتاد. اين شبکه که اينک از بين رفته است ، پست الکترونيکي و خدمات انتقال فايل بين کامپيوتر هاي بزرگ انستيتو هاي آموزشي و تحقيقاتي در آمريکاي شمالي ، اروپا و ژاپن را ارائه مي نمود. اين شبکه بجاي TCP/IP از پروتکل NJE -Network Job Entry IBM استفاده ميکرد و قادر به تبادل پست الکترونيکي در اينترنت نيز بود.

 

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

انواع RAM

Static random access memory)SRAM) . اين نوع حافظه ها از چندين ترانزيستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می نمايند. برای هر سلول از خازن استفاده نمی گردد. اين نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند.

 

Dynamic random access memory)DRAM) . در اين نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از يک زوج ترانزيستورو خازن استفاده می گردد .

 

Fast page mode dynamic random access memory)FPM DRAM) . شکل اوليه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکميل فرآيند استقرار يک بيت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بايست منتظر و در ادامه بيت خوانده خواهد شد.( قبل از اينکه عمليات مربوط به بيت بعدی آغاز گردد) .حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

 

Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM) . اين نوع حافظه ها در انتظار تکميل و اتمام پردازش های لازم برای اولين بيت نشده و عمليات مورد نظر خود را در رابطه با بيت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد. پس از اينکه آدرس اولين بيت مشخص گرديد EDO DRAM عمليات مربوط به جستجو برای بيت بعدی را آغاز خواهد کرد. سرعت عمليات فوق پنج برابر سريعتر نسبت به حافظه های FPM است . حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

 

Synchronous dynamic random access memory)SDRM) از ويژگی "حالت پيوسته " بمنظور افزايش و بهبود کارائی استفاده می نمايد .بدين منظور زمانيکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بين ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامين داده ،آن را خواهد خواند. SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های EDO بوده و امروزه در اکثر کامپيوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 528 مگابايت در ثانيه است .

 

Rambus dynamic random access memory )RDRAM) يک رويکرد کاملا" جديد نسبت به معماری قبلی DRAM است. اين نوع حافظه ها از Rambus in-line memory module)RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پيکربندی مشابه يک DIMM استاندارد است. وجه تمايز اين نوع حافظه ها استفاده از يک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است . تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پيدا نمايند.

 

Credit card memory يک نمونه کاملا" اختصاصی از توليدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دريک نوع خاص اسلات ، در کامپيوترهای noteBook استفاده می گردد .

 

PCMCIA memory card .نوع ديگر از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده می شود.

 

FlashRam نوع خاصی از حافظه با ظرفيت کم برای استفاده در دستگاههائی نظير تلويزيون، VCR بوده و از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد. زمانيکه اين نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به ميزان اندکی برق مصرف خواهند کرد. در کامپيوتر نيز از اين نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظيمات هارد ديسک و ... استفاده می گردد.

 

VideoRam)VRAM) يک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظير : آداپتورهای ويدئو و يا شتاب دهندگان سه بعدی استفاده می شود. به اين نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) MPDRAM) نيز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدين دليل است که اين نوع از حافظه ها دارای امکان دستيابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سريال می باشند . VRAM بر روی کارت گرافيک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است. ميزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظير : " وضوح تصوير " و " وضعيت رنگ ها " بستگی دارد.

 

RAM شامل دو نوع است : ايستا و پويا . متداولترين و ارزانترين RAM در واقع نوعي خازن است که ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کرده و نشان دهنده يک بيت از داده باشد. متاسفانه خازن فقط به مدت کوتاهي ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کند و بايد بطور مرتب محتوياتش تجديد شود. به همين دليل RAM مبتني بر اين روش را (RAM پويا ) يا " DRAM " ميگويند. نمونه سريعتر و گران قيمت تري از RAM نيز وجود دارد که در آن از کليد هاي بسيار کوچکي به نام فليپ فلاپ استفاده شده است . اين کليد ها قطعه هاي پايداري بوده و تا زماني که جريان الکتريکي جديدي به آنها اعمال نشده باشد ميتوانند محتويات يک بيت را در خود نگهداري کنند. RAM مبتني بر اين روش ( RAM ايستا ) يا " SRAM " ناميده ميشود.

 

ادامه دارد...

