1. الوحدة 2
مكونات الحاسب الالي

2. أهداف الوحدة معرفة مكونات الحاسب الأساسية
فهم وحدات التخزين ومعرفة وحدات القياس المختلفة
توضيح أنواع نظم التشغيل وتاريخها
تذكر أنواع المكونات البرمجية بجهاز الحاسب الآلي

3. مكونات الحاسب الآلي مكونات الحاسب الآلي المكونات البرمجية Software
برامج التطبيقات
برامج النظام
المكونات المادية
Hardware
وحدات النظام
وحدات الإخراج
وحدات الإدخال
وحدات التخزين

4. أ / المكونات المادية المكونات المادية Hardware
وهي عتاد الحاسب والتي تجعله يعمل، ويقصد بها الأجزاء التي يمكن مشاهدتها أو لمسها.
و تنقسم المكونات المادية للحاسب إلى ثلاثة وحدات رئيسية:
وحدات الإدخال
وحدات الإخراج
وحدة النظام

5. وحدات الادخال Input Units
وهي الوحدات التي يتم استخدامها من قبل المستخدم لإدخال جميع أنواع البيانات ( نص – صورة – صوت) إلى جهاز الحاسب الآلي وتختلف في أشكالها باختلاف شكل البيانات ومنها :
لوحة المفاتيح
الفأرة
كرة التتبع
القلم الضوئي
عصا الألعاب
الماسح الضوئي
الكاميرا الرقمية
كاميرا الويب
المايكروفون
أجهزة نقاط البيع

6. وحدات الإدخال لوحة المفاتيح Keyboard
تعتبر من أهم وحدات الإدخال، وهي عبارة عن لوحة تحتوي على مجموعة من المفاتيح تشمل الأرقام والحروف والرموز وبعض المفاتيح الخاصة والتي تستخدم في إدخال مجموعة البيانات المختلفة، وتستخدم أغلبها في ترتيب المفاتيح بها ترتيب QWERTY والذي يعكس ترتيب أول ستة أحرف فيها، ونلاحظ أن هناك العديد من الأشكال والأنواع للوحة المفاتيح .
الفأرة Mouse
تعتبر من ثاني أهم أنواع وحدات الإدخال وتعمل على إدخال الأوامر التي يقوم بها المستخدم وتحريك المؤشر على الشاشة والضغط على الإيقونات، وتمتاز بشكلها الذي يتلائم مع راحة اليد، وتحتوي على عجلة يتم من خلالها تحريك الملف من الأعلى إلى الأسفل، وإذا نظرنا إلى أجهزة الحواسيب المحمولة فنجد أنه قد تم الإستعانة بمنصة اللمس (Touch Pad) بدلاً من الفأرة والتي تسمح بتحريك المؤشر من خلال اللمس بالإصبع كما يمكن للمستخدم النقر من خلالها مباشرة .

7. وحدات الإدخال
كرة التتبع Trackball
هي نوع آخر للفأرة ، وتقوم بنفس عمل الفأرة التقليدية، وما يميزها أنها تحتوي على كرة دائرية بالجانب الأيسر منها يتم تحريكه بإصبع الإبهام مما يساعد في عدم تحريك معصم اليد بالكامل.
القلم الضوئي Light Pen
وهو عبارة عن قلم حساس يحتوي على العديد من الخلايا الضوئية في مقدمته، وبمجرد لمس رأس القلم لشاشة العرض التي تتعامل باللمس أو السطح يتم توليد شحنات كهربائية تحدد موقع (إحداثيات) النقطة.
هناك نوع آخر من الأقلام نجده مع الأجهزة اللوحية Tablet يسمى Stylus ويتميز هذا القلم بأنه نحيف ولايحتوي على حبر

8. وحدات الإدخال عصا الالعاب Joystick
وهي عصا تستخدم في الألعاب للتوجيه والتحكم (بدلاً عن استخدام الفأرة أو لوحة المفاتيح) باتجاهات مختلفة بكل سهولة ويسر، وتحتوي العصا على مجموعة من الأزرار التي تستخدم للتحكم بالألعاب.
الماسح الضوئي Scanner
هو عبارة عن جهاز يسمح بإدخال نسخة من صورة أو وثيقة إلى الحاسب وذلك عن طريق مسحها ضوئياً وتحويلها إلى ملف صورة يتم حفظه بداخل جهاز الحاسب بغرض تخزينها أو معالجتها أو استخدامها في أي برنامج رسومي.

9. وحدات الإدخال الكاميرا الرقمية Digital Camera
ويتم من خلالها إدخال الصور الى جهاز الحاسب الآلي وذلك من خلال إلتقاط مجموعة الصور وتخزينها على ذاكرة تخزين خارجية Flash Memory Card ومن ثم تحويلها إلى جهاز الحاسب.
كاميرا الويب Web Camera
هي عبارة عن نوع آخر من أنواع الكاميرات وتستخدم دائما في عملية التواصل بين الأشخاص عبر شبكة الإنترنت من خلال فتح مكالمة فيديو بالصوت والصورة، وتمتاز بمجموعة من الأشكال ويمكن تثبيتها في أعلى الجهاز أو بجانبه، أما في أجهزة الحواسيب المحمولة فنجدها مدمجة من ضمن هيكل الجهاز في أعلى الشاشة.

10. وحدات الإدخال إدخال الصوت Voice Input
يعتبر المايكروفون من الأجهزة المصممة لإدخال الصوت الى جهاز الحاسب الآلي ونجده في بعض الأحيان مدمج مع سماعات الأذن والتي تستخدم أثناء مكالمات الفيديو التي تتم عبر شبكة الإنترنت
أجهزة نقاط البيع Point of Sales Register
عبارة عن جهاز متخصص (يستخدم في المحال التجارية الكبرى) يقوم بقراءة شيفرة تعرف بشيفرة الإنتاج العالمية Universal Producing Code (UPC) أو ما تعرف بـ Barcode وهي عبارة عن مجموعة من الخطوط عمودية تكون موجودة على البضائع والسلع، حيث يقوم بقراءتها وإدخالها إلى الحاسب وذلك من خلال تمرير السلعة على الجهاز أو العكس، ومن خلالها يتم معرفة نوع السلعة وسعرها وغيرها من المعلومات التي تكون مسجلة في الحاسب، وهي تسهل عملية إدخال المعلومات إلى الحاسب.

