المكونات البرمجية لمنظومة الكمبيوتر
بشكل عام هناك نوعين من البرامج:
وهي التي تتحكم بإدارة وتشغيل الكمبيوتر، وتتحكم بتشغيل الأجهزة الأخرى (أجهزة الإدخال والإخراج) ويتحكم في عمل الذاكرة الرئيسية.
هي البرامج الأخرى والتي يتم إدارتها وتشغيلها تحت مظلة نظام التشغيل، والتي يتم تصميمها من قبل المبرمجين لإنجاز أغراض معينة تهدف إلى الاستخدام الأمثل للكمبيوتر في حياتنا اليومية، مثل البرامج المكتبية وتصميم مواقع الإنترنت وقواعد البيانات.
تتكون لغات الكمبيوتر مثل أي لغة من قواعد معينة يجب مراعاتها عند كتابتها، جميع البرامج التطبيقية يتم كتابتها وتصميمها عن طريق لغات الكمبيوتر، وتنقسم هذه اللغات إلى:
والمقصود بها اللغة التي يفهمها المعالج ويقوم عن طريق إنجاز المطلوب منه، وجميع العمليات ينجزها المعالج تصل إليه على شكل تعليمات مكتوبة بالرقمين (صفر، وواحد).
لغة التعامل اللفظي مع الآلة، تتم كتابة التعليمات المطلوبة باستخدام كلمات معينة يتم ترجمتها إلى لغة الآلة، ويفهما المعالج بعد ترجمتها إلى تعليمات مكتوبة بالرقمين (صفر، واحد).
مثل لغة جافا وسي++ وبيسك وباسكال وكوبول وفورتران، وهي لغات تستخدم قواعد معينة وكلمات محددة لكتابة البرامج وتنفيذها.
هي أحدث اللغات وتتكون من مجموعة من الأدوات البرمجية التي تعمل بشكل أساسي مع نظم إدارة قواعد البيانات مثل نظام مابر MAPPER من شركة Sperry.
إحدى برامج النظم والذي يعتبر بمثابة الواجهة بين المستخدم والكمبيوتر، وكل الأجهزة تعمل بنظام التشغيل، وبدونه لا يعمل الجهاز، فهو يتحكم بجميع العمليات التي يطلبها المستخدم وينسقها بشكل متزامن (وفق تسلسل زمني معين)، وهو المسئول كذلك عن إدارة جميع العمليات والوظائف التي يقوم بها المستخدم عند تعامله مع البرامج التطبيقية، ويستطيع المستخدم التعامل المباشر مع نظام التشغيل لإنجاز مختلف عملياته، من أمثلة نظم التشغيل الشائعة والمعروفة نظام تشغيل Ms ‑ Dos , Windows , Unix , Linx , Mac وحديثًا قامت الشركات المنتجة لهذه البرامج بتطويرها في عدة إصدارات، فعلى سبيل المثال قامت شركة مايكروسوفت الأمريكية بتطوير نسخة Windows فأنتجت منه عدة إصدارات مثل Windows XP , Windows 2003 server Windows 7, Windows 8, Windows 10, وغيرها.
تسمى عملية تحميل برامج نظم التشغيل من الذاكرة الثانوية للذاكرة الرئيسية بعملية الإقلاع، وهي أول العمليات التي تحدث عند تشغيل الكمبيوتر، وأول برنامج يتم تحميله على الذاكرة RAM يعرف باسم bootstrap وهو المسئول عن تشغيل النظام.
وهناك نوعان مختلفان من أنظمة التشغيل:
لا يمكن لنظام التشغيل التعامل مع أكثر من مستخدم واحد في نفس الوقت، مستخدم واحد فقط يمكنه التعامل مع النظام لإنجاز مهمة واحدة، بمعنى آخر، يقوم نظام التشغيل بإنجاز عملية واحدة فقط للمستخدم في كل مرة، ومثال له نظام MS ‑ DOS.
2 ‑ نظام لعدة مستخدمين/ لعدة مهام:
يمكن لنظام التشغيل التعامل مع أكثر من مستخدم واحد في نفس الوقت لإنجاز عدة مهام، بمعنى آخر يمكنه التعامل مع أكثر من مستخدم، وإنجاز أكثر من مهمة في نفس الوقت (شبكات الحاسب الآلي)، كما ويمكنه إنجاز أكثر من مهمة واحدة للمستخدم في كل مرة، مثل نظام Microsoft ‑ Windows 98, Microsoft ‑ Windows XP, Microsoft Windows ‑ NT, Microsoft Windows 2003 Server, UNIX, LINUX.
المنافذ ports:
تحدثنا عن وحدات الكمبيوتر المختلفة (وحدات الإدخال والاخراج)، ومن المهم جدًا معرفة كيفية ربط واتصال هذه الوحدات مع المعالج، فنقاط ربط وتوصيل هذه الوحدات مع المعالج تسمى بالمنافذ أو المداخل، وتوجد خلف الجهاز في شكل فتحات بأشكال مختلفة، فلابد من توصيل كل جهاز في مكانه الصحيح قبل تشغيل الكمبيوتر، فمن خلال هذا المنفذ يتعرف المعالج على نوع الجهاز الموصل به ويتعامل معه، فيتم توصيل الفأرة ولوحة المفاتيح والطابعة والشاشة والماسح الضوئي، وأي ملحقات أخرى عن طريق هذه المنافذ، وللمنافذ عدة أنواع منها: المنفذ المتسلسل، والمتوازي، ومنفذ USB و PS/2 ومنفذ الألعاب.
مع هذا التطور الإلكتروني، وفي ظل النمو السكاني الهائل، والسرعة الكبيرة التي تتطلبها إنجاز مختلف العمليات الضرورية؛ فإنه لا يمكن الاستغناء عن الكمبيوتر في حياتنا المعاصرة، وأصبح جزءًا من أساسيات الحياة، فنجده يُستخدم بكثرة في العديد من الأعمال، في المجالات العسكرية والتعليمية والبحثية والصحية والمالية والحسابات، وفي الشركات العامة والخاصة. وبشكل عام فإن أهم تطبيقات الكمبيوتر تتمثل في المجالات التالية:
مثل استخدامه في إنتاج وتصميم الأفلام الكرتونية، والألعاب ذات المؤثرات الخاصة، والشخصيات المتحركة.
مثل استخدامه في محطات القطارات، والمطارات، وفي الجامعات والمستشفيات والأسواق والبنوك، فقد أصبحت الحياة أسهل من العصور السابقة بفضل استخدام الكمبيوتر في مثل هذه المجالات، فأصبح بالإمكان الحجز المباشر عبر الخطوط الجوية للسفر لأي مكان بسهولة ويسر، وتطورت عملية تشخيص الأمراض وعلاجها باستخدام الكمبيوتر، وأصبحت التعاملات البنكية أكثر سهولة ويسر.
أصبح بالإمكان استخدام الإنترنت للتواصل بين الأشخاص في الأماكن البعيدة، وأصبح العالم يعرف بالقرية الصغيرة بفضل الكمبيوتر، ويعتبر البريد الإلكتروني إحدى وسائل التواصل الإلكتروني الأكثر شيوعًا بين الأشخاص والشركات والمؤسسات.
يستخدم الكمبيوتر في المجالات العلمية والبحثية، وله استخدامات عديدة في علوم الفضاء وعلم الذرة والنانو.