 

[Mohammad Aref 120,297]

انواع ROM

 

حافظه PROM

توليد تراشه های ROM مستلزم صرف وقت و هزينه بالائی است .بدين منظور اغلب توليد کنندگان ، نوع خاصی از اين نوع حافظه ها را که PROM )Programmable Read-Only Memory) ناميده می شوند ، توليد می کنند.اين نوع از تراشه ها با محتويات خالی با قيمت مناسب عرضه شده و می تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههای خاصی که Programmer ناميده می شوند ، برنامه ريزی گردند. ساختار اين نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با اين تفاوت که در محل برخورد هر سطر و ستون از يک فيوز( برای اتصال به يکديگر) استفاده می گردد. يک شارژ که از طريق يک ستون ارسال می گردد از طريق فيوز به يک سلول پاس داده شده و بدين ترتيب به يک سطر Grounded که نماينگر مقدار "يک" است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اينکه تمام سلول ها دارای يک فيوز می باشند، درحالت اوليه ( خالی )، يک تراشه PROM دارای مقدار اوليه " يک" است . بمنظور تغيير مقدار يک سلول به صفر، از يک Programmer برای ارسال يک جريان خاص به سلول مورد نظر، استفاده می گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بين سطر و ستون (سوختن فيوز) خواهد کرد. فرآيند فوق را " Burning the PROM " می گويند. حافظه های PROM صرفا" يک بار قابل برنامه ريزی هستند. حافظه های فوق نسبت به RAM شکننده تر بوده و يک جريان حاصل از الکتريسيته ساکن، می تواند باعث سوخته شدن فيوز در تراشه شده و مقدار يک را به صفر تغيير نمايد. از طرف ديگر ( مزايا ) حافظه ای PROM دارای قيمت مناسب بوده و برای نمونه سازی داده برای يک ROM ، قبل از برنامه ريزی نهائی کارآئی مطلوبی دارند.

 

حافظه EPROM

استفاده کاربردی از حافظه های ROM و PROM با توجه به نياز به اعمال تغييرات در آنها قابل تامل است ( ضرورت اعمال تغييرات و اصلاحات در اين نوع حافظه ها می تواند به صرف هزينه بالائی منجر گردد)حافظه هایEPROM)Erasable programmable read-only memory) پاسخی مناسب به نياز های مطرح شده است ( نياز به اعمال تغييرات ) تراشه های EPROM را می توان چندين مرتبه باز نويسی کرد. پاک نمودن محتويات يک تراشه EPROM مستلزم استفاده از دستگاه خاصی است که باعث ساطع کردن يک فرکانس خاص ماوراء بنفش باشد.. پيکربندی اين نوع از حافظه ها مستلزم استفاده از يک Programmer از نوع EPROM است که يک ولتاژ را در يک سطح خاص ارائه نمايند ( با توجه به نوع EPROM استفاده شده ) اين نوع حافظه ها ، نيز دارای شبکه ای مشتمل از سطر و ستون می باشند. در يک EPROM سلول موجود در نقطه برخورد سطر و ستون دارای دو ترانزيستور است .ترانزيستورهای فوق توسط يک لايه نازک اکسيد از يکديگر جدا شده اند. يکی از ترانزيستورها Floating Gate و ديگری Control Gate ناميده می شود. Floating gate صرفا" از طريق Control gate به سطر مرتبط است. ماداميکه لينک برقرارباشد سلول دارای مقدار يک خواهد بود. بمنظور تغيير مقدار فوق به صفر به فرآيندی با نام Fowler-Nordheim tunneling نياز خواهد بود .Tunneling بمنظور تغيير محل الکترون های Floating gate استفاده می گردد.يک شارژ الکتريکی بين 10 تا 13 ولت به floating gate داده می شود.شارژ از ستون شروع و پس از ورود به floating gate در ground تخليه خواهد گرديد. شارژ فوق باعث می گردد که ترانزيستور floating gate مشابه يک "پخش کننده الکترون " رفتار نمايد . الکترون های مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اکسيد به دام افتاده و يک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون های شارژ شده منفی ، بعنوان يک صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار می نمايند.دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد کرد. در صورتيکه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد در اينصورت مقدار "يک" را دارا خواهد بود.زمانيکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به "صفر" تغيير پيدا خواهد کرد.يک تراشه EPROM دارای گيت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يک را دارا است.