11. وحدات الاخراج Output Units
هي الوحدات الخاصة بإخراج البيانات من جهاز الحاسب الآلي للمستخدم بجميع أشكال البيانات (نص – صورة – صوت) وتتنوع هذه الوحدات بتنوع أشكال البيانات ومنها :
الشاشات
الطابعات
السماعات

12. وحدات الإخراج الشاشات Monitors
تعتبر من أهم وسائل عرض (إخراج) المعلومات والبيانات من جهاز الحاسب الآلي، وتختلف أشكالها وأحجامها مع تطور أجهزة الحاسب الآلي ويمكن أن تكون وحدة منفصلة بذاتها كالتي تعمل مع أجهزة الحواسيب المكتبية Desktop أو أن تكون من ضمن جسم جهاز الحاسب كأجهزة الحاسب المحمولة، وهناك عدة أنواع من الشاشات حسب تطورها التاريخي :
شاشة أنبوب أشعة الكاثود Cathode Ray Tube (CRT)
شاشة العرض المسطحة Flat Display
LCD
LED

13. وحدات الإخراج شاشة أنبوب أشعة الكاثود Cathode Ray Tube (CRT)
من أقدم الشاشات التي ظهرت مع أجهزة الحاسب الآلي وتمتاز بالحجم الكبير ولها صندوق خلفي كبير، حيث تحتوي الشاشة من الداخل على ثلاث مدافع إلكترونية تقوم بإطلاق إلكترونات على سطح يحتوي على مادة فسفورية فتضيء المناطق التي اصطدمت بها الإلكترونات مما يؤدي إلى إظهار المعلومة على الشاشة.
شاشة العرض المسطحة Flat Display
وهي عبارة عن شاشات تستخدم مع الأجهزة وانتشرت في الفترة الأخيرة كشاشة عادية وأجهزة تلفاز، ومن أشهر هذه الشاشات تلك التي تحتوي على سائل كريستالي و تسمى بشاشة السائل الكريستالي Liquid Crystal Display (LCD) ويتميز هذا النوع من الشاشات بخفة الوزن واستخدامها للطاقة بكفاءة، وتتميز أيضاً بمعدل إنعاش عالي، ومع تطور أجهزة الحواسيب ظهر حديثاً نوع آخر من الشاشات وتسمى بشاشات Light Emitting Diode (LED)ويتميز هذا النوع من الشاشات بعرض الألوان بدرجة عالية النقاء وصور واضحة ونقية وتعتبر من أحدث الشاشات حتى إصدار الكتاب.

14. وحدات الإخراج قارئات الكتب الإلكترونية:
من أشهر أنواعها Kindle و Nook وتعرف باسم الكتب الإلكترونية وهي عبارة عن أجهزة خصصت لعرض النصوص والرسومات وتستخدم هذه الأجهزة نوعاً خاصاً من الشاشات والذي لا يحتاج إلى طاقة عند تغيير الصفحات.

15. وحدات الإخراج الطابعات Printers
عبارة عن أجهزة تعمل على إخراج المعلومات والبيانات من جهاز الحاسب الآلي في صورة نسخة ورقية مطبوعة (Hard Copy) لشتى أنواع البيانات، وتمتاز هذه الطابعات بوجود ذاكرة مؤقتة (مخزن) تسمى Buffer والتي تقوم بعملية حفظ تسلسل البيانات المراد طباعتها بالترتيب، وأيضاً تقوم بمساعدة الطابعة في تكملة الطباعة في حال نفاذ الورق منها، دون إجراء أمر طباعة جديد.
وتصنف الطابعات بشكل تقني إلى نوعين :
الطابعات الطارقة Impact Printers
الطابعات الغير طارقة Non-Impact Printers

16. وحدات الإخراج/ الطابعات
الطابعات الطارقة Impact Printers
تسمى أيضاً الطابعات ذات الأثر، و يعتمد اسلوب عملها على شكل الطابعة اليدوية والتي كانت تستخدم قديماً في طباعة المستندات حيث تقوم بطباعة الأحرف على الورق من خلال الضغط على الورق والتي تسمى في بعض الأحيان بالطرق على الورق الأمر الذي يجعلها ذات تأثير على الورق. (انظر الشكل)
ومن امثلتها : طابعة المصفوفة النقطية Dot Matrix Printer
ويستخدم هذا النوع من الطابعات في الغالب لطباعة الفواتير (التي تحتوي على كربون) لعمل نسخ متشابهة من الفاتورة.
ويعاب على هذا النوع من الطابعات الآتي:
1) يمكن أن تؤثر على ورق الطباعة
2) بطيئة.
3) لا تتميز الطباعة بالجودة.
4) لا تستخدم لطباعة الصور أو الأشكال.

17. وحدات الإخراج/ الطابعات
الطابعات الغير طارقة Non-Impact Printers
النوع الثاني من الطابعات وتسمى أيضاً بالطابعات التي ليس لها تأثير على ورق الطباعة وتستخدم في طباعة جميع أشكال البيانات والمعلومات ومن أهم أمثلتها:
طابعة نفث الحبر ( Inkjet Printer )
وتقوم بالطباعة عن طريق نفث او رش نقط صغيرة جدا من الحبر السائل على قطعة من الورق دون التأثير على الورق ، وتتميز هذه الطابعات بأن لها شعبية كبيرة جدا للاستخدام فى المنازل والمكاتب لسهولة استخدامها ولإمكانية تغيير الحبر في حال نفاذه ،كما ان اسعارها مقبولة وفى متناول الجميع. (انظر الشكل)

18. وحدات الإخراج/ الطابعات
طابعة الصور ( photo printer )
هى طابعة للالوان مصممة لطباعة الصور وبجودة عالية ، وبعضها يطبع حجمين فقط من الصور هى 5 × 3 بوصة وايضا 6 ×4 بوصة ( استديوهات التصوير ) وهناك طابعات للصور اخرى تطبع باحجام اكبر من ذلك بكثير ، وبوجه عام كلما زاد حجم الصور المطبوعة كلما زاد سعر طابعة الصور
طابعة الليزر ( Laser printer )
هى من انواع الطابعات التى تتميز بسرعة طباعة مرتفعة وانتاج عالى الجودة ، وهى تتوافر بموديلات لطباعة الالوان واخرى لطباعة الابيض والاسود فقط ، وغالبا ما تستخدم اوراق للطباعة بحجم 11 × 8.5 بوصة توضع فى درج خاص بها داخل الطابعة ، وبعضها يحتوى على عدة ادراج لمجموعة من الاوراق مختلفة الاحجام .

19. وحدات الإخراج/ الطابعات
الطابعة المحمولة (Portable printer )
عبارة طابعات صغيرة خفيفة الوزن تعمل بالبطاريات يمكن استخدامها للطباعة من الحاسب المحمول او الهاتف الذكى ( Smart phone )وحجمها صغير للغاية ويمكن وضعها فى حقيبة مع الحاسب المحمول .
الطابعة الحرارية (Thermal printer )
تستخدم هذه الطابعة نوع خاص من الأوراق ناعم الملمس وتقوم بعملية الطباعة على الورق من خلال التسخين، ويمكن مشاهدتها في المحلات التجارية وفي صرافات البنوك لطباعة فواتير الشراء والدفع وغيره .

20. وحدات الإخراج/ الطابعات
طابعة الباركود وطابعة الملصقات ( Barcode and label printer )
طابعة الملصقات ( label printer ) هى طابعة صغيرة تطبع على اوراق يمكن لصقها على العديد من الاشياء مثل الملصقات او الطرود او الصور او الالعاب او طباعة الاسعار. اما طابعة الباركود ( Barcode printer ) فهى تمكن الشركات والهيئات الكبرى من طباعة شفرة تعريف المنتج ( Barcode ) على المنتجات والمستندات لاعطاء المنتج هوية خاصة وللتعرف على سعره. ويوجد ايضا طابعة طوابع البريد او ( Postage printer ) نوع خاص من طابعات الملصقات التى تقوم بطبع طوابع البريد.

21. وحدات الإخراج/ الطابعات
الراسمات (Plotters)
تعتبر الراسمة آلة رسم يتم التحكم بها من خلال جهاز الحاسوب، وتستخدم لطباعة المخرجات على شكل خرائط أو رسومات أو رسوم بيانية أو أشكال توضيحية أو إعلانات أو غيرها.
الطابعة ثلاثية الأبعاد (D Printer3)
لتشكيل ناتج ثلاثي الأبعاد مثل نماذج الأبنية ثلاثية الأبعاد أو النماذج الأولية (Prototypes) فالطابعة ثلاثية الأبعاد يمكن استخدامها لهذا الغرض، فبدلاً من الطباعة على الأوراق تقوم هذه الطابعة بتشكيل الناتج في طبقات باستخدام بلاستك مصهور، طبقة تلو الأخرى حتى تنتهي من تشكيل المجسم ثلاثي الأبعاد، في عملية يطلق عليها ( Fused deposition modeling FDM). وبعض الطابعات تستطيع الطباعة بعدة ألوان والبعض الاخر يَستخدم لون واحد فقط.

22. وحدات الإخراج السماعات و إخراج الصوت Voice Output
تستخدم السماعات لإخراج الصوت من جهاز الحاسب الآلي حتى يتم سماعه، ومعظم هذه السماعات تقوم بإخراج التنبيهات الخاصة بجهاز الحاسب الآلي كحدوث خطأ ما وعادة ماتكون هنالك برمجيات تتعامل مع هذه السماعات كالألعاب لإخراج الصوت.

23. وحدات التخزين Storage Units
هناك نوعين رئيسيين من وحدات التخزين وهي:
وحدات تخزين رئيسية
وحدات تخزين ثانوية
وحدات التخزين الرئيسية:
ذاكرة الوصول العشوائي Random Access Memory RAM
ذاكرة القراءة فقط Read Only Memory ROM

24. وحدات التخزين ذاكرة الوصول العشوائي Random Access Memory RAM :
وهي الذاكرة المسؤولة عن حفظ وتشغيل البيانات والبرامج بشكل مؤقت أثناء التشغيل وتقوم بفقد بياناتها بمجرد قطع التيار الكهربائي أو قفل الجهاز لذا تسمى بذاكرة البيانات المتطايرة Volatile Storage.
ذاكرة القراءة فقط Read Only Memory ROM:
وهي الذاكرة المسؤولة عن تشغيل جهاز الحاسب (Start Up Instruction ) وتحتوي على جيمع التعليمات الأساسية لعملية بدء تشغيل الجهاز، ولاتقوم بفقد بياناتها عند انقطاع التيار الكهربائي وتستخدم فقط للقراءة منها لذا تسمى بذاكرة البيانات الغير متطايرة Nonvolatile Storage.

25. وحدات التخزين/ ذاكرة القراءة فقط
ذاكرة القراءة فقط Read Only Memory ROM:
وتحتوي هذه الذاكرة على عدد من البرامج الفرعية التي تتلخص مهمتها في الآتي:
التأكد من سلامة جهاز الكمبيوتر و سلامة الوحدات المتصلة بها عند بداية تشغيل الجهاز POST(power on self-test)
توصيف المكونات المادية و إعدادها عن طريق برنامج الإعداد Setup
بدء تشغيل المكونات المادية بواسطة النظام الأساسي للإدخال والإخراج BIOS
بدء نقل ملفات نظام التشغيل من القرص Boot إلي ذاكرة القراءة والكتابة RAM

26. وحدات التخزين وحدات التخزين الثانوية:
لماذا نحتاج إلى الذاكرة الثانوية ؟
الذاكرة الثانوية Secondary storage (ويمكن أن تسمى الذاكرة المساعدة Auxiliary Storage) تستخدم لدعم الذاكرة الرئيسية وذلك عن طريق توفير مكان مناسب لحفظ البيانات والبرامج التي لا تخضع للمعالجة حالياً، وأيضاً تستخدم لحفظ البيانات بشكل دائم حتى بعد فصل التيار الكهربائي عن الحاسوب
من أهم مميزات الذاكرة الثانوية :
انها ذاكرة غير متطايرة
ذاكرة ذات سعه كبيرة
ذاكرة رخيصة الثمن مقارنه مع الذاكرة الرئيسية
ان محتواها قابل للنقل بعكس الذاكرة الرئيسية غير قابلة للنقل.

27. وحدات التخزين التخزين الافتراضي Virtual Storage:
لتنفيذ أي برنامج فإنه يتم تحميله إلى الذاكرة الرئيسية ليتم تنفيذه، ولكن بعض البرامج قد تكون كبيرة جداً ولا تتسع لها الذاكرة الرئيسية، وتقوم بعض نظم التشغيل على حل هذه المشاكل وذلك عن طريق اقتطاع جزءاً من الذاكرة الثانوية (القرص الصلب) وتجعلها امتداداً للذاكرة الرئيسية وتقوم بتخزين البرامج فيها لتنفيذها، وبما أن الجزء المقتطع من الذاكرة الثانوية ليست ذاكرة رئيسية فعلاً، فهي تسمى بالتخزين الإفتراضي Virtual Storage أو الذاكرة الإفتراضية Virtual Memory، ومن أمثلته UNIX و IBM VM.

28. انواع وحدات التخزين الثانوية
القرص المرن
يعتبر القرص المرن من وسائط التخزين الثانوية المستخدمة في الحواسيب الشخصية ، وسمي بالقرص المرن بسبب مرونة السطح التخزيني ، ويحتاج القرص إلى مشغل الاقراص المرنة (Floppy Disk Drive) الذي يمكن الحاسوب من قراءة وتخزين المعلومات علي الاقراص المرنة، ويتكون القرص المرن من قطعة دائرية من البلاستيك المرن، وتتراوح السعة التخزينية لهذا النوع مابين MB1.44 إلى MB3 لذلك فإنه يعتبر أقل أنواع وسائط التخزين سعة.

29. انواع وحدات التخزين الثانوية
القرص الصلب Hard Disk
يعتبر القرص الصلب من أهم وسائط التخزين الدائمة والمساعدة في الحاسب، وتكمن وظيفته في حفظ البيانات والبرامج بشكل دائم مثل نظام التشغيل والتطبيقات وغيرها داخل جهاز الحاسب الآلي.
وعادة ما يكون القرص الصلب داخل وحدة النظام وذلك نظراً لكبر حجمه (مقارنة مع وسائط التخزين الثانوية الأخرى) ولحساسيته للمؤثرات الخارجية، (ويسمى بالقرص الصلب الداخلي). وهناك أنواع منه تكون خارج وحدة النظام (تسمى بالأقراص الصلبة الخارجية). ويمتاز القرص الصلب بسرعته وبقدرته التخزينية الضخمة التي تصل إلى اكثر من تيرابايت وسيشهد المستقبل القريب ظهور سعات تخزينية أكبر.

30. وحدات التخزين/ المكونات الداخلية للقرص الصلب
يتكون القرص الصلب (كما هو موضح في الشكل) من مجموعة من الأقراص الصلبة الممغنطة، متراصة فوق بعضها البعض (مع وجود فراغات بينها) ومثبتة على محور يعمل على دوران الأقراص بسرعات مختلفة.
حيث تقاس سرعة القرص الصلب بعدد مرات دوران القرص في الدقيقة الواحدة Rotation Per Minute (RPM)،
ويوجد رأس قراءة وكتابة (Read/Write Head) متصل بذراع (يعمل على تحريكها إلى الأمام والخلف، بمعنى من المحور إلى حافة القرص تقريباً 50 مرة في الثانية) للوصول إلى أي مكان على القرص (لقراءة أو كتابة المعلومات)،
ولا تلامس رؤوس القراءة والكتابة سطح القرص الصلب (بينما تلامسها في القرص المرن)، ومع دوران القرص الصلب وحركة الذراع يمكن الوصول على أي موقع على القرص الصلب.