بمنظور باز نويسی يک EPROM می بايست در ابتدا محتويات آن پاک گردد. برای پاک نمودن می بايست يک سطح از انرژی زياد را بمنظور شکستن الکترون های منفی Floating gate استفاده کرد.در يک EPROM استاندارد ،عمليات فوق از طريق اشعه ماوراء بنفش با فرکانس 253/7 انجام می گردد.فرآيند حذف در EPROM انتخابی نبوده و تمام محتويات آن حذف خواهد شد. برای حذف يک EPROM می بايست آن را از محلی که نصب شده است جدا کرده و به مدت چند دقيقه زير اشعه ماوراء بنفش دستگاه پاک کننده EPROM قرار داد.

 

حافظه های EEPROM و Flash Memory

با اينکه حافظه ای EPROM يک موفقيت مناسب نسبت به حافظه های PROM از بعد استفاده مجدد می باشند ولی کماکان نيازمند بکارگيری تجهيزات خاص و دنبال نمودن فرآيندهای خسته کننده بمنظور حذف و نصب مجدد آنان در هر زمانی است که به يک شارژ نياز باشد. در ضمن، فرآيند اعمال تغييرات در يک حافظه EPROM نمی تواند همزمان با نياز و بصورت تصاعدی صورت پذيرد و در ابتدا می بايست تمام محتويات را پاک نمود.حافظه های Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)EEOPROM) پاسخی مناسب به نيازهای موجود است . در حافظه های EEPROM تسهيلات زير ارائه می گردد:

برای بازنويسی تراشه نياز به جدا نمودن تراشه از محل نصب شده نخواهد بود.

برای تغيير بخشی از تراشه نياز به پاک نمودن تمام محتويات نخواهد بود.

اعمال تغييرات در اين نوع تراشه ها مستلزم بکارگيری يک دستگاه اختصاصی نخواهد بود.

در عوض استفاده از اشعه ماوراء بنفش، می توان الکترون های هر سلول را با استفاده از يک برنامه محلی و بکمک يک ميدان الکتريکی به وضعيت طبيعی برگرداند. عمليات فوق باعث حذف سلول های مورد نظر شده و می توان مجددا" آنها را بازنويسی نمود.تراشه های فوق در هر لحظه يک بايت را تغيير خواهند داد.فرآيند اعمال تغييرات در تراشه های فوق کند بوده و در مواردی که می بايست اطلاعات با سرعت تغيير يابند ، سرعت لازم را نداشته و دارای چالش های خاص خود می باشند.

توليدکنندگان با ارائه Flash Memory که يک نوع خاص از حافظه های EEPROM می باشد به محدوديت اشاره شده پاسخ لازم را داده اند.در حافظه Flash از مدارات از قبل پيش بينی شده در زمان طراحی ، بمنظور حذف استفاده می گردد ( بکمک ايجاد يک ميدان الکتريکی). در اين حالت می توان تمام و يا بخش های خاصی از تراشه را که " بلاک " ناميده می شوند، را حذف کرد.اين نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سريعتر است ، چون داده ها از طريق بلاک هائی که معمولا" 512 بايت می باشند ( به جای يک بايت در هر لحظه ) نوشته می گردند. شکل زير حافظه BIOS را که نوع خاصی از حافظه ROM مدل Flash memory است ، نشان می دهد.

 

EPROM سر نام عبارت (Erasable Programmable Read Only Memory ) است که به آن حافظه فقط خواندني قابل برنامه ریزي نيز گفته ميشود. EPROM ها تراشه هاي حافظه غير فرار ( پايدار ) هستند که پس از ساخت برنامه ريزي ميشوند. تفاوت اين نوع حافظه با حافظه PROM ، قابليت پاک شدن برنامه هاي درون آن ميباشد. در اين تراشه ها اشعه ماوراء بنفش قوي ميتواند اتصالهاي قطع شده تراشه را دوباره برقرار کند. اگر چه قيمت EPROM ها بسيار بيشتر از DROM ها است اما اگر تغييرات زيادي در برنامه ريزي اعمال گردد، EPROM مقرون بصرفه خواهد بود.

 

ادامه دارد...

 

[FriendlyGhost 998]

زمینه های مرتبط با فناوری اطلاعات

 

انجمن فناوری اطلاعات امریکا زمینه های کاری در فناوری اطلاعات را در محدوده مطالعه ، طراحی ، توسعه ، پیاده سازی ، مدیریت و پشتیبانی از سیستم های مبتنی بر کامپیوتر تعریف میکند .