31. وحدات التخزين/ المكونات الداخلية للقرص الصلب(تابع)
وتتصل رؤوس القراءة والكتابة بمجموعة أسلاك ذهبية، بعض هذه الأسلاك لتوصيل البيانات والبعض الآخر أسلاك كهربائية للتحكم في الرؤوس بالتوافق مع المغناطيس، ويتم تخزين البيانات على وجهي كل قرص من الأقراص، وبالتالي فإن كل قرص له رأسي قراءة وكتابة أحدهما في السطح العلوي والآخر في السطح السفلي.

32. وحدات التخزين القرص الضوئي Optical Disk
يعتمد القرص الضوئي على تكنولوجيا الليزر لتسجيل واسترجاع المعلومات.
حيث أن ثمنه نسبيا زهيد جدا وقدرته التخزينية كبيرة.
ويمكن أن نخزن فيها أصوات وصور ونصوص، إلا أن هذا النوع من الوسائط هو للقراءة فقط، فلا نستطيع الحذف منه أو التعديل عليه،
وللتسجيل على هذه الأقراص هناك جهاز خاص لذلك يحفر المعلومات على القرص باستعمال شعاع الليزر.
يمكن تخزين مايقارب 74 إلى 80 دقيقة من المعلومات الصوتية على القرص الواحد، وهذا يعادل 740 ميجابيت من المعلومات على القرص ،
ولقراءة هذه المعلومات نحتاج إلى جهاز خاص هو جهاز الـ CD ROM Drive.

33. وحدات التخزين أقراص الفيديو الرقمي Digital Versatile Disc (DVD)
هي أقراص ضوئية عالية السِعة تبدو مثل الأقراص المدمَجة، ولكنها تستوعب كميّات من البيانات أكثر بكثير (من 5 إلى 17 غيغابايت من المعلومات).
وتستطيع هذه الأقراص تخزين كلّ شيء ابتداءً من التطبيقات الكبيرة ووصولا إلى الأفلام الطويلة.
وتُتيح أقراص الفيديو الرقمي لكم صورة وصوتا أعلى جودة ممّا توفِّره بعض التقنيات الأخرى كالأقراص الليزرية.
الفلاش USB Flash
تعتبر من أكثر وسائط التخزين شيوعاً بين المستخدمين وذلك لصغر حجمها وللسعة التخزينية الكبيرة التي تتمتع بها حيث تتراوح سعتها التخزينية مابين GB1 إلىGB 128،
وتحصل على الطاقة اللازمة لتشغيلها من اللوحة الأم بجهاز الحاسب وتتصل به من خلال منفذ USB،
ونلاحظ أن لها أكثرمن مسمى (USB-Flash Drive- Jump Drive- Thump Drive).

34. وحدات التخزين
معلومة ظهرت في الآونة الأخيرة نوع آخر من الفلاشات والتصق عمله في نقل البيانات والمعلومات من أجهز الهواتف الذكية ويسمى هذا النوع ب Dual USB Drive ويتميز بوجود منفذين أحدهما يتم توصيله بأجهزة الهواتف الذكية مما يساعد في سرعة وتخزين المعلومات والصور به.

35. وحدات التخزين ذاكرة الفلاش Flash Memory Card
هي عبارة عن رقاقة صغيرة والتصق اسمها بأجهزة التصوير الرقمي Digital Camera حيث يتم تخزين الصور بها ومن ثم نقلها الى جهاز الحاسب الآلي
وتتميز بسعات تخزين عالية
ويوجد منها نوع آخر يستخدم كمساحة تخزينية إضافية مع أجهزة الهواتف الذكية.

36. وحدات التخزين/ التخزين السحابي Cloud Storage
يعتبر التخزين السحابي من أحد خدمات الحوسبة السحابية والتي تعتمد في تقديم خدماتها على الويب وعلى شبكة الإنترنت، حيث يتم تخزين البيانات والمعلومات عبر خوادم مخصصة لذلك على شبكة الإنترنت، وتدار عمليات التخزين السحابي من قبل الشركات الكبرى المزودة للخدمة، وتقوم الشركات والمؤسسات بدفع الاشتراكات حتى تقوم بعملية الإستفادة من السعات التخزينية المتاحة .
مميزات التخزين السحابي :
من خلالها يمكن مشاركة الملفات عبر الوسائط المتعددة.
تتمتع بمرونة عالية حيث يمكن التحكم في المساحة التخزينية المطلوبة إما زيادة أو نقصان.
تقوم بتوفير نفقات التخزين المحلي وصيانة الأجهزة.
تسهل من عملية إدارة الملفات والبيانات عبر تطبيقات الهواتف الذكية.
ومن أشهر مواقع خدمات التخزين:
Dropbox- Google Drive – I Cloud – One Drive
وهناك العديد من المواقع التي تساعدك في مشاركة جميع ملفاتك سواءاً كانت ذو أحجام صغيرة أو كبيرة، وماعليك إلا أن تقوم برفع هذه الملفات وارسال العنوان الخاص بها للأشخاص الذين تود مشاركتهم، ومن أشهر هذه الموقع :

37. وحدات النظام System Units
تتكون وحدات النظام من مجموعة من المكونات المادية والتي تتواجد داخل حاوية معدنية يطلق عليها الصندوق (System Box).
ماهو الصندوق System Box:
هو عبارة عن صندوق معدني يحتوي بداخله على جميع مكونات الحاسب الصلبة الهامة والأساسية لتشغيل الحاسب،
ويأخذ هذا الصندوق أشكالاً مختلفة فمنه الصندوق الطولي والصندوق العرضي ويكون في أغلب الأحيان أسفل الشاشة، أما في اجهزة الحواسيب المحمولة واجهزة الهواتف الذكية فنلاحظ ان جميع المكونات الصلبة والأساسية للجهاز تكون من ضمن جسم الجهاز وأسفل لوحة المفاتيح أو شاشات اللمس.

38. شكل يوضح أشكال الصندوق لأجهزة الحواسيب والهواتف الذكية

39. مكونات الصندوق System Box
اللوحة الأم Motherboard
ويمكن أن يطلق عليها لوحة النظام System board، وسميت باللوحة الأم لإنها تحتوي على جميع المكونات الداخلية والخارجية حيث يتم توصيل هذه المكونات الداخلية أو الخارجية للحاسوب من خلالها بشكل مباشر أو من خلال كابلات خاصة، وتشترك أغلب اللوحات الأم في تصميم مكوناتها.
ولهذه اللوحة أهمية بالغة اضافة الى كونها حاضنة لجميع المكونات حيث تكمن أهميتها في :
تبادل البيانات والمعلومات بين اجزاء الحاسب
ربط أجهزة الإخراج والإدخال الأساسية
من خلالها يتم تحديد مدى قابلية الجهاز الى زيادة سرعات مستقبلية وذلك من خلال توفر منافذ التوسعة بها.

40. شكل يوضح مكونات اللوحة الأم

41. مكونات اللوحة الأم تضم اللوحة الأم كلاً من : المعالج (Processor)
وحدة الذاكرة الرئيسية Memory
المنافذ Ports :
فتحات التوسعة Expansion Slots
مشغلات الأقراص Disk Drives
موصلات الأقراص IDE & FDD Connectors
بطاقات التحكم ( كروت التحكم) Adapter Controller
مزود الطاقة Power Supply

42. مكونات اللوحة الأم/ (1) المعالج
(1) المعالج (Processor):
يعتبر من أهم المكونات الموجودة باللوحة الام و يطلق عليه أيضاً وحدة المعالجة المركزية (CPU)Central Processing Unit واطلق عليه أيضاً اسم الدماغ (Brain) بالنسبة للحاسب، حيث أن جميع عمليات المعالجة لجميع العمليات في الحاسب تتم من خلاله، وباستطاعته تنفيذ أكثر من 45 بليون مهمه في الثانية الواحدة دون حدوث أخطاء، ويتكون المعالج المركزي من رقاقة معالج مكروي Microprocessor،
ويمكن تلخيص عمل وحدة المعالجة المركزية بالوظائف الآتية:
تنفيذ اوامر البرامج المخزنة لمعالجة البيانات.
قراءة تعليمات البرنامج من الذاكرة
تحليل تعليمات البرنامج وتفسيرها و تنفيذها واحدة تلو الأخرى
التحكم بكافة العمليات لجميع مكونات الحاسوب.
القيام بالعمليات الحسابية و المنطقية وعمليات المقارنة.

43. مكونات المعالج وحدة الحساب و المنطق Arithmetic and Logic Unit (ALU)
تتم فيها جميع العمليات الحسابية و المنطقية وتقوم بالعمليات الحسابية الاساسية الاربعة (الجمع و الطرح و الضرب و القسمة) وكذلك العمليات المنطقية والتي تسمح للحاسوب باتخاذ القرار مثل اكبر من ، اصغر من ،يساوي ...
وحدة التحكم Control Unit (CU)
تقوم هذه الوحدة بإرسال اشارات التحكم إلى جميع الوحدات الأخرى في المعالج حيث تقوم بتخزين ناتج المعالج في الذاكرة وتعمل كحلقة ربط بين الذاكرة ووحدات الإدخال/الإخراج .
المسجلات Registers
مواقع ذاكرة سريعة جداَ لاجراء بعض العمليات الوسيطة التي تقوم بها وحدة الحساب والمنطق وتعتبر المسجلات وحدات تخزينية مؤقتة بمعنى أن المعلومات تخزن فيها لفترة وجيزة حتى تتم معالجتها كما أنها تتميز بسرعتها الفائقة في نقل المعلومات وتداولها فيما بين وحدة الحساب والمنطق ووحدة التحكم والذاكرة.

44. مكونات المعالج ماهي سرعة قياس المعالج Processor:
تقاس سرعة المعالج بوحدة تسمى الهيرتز (Hertz HZ) وتعني سرعة دوران الآلة في الثانية الواحدة ، وقد كانت في السابق تقاس هذه السرعة بوحدة قياس (MegaHertz MHz)، ومع تطور أجهزة الحواسيب والمعالجات فقد أصبحت سرعة المعاج تقاس بوحد (GigaHertz GHz).
معلومة
كانت المعالجات بالسابق تحتوي على نواة واحدة تقوم بتنفيذ مهمة واحدة في اللحظة الواحدة وبعد الإنتهاء منها يتم الإنتقال الى المهمة الثانية، ومع تطور صناعة المعالجات فقد تم اضافة أكثر من نواة للمعالج الواحد والتي ساعدت على تنفيذ أكثر من مهمه في اللحظة الواحدة.

45. مكونات المعالج الذاكرة المخبأة Cache Memory :
كما هو معروف فإن الغاية من تطوير أجهزة الحاسوب هو زيادة سرعة استجابتها للأوامر،
فعندما يقوم المعالج بعمله فإنه يتطلب كتابة وقراءة البيانات من الذاكرة العشوائية RAM بصورة متكررة ولإن هذه الذاكرة تعتبر سرعتها أقل من سرعة المعالج، فقد قام المطورون بتصميم الذاكرة المخبأة
الذاكرة المخبأة هي عبارة عن ذاكرة صغيرة يمكن ان تكون بداخل المعالج أو توضع على الوسيط الناقل بين الذاكرة العشوائية RAM والمعالج،
ويقتصر عملها في حفظ البيانات والتعليمات التي يطلبها المعالج بصورة متكررة لتقوم هذه الذاكرة بتنفيذ طلب المعالج بصورة سريعة، لذلك فهي أسرع من سرعة الذاكرة RAM.

46. الذاكرة الرئيسية أو القرص الصلب
الذاكرة المخبأة Cache L2
المعالج Processor L1

47. مكونات اللوحة الأم/ (2) وحدة الذاكرة الرئيسية
(2) وحدة الذاكرة الرئيسية Memory
كما ذكرنا سابقاً، فإنها تنقسم الى نوعين رئيسيين :
ذاكرة الوصول العشوائي Random Access Memory RAM :
ذاكرة القراءة فقط Read Only Memory ROM.

48. مكونات اللوحة الأم/ (3) المنافذ
(3) المنافذ Ports :
وتسمى أيضاً بالمقابس، وهي عبارة عن مداخل التوصيل المثبتة على اللوحة الأم، والتي تسمح بتوصيل مجموعة من الملحقات الأجهزة الطرفية Peripherals بجهاز الحاسب مثل الطابعة والكاميرا وغيرها،
وهنالك عدة أنواع من المنافذ مثل:
المنفذ التسلسلي(المتتالي) Serial Port،
المنفذ المتوازي Parallel Port،
المنفذ المسرع SCSI Port
والناقل العام Universal Serial Bus (USB)، والذي يعتبر من أشهر المنافذ الآن والذي يتم من خلاله توصيل أغلب الأجهزة الرقمية.

49. مكونات اللوحة الأم/ (3) المنافذ -تابع
ومن أشهر المنافذ:
منفذ الإنترنت Ethernet Port:
يعتبر من منافذ الإتصال والتي تسمح لجهاز الحاسب الآلي للوصول إلى شبكة الإنترنت أو توصيل الجهاز بأجهزة أخرى في شبكة ما وتتراوح سرعة نقل البيانات فيه ميجا بت / الثانية الواحدة. (انظر الشكل)
منفذ توصيلة High Definition Multimedia Interface (HDMI):
وتعني توصيلة نقل الصوت والصورة عالية الوضوح وتقوم بنقل البيانات عبر كبيل واحد وتتميز عن غيرها من الكيابل بالوضوح العالي للصوت والصورة، وتستخدم عادة في توصيل أجهزة المصادر الرقمية وفي الألعاب.
ومع تطور أجهزة الهواتف الذكية وأجهزة التابلت Tablet PC كان لابد من وجود وسيط لهذه التوصيلة يدعم منافذ الأجهزة الذكية بحيث يتم نقل عرض الصوت والصورة بوضوح عالي من الأجهزة الذكية.