فناوری اطلاعات شامل دو مؤلفه است :

الف ) فناوری

ب ) اطلاعات

که در ادامه به تعریف آنها پرداخته می شود .

 

فناوری (تکنولوژی ) چیست ؟

 

برای فناوری تعاریف مختلفی ارایه شده است که به بعضی از آن ها در این قسمت اشاره می شود.

• فناوری مجموعه ای از فرآیند ها ، روش ها ، فنون ، ابزار ، تجهیزات ، ماشین آلات و مهارت هایی است که توسط آن ها کالایی ساخته شده یا خدمتی ارائه می گردد .
  
• فناوری عبارت است از کاربر علوم در صنایع با استفاده از رویه ها و مطالعات منظم و جهت دار .
  

اطلاعات چیست ؟

تعاریف متعددی از اطلاعات وجود دارد که بعضی تعاریف مبتنی بر معنا (معنا شناختی) و برخی دیگر از تعاریف مبتنی بر کمیت هستند . بعضی از این تعاریف عبارتند از :

 

مطابق تعریف واژه نامه ای - ال - ای اطلاعات عبارت است از تمام ایده ها ، واقعیت ها و کارهای خلاقانه ذهن که به صورت رسمی یا غیر رسمی و به هر حالتی ثبت ، منتشر و یا توزیع گردیده است که ممکن است به صورت مستند یا غیر مستند باشد . بر اساس استاندار مارک اطلاعات مستند به یکی از صور ذیل است .

• کتاب ها : مواد متنی که به صورت تک نگاشت می باشند .
  
• پیایندها : مواد متنی که به صورت منظم تکرار می شود مانند نشریات ادواری.
  
• نقشه ها : موارد جغرافیایی شبیه نقشه های مسطح یا کره ها .
  
• فایل های کامپیوتری : که در کامپیوتر ها و نرم افزارهای مختلف استفاده میشود .
  
• موارد شنیداری و دیداری : شامل اطلاعات صوتی ، نوارهای کاست ، تصاویر و غیره .
  
• حالات ترکیبی: که به صورت ترکیبی از موارد فوق می باشند .
  

در تعریف مبتنی بر نظریه اطلاعات ، اطلاعات کمیتی است که با بیت ها اندازه گیری شده و بر حسب احتمالات پدیدار شدن نمادها تعریف می شود .

 

در فرهنگ انفورماتیک اطلاعات عبارت است از هر مجموعه ای از عناصر دیجیتال حروفی یا نمادی که دارای مفهومی آشکار و مشخص بوده و می تواند در معرض پردازش اتوماتیک قرار گیرد .

[FriendlyGhost 998]

مفهوم فناوری اطلاعات

با توجه به تعاریف فناوری و اطلاعات برای فناوری اطلاعات نیز تعاریف مختلفی ارایه شده که در ادامه به بعضی از آن ها اشاره می شود .

 

الف - فناوری اطلاعات تلفیقی از دستاورد های مخابراتی ، روش ها ، و راهکارهای حل مساله و توانایی راهبردی با استفاده از دانش کامپیوتری است .

 

ب - فناوری اطلاعات شامل موضوعات مربوط به مباحث پیشرفته علوم و فناوری کامپیوتری ، طراحی کامپیوتری ، پیاده سازی سیستم های اطلاعاتی و کاربردهای آن ها است .

 

ج - فناوری اطلاعات تلفیقی از دانش سنتی کامپیوتر و فناوری ارتباطات به منظور ذخیره ، پردازش و تبادل هرگونه داده (اعم از متن ، صوت ، تصویر و غیره است).

 

تعریف جامع :

فناوری اطلاعات شاخه از فناوری است که با استفاده از سخت افزار ، نرم افزار و شبکه افزار ، مطالعه و کاربرد داده و پردازش آن را در زمینه های : ذخیره سازی ، دستکاری ، انتقال ، مدیریت ، کنترل و داده آمایی خودکار امکانپذیر می سازد .