50. مكونات اللوحة الأم (4) فتحات التوسعة Expansion Slots
هي الفتحات الموجودة على اللوحة الام، وتستخدم لتوصيل ملحقات اواضافات (تسمى لوحة التوسعة Expansion Board أو البطاقة Card أو المحول Adapter) لنظام الحاسوب مثل كرت الشاشة و المودم و بطاقة الصوت و كرت الشبكة و يتم ذلك بوضع هذه البطاقات في فتحات التوسعة.
(5) مشغلات الأقراص Disk Drives
تعتبر أيضاً من مكونات وحدة النظام، وهي عبارة عن جزء من المعدات يتم من خلاله عمليات القراءة والكتابة على الأقراص الممغنطة، وتشمل عدة مشغلات للأقراص مثل مشغل القرص الصلبHard Disks حيث يوجد القرص داخل المشغل بشكل مستمر، ومشغل القرص المرن Floppy Disks حيث يمكن إدخال وإخراج القرص المرن بسهولة من المشغل

51. مكونات اللوحة الأم/ (5) مشغلات الأقراص
ومن أهم مشغلات القرص المدمج:
مشغل الأقراص المرنة
هو جهاز يقوم بتشغيل الأقراص المرنة حيث يتم إدخال القرص المرن ليقوم المشغل بتدويره وتقوم رؤوس القراءة والكتابة بالقراءة من على سطح القرص أو الكتابة عليه، ونلاحظ ان أغلب أجهزة الحواسيب لايوجد بها هذا المشغل نسبة لعدم توفر القرص المرن بسبب سعة تخزينه الضئيلة .
مشغل الأقراص المدمجة
يشبه إلى حد كبير مشغل الأقراص المرنة حيث يتم إدخال القرص المدمج ليقوم مشغل الأقراص المدمجة بتدوير القرص بسرعة معينة ويقوم رأس القراءة بإستخدام آشعة ليزر للقراءة من على سطح القرص ويجدر الإشارة هنا أنه يوجد مشغلات أقراص مدمجة للقراءة فقط وتسمى CD- ROM Drive كما يوجد مشغلات أقراص مدمجة للقراءة والكتابة وتسمى CD-RW Drive/DVD وهذه يمكنها القراءة من على القرص المدمج أو الكتابة عليه .

52. معلومة
في أجهزة الحواسيب المحمولة Netbook نلاحظ أنها تأتي بدون هذا المشغل الأمر الذي يتطلب وجود مشغل أقراص مدمجة خارجي ويتم توصيله بجهاز الحاسب عبر منفذ USB في حال كان هناك حاجة لتشغيل القرص المدمج.

53. مكونات اللوحة الأم/ (6) موصلات الأقراص
(6) موصلات الأقراص IDE & FDD Connectors
هي موصلات خاصة بتوصيل كوابل البيانات الموصلة بمشغلات الأقراص المرنة و الصلبة والمدمجة حيث يوصل القرص المرن بالموصل FDD Connector ويوصل القرص الصلب أو المدمج بالموصل IDE Connector حيث تزود اللوحة الأم بموصل واحد لمشغل الأقراص المرنة FDD و موصلين من نوع IDE يستخدم إحداها لمشغل القرص الصلب والآخر لمشغل الأقراص المدمجة . المصطلح IDE يعني Integrated Drive Electronics أي إلكترونيات الأجهزة المضمنة وهو يشير إلى أنه موصل يمكن استخدامه لتوصيل أجهزة ملحقة مثل مشغلات الأقراص .

54. مكونات اللوحة الأم/ (7) بطاقات التحكم (كروت التحكم)
(7) بطاقات التحكم ( كروت التحكم): Adapter Controller
هي عبارة عن دوائر الكترونية على شكل شرائح (بطاقات) وظيفتها التوفيق بين الوحدة الملحقة ( المودم Modem، الشاشة AGP Card ، كرت الصوت Sound Card، ...) و بين جهاز الحاسب ويتم تثبيت هذه اللوحات على اللوحة الام من خلال شقوق التوسعة .
من أهم هذه البطاقات
كرت الشاشة
كرت الصوت
كرت الشبكة

55. مكونات اللوحة الأم/ (7) بطاقات التحكم (كروت التحكم)- تابع
كرت الشاشة AGP Card
كل كروت الشاشة الحديثة من نوع AGP وهو نوع يستخدم مع فتحات التوسعة من النوع AGP وذلك لضمان تدفق كبير للبيانات من اللوحة الأم إلى الشاشة لضمان دقة وضوح عالية للشاشة .
كرت الصوت Sound Card
هو كرت يركب عادة على فتحة توسعة من نوع PCI وهو يستخدم لتوصيل مكبرات الصوت Speakers وذلك في الفتحة LINE OUT و لاقط الصوت Microphone من خلال الفتحة MIC و أيضاً عصى الالعاب Joystick الخاصة بتشغيل الألعاب كما يمكن إدخال الصوت من أي مصدر للصوت من خلال فتحة LINE IN الموجودة على كرت الصوت.
كرت الشبكة Network Interface Card (NIC)
كرت الشبكة هو كرت يسمح بتوصيل أحد كوابل الشبكات المحلية بالحاسب وذلك لتوفير وسط ناقل بين الحاسب والشبكة، مما يعني ربط أجهزة الحاسب مع بعضها البعض.

56. مكونات اللوحة الأم/ (8) مزود الطاقة
(8) مزود الطاقة Power Supply
من أهم وظائف اللوحة الأم تزويد وحدة المعالجة المركزيةCPU ووحدات التبريد والذاكرة والبطاقات بالطاقة الكهربية وتحصل اللوحة الأم على هذه الطاقة من مزود الطاقة الرئيسيPower Supply وتعيد توزيعها على المكونات المختلفة حسب الحاجة.

57. ب / المكونات البرمجية المكونات البرمجية Software
المكون الثاني الرئيس لجهاز الحاسب الآلي بعد المكونات المادية، وتتميز بأنها غير ملموسة وتستخدم في التحكم و تشغيل المكونات المادية لجهاز الحاسب الآلي وهي مجموعة من الأوامر والتعليمات التي تنفذها وحدة المعالجة المركزية لتنفيذ جميع المهام التي يطلبها المستخدم.
من أمثلتها:
اللغات البرمجية Programming Language
و هي مجموعة من الرموز والتعليمات والقواعد التي توجه العمليات داخل الحاسب، وتستخدم اللغات البرمجية لبناء برامج حاسوبية. ويمكن تعريف برنامج الحاسب Program بأنه مجموعة من التعليمات المكتوبة بشكل متسلسل والتي تخبر الحاسوب بما يجب فعله لإنجاز مهمة معينة.

58. مميزات اللغات البرمجية
هناك العديد من اللغات البرمجية المختلفة، كل منها صممت من أجل أنواع مختلفة من المشاكل، كل واحدة من هذه اللغات لديها العديد من الدوال والوظائف التي تتحكم بالعمليات الحاسوبية، ويمكن تصنيف التعليمات التي تمثل في كل لغة برمجية كما يلي :
تعليمات الإدخال والإخراج ، وهي التعليمات التي تخبر الحاسب بقراءة البيانات وطباعتها.
تعليمات الحسابات، وهي تعليمات تخبر الحاسب بإجراء العمليات الحسابية مثل الجمع والطرح والقسمة والضرب.
تعليمات نقل التحكم، وهي تعليمات تجعل الحاسب يقوم بإجراء عمليات بشكل غير متسلسل.
تعليمات نقل البيانات وحفظها واسترجاعها.
مستويات لغات البرمجة   Levels of language
اللغات البرمجية عديدة ومتنوعة ولكن يمكن تصنيف هذه اللغات إلى مجموعة من المستويات يمكن ترتيبها بشكل هرمي حسب قربها أو بعدها من اللغة التي يستخدمها الحاسب (0,1) أو حسب قربها أو بعدها عن لغة الإنسان وأهم هذه المستويات :
لغة الآلة Machine Language (لغة الحاسب 0,1).
لغة التجميع Assembly Language .
لغات الجيل الثالث وهي لغات عالية المستوى High level Language

59. مستويات لغات البرمجة لغة الآلة Machine Language
وتسمى لغة الجيل الأول ، وهي لغة برمجية متدنية المستوى، وهي اللغة الوحيدة التي يفهمها الحاسب دون الحاجة إلى تفسير أو ترجمة، وتتكون من سلسلة من الأرقام الثنائية 0 و 1، فعندما يريد المبرمج أن يقوم بكتابة برنامج أو تعليمات للحاسوب فيجب عليه تعلم هذه اللغة حتى يستطيع توجية الأوامر إلى الحاسب بشكل مفهوم .
ويعاب على هذه اللغة صعوبتها البالغة ، من حيث صعوبة التعلم وصعوبة الفهم وصعوبة كتابة البرامج باستخدامها، وصعوبة إكتشاف الأخطاء في البرامج.
لغة التجميع Assembly Language
نتيجة لصعوبة التعامل مع لغة الآلة فقد طور المبرمجون لغة برمجية جديدة تستخدم أوامر بسيطة (كلمات مختصرة) تدل على أهم العمليات التي يحتاجها المبرمج، والتي تسهل عليه كتابة البرامج.
وقد تم استخدام الاختصارات للتعبير عن الأمر المطلوب بدلاً من استخدام الأرقام الثنائية، مثل ( MOV,ADD, CMP ) ومن ثم يتم تحويل الأوامر من هذه اللغة إلى لغة الآلة (باستخدام برنامج يسمى مجمع Assembler) ويسمى البرنامج المكتوب بلغة أسمبلي أو أي لغة أخرى (غير لغة الآلة) بالبرنامج المصدري Source Code، وعند تحويله إلى برنامج بلغة الآلة (باستخدام المجمع) فإنه يسمى البرنامج الهدفي Object Code.

60. مستويات لغات البرمجة- تابع
اللغات عالية المستوى High Level Language
اللغات عالية المستوى (تسمى لغات الجيل الثالث) مثل لغات C, Pascal, Basic, Fortran, Cobol
وهي تتيح للمبرمج كتابة برامج مستقلة أو أقل استقلالية عن الحاسب(يمكن تنفيذها على أي جهاز حاسب، ولا يشترط تنفيذها على جهاز حاسب معين أو نوع معين)
وسميت هذه اللغات باللغات عالية المستوى كونها تستخدم تعليمات (أوامر) أقرب للغة الإنسان من لغة الآلة ولغة التجميع، ولكن حتى يستطيع الحاسوب تنفيذ برامج مكتوبة بإحدى هذه اللغات فإنه يحتاج إلى تحويلها إلى لغة الآلة باستخدام المترجم Compiler أو المفسر Interpreter،
وتتميز هذه اللغات عالية المستوى بأنها سهلة التعلم وكتابة البرامج وتصحيح الأخطاء،
وتتيح للمبرمج كتابة البرامج المعقدة دون الإهتمام بكيفية تنفيذ الآلة لها،
كما يمكن كتابة برامج معقدة باستخدام جمل قليلة وبسيطة، مع إمكانية نقل وتنفيذ برامج هذه اللغات على أي جهاز حاسب كونها مستقلة ولا تعتمد على أجهزة معينة.

61. معلومة
المترجم Compiler أو المفسر Interpreter هو عبارة عن برنامج يقوم بتحويل البرامج التي تتم كتابتها من قبل المبرمج بإحدى لغات المستوى العالي إلى برنامج يستطيع المعالج الدقيق التعرف عليه

62. أقسام برمجيات جهاز الحاسب الآلي

63. برمجيات النظام/ نظم التشغيل
برمجيات النظام System Software:
هي مجموعة البرامج التي تساعد جهاز الحاسب الآلي في جعل المكونات المادية تعمل مع البرامج التطبيقية،
ومن أمثلة هذه البرامج:
نظم التشغيل (OS) Operating Systems
يعتبر نظام التشغيل في أي حاسب هو الواجهة الوسيطة بين المستخدم والحاسب نفسه، فيمكن تعريف نظام التشغيل على أنه مجموعة من البرامج التي تتحكم وتدير معدات الحاسب المختلفة والحزم التطبيقية، ويعتبر جهاز الحاسب من غير نظام التشغيل قطعة معدنية لا فائدة لها.
ويتم تحميل نظام التشغيل عند تشغيل الحاسب إلى الذاكرة الرئيسية RAM(يبقى في الذاكرة الرئيسية طيلة عمل الجهاز) ليقوم بإدارة العمل في الجهاز،
ويمكن تعريف نظام التشغيل على أنه مجموعة من البرامج المتكاملة تعمل كفريق كل منها يؤدي مهمات معينة، وتبقى في الذاكرة الرئيسية طول الوقت.

64. برمجيات النظام/ نظم التشغيل- تابع
وظائف نظم التشغيل
توفير واجهة المستخدم User Interface
واجهة المستخدم الرسومية ( Graphical User Interface GUI)
واجهة كتابة الأوامر (Command Line Interface CLI)
مسؤول عن إدارة مكونات جهاز الحاسب الآلي مثل: المعالج – أجهزة التخزين.
مسؤول عن إدارة الأجهزة الطرفية ووحدات الإدخال والإخراج.
يقوم بتوفير الدعم للبرامج التطبيقية للعمل مع وحدة المعالجة المركزية CPU.

65. برمجيات النظام/ نظم التشغيل- تابع
واجهة المستخدم الرسومية ( Graphical User Interface GUI)
تحتوي على مجموعة من الأيقونات والنوافذ وقوائم الأوامر ويتم التعامل معها من قبل المستخدم من خلال الفأرة أو لوحة المفاتيح، ويعتبر نظام التشغيل Mac هو أول نظام تشغيل تجاري يمتاز بواجهاته الرسومية وذلك في العام 1984م.
واجهة كتابة الأوامر (Command Line Interface CLI)
يعتبر نظام التشغيل Microsoft Disk Operating System MS-DOS من أوائل أنظمة التشغيل التي كانت تعمل على أجهزة الحواسيب الشخصية ويتميز بأن واجهة المستخدم فيه كانت عبارة عن شاشة سوداء يتم إدخال الأوامر والتعليمات فيها من قبل المستخدم.

66. أنواع نظم التشغيل

67. أنواع نظم التشغيل- تابع
أنظمة التشغيل المضمنة Embedded OS
وهي عبارة عن نظم تشغيل الوقت الحقيقي Real Time Operating Systems وتستخدم في بيئة تتطلب من الحواسيب أن تكون عملية الإدخال والمعالجة والإخراج بنفس اللحظة تماماً، وهي تستخدم مع أجهزة تستخدم لتنفيذ مهام محددة ومن الأمثلة عليه : أجهزة تخطيط وتنظيم نبضات القلب - جهاز الكمبيوتر المدمج مع السيارات – الطابعات .
أنظمة تشغيل الشبكات Network OS (NOS)
تستخدم هذه الأنظمة لجميع الأجهزة المتصلة بالشبكة وتسمى في كثير من الأحيان بأنظمة التشغيل متعددة المستخدمين والتي تتيح لمجموعة من الحواسيب الشخصية الإتصال فيما بينها وتنسيق مشاكرة البيانات، ومن أمثلة هذا النوع : نظام التشغيل Netware – Unix – Windows Server.