[Mohammad Aref 120,297]

مفهوم بيت و بايت

 

اگر تاکنون از کامپيوتر حتی به مدت پنج دقيقه استفاده کرده باشيد بيت و بايت برای شما کلماتی غريب نخواهند بود. ظرفيت حافظه اصلی، هارد ديسک ، فلاپی ديسک ها و... با بايت اندازه گيری می گردد. در زمان مشاهده ليست فايل ها توسط برنامه های نمايش دهنده فايل ها ، ظرفيت يک فايل نيز توسط بايت مشخص می گردد. در زمان تهيه يک کامپيوتر با عباراتی مشابه : " اين کامپيوتر دارای يک پردازنده 32 بيتی پنتيوم ، حافظه با ظرفيت 256 مگابايت و هارد ديسک با ظرفيت 10.2 گيگابايت است " ، برخورد داشته ايد. در اين بخش به بررسی مفهومی هر يک از موارد پرداخته تا از اين رهگذر شناخت مناسبی نسبت به آنها بوجود آيد.

 

اعداد دهدهی : ساده ترين روش شناخت بيت ها مقايسه آنها با " ارقام " است . يک رقم محلی برای ذخيره نمودن مقادير عددی بين صفر تا نه است . ارقام با يکديگر ترکيب و اعداد بزرگ را بوجود می آورند. مثلا" عدد 100618 شامل شش رقم است . در عدد فوق هر رقم دارای جايگاه اختصاصی خود است . مثلا" رقم 8 در اولين جايگاه ( رتبه يکان ) و رقم 1 در دومين جايگاه ( رتبه دهگان ) و رقم 6 در سومين جايگاه ( رتبه صدگان) قرار دارند. نحوه محاسبه عدد فوق بصورت زير است :

 

 

روش ديگر برای محاسبه عدد فوق استفاده از توان های متفاوت ده است .

 

 

ما از اعداد دهدهی روزانه استفاده می کنيم . در سيستم عدد نويسی فوق از ده رقم برای توليد اعداد استفاده می گردد. سيستم های عدد نويسی بر اساس مبنا های متفاوت ديگر نظير: مبنای هشت، شانزده و دو نيز وجود دارد. برای استفاده از سيستم های متفاوت عدد نويسی قطعا" دلايل قانع کننده ای وجود دارد.

 

بيت : در کامپيوتر از سيستم عدد نويسی مبنای دو استفاده می شود. سيستم فوق را سيستم عدد نويسی باينری نيز می گويند. علت استفاده از مبنای دو در کامپيوتر سهولت در پياده سازی آنها توسط تکنولوژی های موجود الکترونيک است . می توان کامپيوترهائی را ساخت که از مبنای ده استفاده نمايند ولی قطعا" قيمت ساخت آنها شايد مقرون بصرفه نبوده و استفاده از مبنای دو از بعد پياده سازی مطمئنا" مقرون بصرفه تر از ساير مبناهای عدد نويسی است .در مبنای دو از ارقام باينری ( صفر و يک ) استفاده می گردد. کلمه " بيت " از کلمات Binary digIT اقتباس شده است . در سيستم عدد نويسی مبنای ده از ده رقم و در سيستم عدد نويسی مبنای دو از دو رقم بمنظور توليد اعداد استفاده می گردد.بنابراين يک عدد باينری صرفا" شامل ارقام صفر و يک است . برای محاسبه عدد 1011 از چه روشی استفاده می گردد؟ برای محاسبه عدد فوق در مبنای دو از همان روشی استفاده می گردد که در محاسبه عدد 100618 در مبنای ده استفاده شد با اين تفاوت که از توان های متفاوت عدد دو استفاده خواهد شد.

 

 

در مبنای دو هر بيت توان های متفاوت دو را بصورت تصاعدی در بر خواهد داشت . بنابراين بسادگی می توان يک عدد باينری را شمارش نمود. ( 1 و 2 و 4 و 8 و 16 و 32 و 64 و 128 و 256 و ... ) . مثلا" عدد 1001 شامل 1 + 8 بوده که عدد 9 را نشان خواهد داد.

 

بايت : هر بيت می تواند صرفا" شامل يکی از ارقام صفر و يا يک باشد. ( از لحاظ مقداردهی دارای محدوديت هستند و فقط می توان بکمک آنها دو حالت و يا مفهوم را ارائه داد ). از ترکيب هشت بيت ، يک بايت بوجود می آيد. چرا هشت بيت در يک بايت است ؟ با استفاده از هشت بيت در يک بايت ، می توان 256 مقدار ( صفر تا 255 ) را نشان داد.

 

 

از بايت برای ذخيره سازی کاراکترها در مستندات مبتنی بر متن ( Text) استفاده می گردد. در مجموعه کاراکتر اسکی (ASCII) هر يک از مقادير بين صفر تا 127 دارای يک کاراکتر خاص است . اغلب کامپيوترها جدول اسکی را توسعه داده اند تا بتوانند از 256 کاراکتر بطور کامل در يک بايت استفاده نمايند.از 128 بايت بعدی برای موارد خاصی نظير کاراکترهای موجود در يک زبان غير انگليسی استفاده می گردد. کامپيوترها مستندات متنی را در حافظه و يا ديسک بر اساس کدهای فوق ( اسکی ) ذخيره می نمايند. مثلا" از برنامه NotePad در ويندوز برای ايجاد يک فايل متنی با محتويات " Four Seven" استفاده و فايل فوق را با نام Test.txt ذخيره نمائيد. پس از ذخيره نمودن فايل و مشاهده فايل مورد نظر در برنامه های نمايش دهنده مشخصات فايل ها متوجه خواهيد شد که ظرفيت فايل فوق 10 بايت است . ( يک بايت برای هر حرف ) در صورتيکه معيار مشاهده ما به فايل فوق بر اساس ديدگاه کامپيوتر باشد ، بجای هر حرف يک عدد ( معادل کد اسکی ) را مشاهده خواهيم کرد.

 

 

با مراجعه به جدول اسکی و مشاهده آن متوجه خواهيد شد که يک نتاظر يک به يک بين کدها و معادل حرفی آنها وجود دارد.

 

بايت های فراوان ! . برای سنجش ميزان حافظه اصلی ، هارد ديسک و ... که دارای بايت های فراوانی می باشند از مجموعه ای " پيشوند" قبل از نام بايت استفاده می گردد. ( کيلو، مگا ، گيگا نمونه هائی ازاين پيشوندها می باشند) جدول زير برخی از پيشوندها بهمراه کاربرد هر يک را نشان می دهد.

 

 

با توجه به جدول فوق می توان چنين برداشت کرد که : کيلو تقريبا" معادل هزار ، مگا تفريبا" معادل ميليون ، گيگا تقريبا معادل ميليارد و ... است. بنابراين زمانيکه شخصی عنوان می نمايد که دارای هارد ديسکی با ظرفيت دو گيگا بايت است ، معنای سخن وی اينچنين خواهد بود : " هارد ديسک وی دارای توان ذخيره سازی دو گيگا بايت ، يا تقريبا" دو ميليارد بايت و يا دقيقا" 2,147,483,648 بايت است ."

امروزه استفاده از رسانه های ذخيره سازی با ظرفيت بالا بسيار رايج بوده و ما شاهد حضور و استفاده از بانک های اطلاعاتی با ظرفيت بسيار بالا ( چندين ترابايت ) در موارد متعدد هستيم .

 

بيت شکل خلاصه شده (Binary Digital ) و مقدار يک صفر در سيستم عددي دودويي ميباشد. در پردازش و ذخيره سازي، بيت کوچکترين واحد اطلاعاتي است که کامپیوتر مورد استفاده قرار ميدهد و بطور فيزيکي بوسيله پالسي که به يک مدار ارسال ميگردد و يا به شکل نقطه کوچکي روي ديسک مغناطيسي که قابليت ذخيره سازي يک يا صفر را دارد، مشخص ميشود. بيتها کمترين اطلاعات قابل فهم براي انسان را ارائه ميکنند. بيتها در گروه هاي هشت تايي ، بايتها را تشکيل ميدهند که جهت ارائه تمام انواع اطلاعات از جمله حروف الفبا و رقمهاي صفر تا نه مورد استفاده قرار ميگيرند. هر بايت شامل هشت بيت ميباشد . هر بيت را ميتوانيد بصورت يک سوئيچ الکتريکي با دو وضعيت ON يا OFF و يا يک عدد باينري در مبناي 2 با دو مقدار 0 يا 1 تصور کرد.

 

ادامه دارد...

[Mohammad Aref 120,297]

ديسك

گستره وسيعي از وسايل ذخيره سازي قابل جابجايي وجود دارند که به راحتي امکان انتقال آنها از کامپيوتري به کامپيوتر ديگر و يا بکارگيري آنها به عنوان نسخه هاي پشتيبان امنيتي در هنگام از دست رفتن ، خراب شدن يا به سرقت رفتن کامپیوتر وجود دارد.

فلاپي ديسک - Floppy Disk

ديسکهاي مغناطيسي کوچکي که ميتوان آنها را از کامپيوتر خارج کرد. ديسک ها نوعاً حدود 4/1 مگابايت اطلاعات را در خود نگهداري ميکنند.

CD Player

CD Player مسئوليت يافتن و خواندن اطلاعات ذخيره شده بر روی يک CD را برعهده دارد. يک CD drive دارای سه بخش اساسی است : يک موتور که باعث چرخش ديسک می گردد. چرخش موتور فوق 200 و 500 دور دردقيقه با توجه به شياری است می بايست خوانده شود.

يک ليزر و يک سيستم لنز که برآمدگی های موجود بر روی CD را خواهند خواند.

يک مکانيزم رديابی بمنظور حرکت ليزر بگونه ای که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شيار حلزونی باشد.

CD Player يک نمونه مناسب از آخرين فن آوري های موجود در زمينه کامپيوتر است . در سيستم فوق داده ها به شکل قابل فهم و بصورت بلاک هائی از داده شکل دهی شده وبرای يک مبدل ديجيتال به آنالوگ ( زمانيکه Cd صوتی باشد ) و يا يک کامپيوتر ( زمانيکه يک درايو CD-ROM باشد ) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روی سطح ديسک ( برآمدگی ها )، بازتابش آن از طريق يک چشم الکترونيکی کنترل می گردد. در صورتيکه بازتابش نور دقيقا" بر روی چشم الکترونيکی منطبق گردد ، عدد يک تشخيص داده شده و در صورتيکه بازتابش نور منطبق بر چشم الکترونيکی نباشد ، عدد صفر تشخيص داده خواهد شد. پس از تشخيص فوق ( صفر و يا يک ) اطلاعات بصورت سيگنا لهای ديجيتال شکل دهی خواهند شد. در ادامه سيگنال های فوق در اختيار يک تبديل کننده قرار خواهند گرفت . تبديل کننده سيگنالهای ديجيتال را به آنالوگ تبديل خواهد کرد. اگر CD مورد نظر حاوی اطلاعات صوتی ( موزيک ) باشد ، در ادامه سيگنال های آنالوگ در اختيار يک تقويت کننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقويت سيگنال مربوطه امکان شنيدن صوت از طريق بلندگوی کامپيوتر بوجود خواهد آمد.

وظيفه اوليه CD player تمرکز ليزر بر روی شيار حاوی برآمدگی های ايجاد شده است . پرتوهای نور از بين لايه پلی کربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يک چشم الکترونيکی ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگی های موجود در سطح ديسک ، بازتابش نور منعکس شده تفاوت های موجود را مشخص وچشم الکترونيکی تغييرات حاصل از انعکاس را تشخيص خواهد داد. الکترونيک های موجود در درايو تغييرات نور منعکس شده را بمنظور خواندن بيت ها ، تفسير می نمايد.

مشکل ترين بخش سيستم فوق نگهداری پرتو های نور در مرکز شيارهای داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" مي باشد .سيستم فوق ماداميکه CD خوانده می شود ، بصورت پيوسته ليزر راحرکت و آن را از مرکز ديسک دور خواهد کرد. به موازات حرکت خطی فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) می بايست سرعت CD را کاهش داده تا در هر مقطع زمانی ، اطلاعات با يک نسبت ثابت از سطح ديسک خوانده شوند.

 

CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory رسانه ذخيره سازي نوري است که ظرفيت ذخيره سازي 650 مگابايت را دارد. سرعت منفرد (1X ) در گرداننده هاي CD-ROM ، 150 کيلو بايت در ثانيه است. چون داده ها توسط گرداننده هاي CD-ROM مبتني بر زمان نيست ميتوان با چرخاندن اين داده ها توسط گرداننده هاي با سرعت خطي بالاتر خواندن آنها را افزايش داد. به عنوان مثال يک گرداننده 24 ساعته (24X ) سرعت انتقالي برابر 3/6 مگابايت در ثانيه ( 24*150kb/s) دارد.

 

ادامه دارد...