68. أنواع نظم التشغيل- تابع
أنظمة التشغيل المستقلة Stand Alone OS
تسمى أيضاً بأنظمة تشغيل سطح المكتب Desk Operating System،
ومن خلال هذا الإسم يتضح لنا أنها تحتوي على واجهات سطح المكتب والتي يتم من خلالها التحكم في أجهزة الحواسيب،
ونجدها في أجهزة الحواسيب الشخصية والمحمولة،
ودائماً ما يتعامل هذا النظام مع نظام تشغيل الشبكات لمشاركة الموارد وتنسيقها بين الأجهزة المتصلة بالشبكة ويسمى هذا النظام في هذه الحالة بنظام تشغيل العميل،
ويشار إلى أنظمة التشغيل المستقلة ببرامج بيئة النظام أو النظام الأساسي ويقصد به البرنامج الذي يتم بناءً عليه تصميم البرامج التطبيقية لتتوافق وتعمل معه،
فعلى سبيل المثال نجد أن حزمة البرامج التطبيقية Microsoft Office صممت لتعمل مع إصدارات نظام التشغيل Microsoft Windows وفي حال كانت هناك الحاجة الى برنامج يعمل بنظام التشغيل Mac OS فإنه يتم تصميمه ليتوافق مع نظام التشغيل Mac OS.

69. أمثلة على أشهر نظم التشغيل
نظام التشغيل وندوز Microsoft Windows:
يعتبر من أكثر انظمة التشغيل شيوعاً في الحاسب الآلي الدقيق والأسهل استخداماً لمستخدمي اجهزة الحاسب وذلك بنسبة تقارب 90 بالمائة من إجمالي الأسواق،
ويتميز هذا النظام بتوفر العديد من التطبيقات التي تعمل به والتي يحتاجها مستخدمي أجهزة الحواسيب لانجاز أعمالهم،
ويأتي هذا النظام في مجموعة إصدارات كانت بدايتها مبنية على إصدارة نظام التشغيل دوس DOS والذي تم استبداله في العام 1995م بنظام التشغيل Windows 95 لتتوالى بعد ذلك الإصدارات حتى ظهور آخر إصداره منه Windows 10،
ويتم تصميم هذه الإصدارات لتتوافق في عملها مع معالجات Intel الصغيرة وهي ( Quad- Core- Atom)،
ولم يقتصر هذا النظام على أجهزة الحواسيب فقط بل نجده أيضاً في أجهزة الهواتف الذكية حيث قامت كلاً من شركة نوكيا للهواتف النقالة باستخدام نظام الوندوز في تشغيل أجهزتها.

70. شكل يوضح تاريخ إصدارات نظام التشغيل Windows
1985
Windows 2.0
1987
Windows 3.0
1990
Windows 3.1
1992
Windows 95
1995
Windows 98
1998
Windows Me
2000
Windows XP
2001
Windows Vista
2007
Windows 7
2009
Windows 8
2012
Windows 8.1
2013
Windows 10
2015

71. أمثلة على أشهر نظم التشغيل- تابع
نظام التشغيل ماكنتوش OS Mac:
كما ذكرنا سابقاً، فإن نظام التشغيل Mac OS هو أول نظام تشغيل تجاري ظهر في العام 1984م
وكان يتعامل مع الواجهات الرسومية للمستخدم GUI مما سهل على مستخدمي الحاسب التعامل معه خاصة المبتدئين منهم،
وتتضمن بعض إصداراته ميزه Boot Camp والتي تتيح لإجهزة ماكنتوش تشغيل نظامي تشغيل Mac OS وWindows OS العمل جنباً إلى جنب في جهاز واحد،
ويعتبر هذا النظام أحد أقوى أنظمة التشغيل والأكثر انتشاراً بين مصممي الجرافيك المحترفين، ومن أحدث إصداراته حتى الآن Mac OS Sierra والذي انتج عام 2016م.

72. أمثلة على أشهر نظم التشغيل- تابع
نظام التشغيل Unix OS:
صمم هذا النظام ليعمل في بيئة الشبكات وأن يعمل فعلياً مع اجهزة الحواسيب المركزية Mainframe Computer وقد قام بتصميمه كلاً من Ken Thompson و Dennis Ritchie في العام 1969، ونجده الآن يعمل في العديد من أجهزة الحواسيب المركزية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية ذات الفعالية العالية.
نظام التشغيل Linux OS:
اعتمد في تصميمه على نظام التشغيل Unix ، وقد قام بتطويره طالب يدعىLinus Torvalds كبحث لمشروع تخرجه من الجامعة في عام 1991م ، يعتبر هذا النظام من الأنظمة المتاحة مجانياً، حيث قام المصمم بنشر الكود البرمجي للنظام للاخرين وقام بتشجيعهم على التعديل فيه، ويمكن الحصول عليه من قبل شبكة الإنترنت،
ويتميز هذا النظام بوجود إصدارات متعددة منه وهي: (Ubuntu, Fedora, Suse, Debian GNU/Linux, Gentoo Linux)

73. معلومة
من أشهر أنظمة تشغيل الهواتف الذكية والتي تم تطويرها من خلال نظام التشغيل Linux هو نظام التشغيل Android من شركة Google.

74. أمثلة على أشهر نظم التشغيل- تابع
نظام التشغيل Microsoft Disk Operating System MS-DOS
كما ذكرنا سابقاً فإنه يعتبر من أوائل أنظمة التشغيل في الحواسيب الشخصية
ولا يحتوي على واجهات رسومية
ويعتمد على كتابة الأوامر والتعليمات من قبل المستخدم.

75. أمثلة على أشهر نظم التشغيل- تابع
أنظمة التشغيل الإفتراضية Virtual OS:
كما ذكرنا سابقاً فإن البرامج التطبيقية يتم تصميمها للعمل على نظام تشغيل أساسي واحد فقط،
وإذا كانت هناك حاجة لتشغيل عدد من البرامج والتي تحتاج إلى أنظمة تشغيل مختلفة فإن الحل كان متمثلاً في وجود جهازين بأنظمة تشغيل مختلفة،
لذلك فقد تم طرح إمكانية تطوير أداة تقوم بتشغيل نظامي تشغيل على جهاز واحد وكانت مايعرف بالنهج الإفتراضي، حيث تسمح لجهاز كمبيوتر واحد العمل على نظامي تشغيل كلاً على حده،
ويسمى نظام التشغيل الأساسي بنظام التشغيل المضيف اما الآخر فيسمى بنظام التشغيل الضيف،
ومن أمثلة ذلك ميزة Boot Camp الموجودة في نظام Mac OS ، والتي تسمح بتشغيل نظام Windows.

76. أمثلة على أشهر نظم التشغيل- تابع
أنظمة تشغيل الهواتف الذكية Smart Phone OS:
هي جميع الأنظمة التي تسمح لإجهزة الهواتف النقالة بإجراء المكالمات وتنفيذ بعض المهام، ونلاحظ أن هذه الأنظمة قد شهدت تطوراً هائلاً في الآونة الأخيرة حيث أصبح بالإمكان إجراء العديد من المهام في اللحظة الواحدة ومن أشهر هذه الأنظمة :
معلومة
في أجهزة ألعاب الفيديو مثل Sony play Station, Xbox 360, Nintendo Wii يسمى نظام التشغيل Firmware وهو الذي يقوم بالتحكم في الجهاز.
اسم النظام
الشركة المنتجة
الهاتف المستخدم
Windows
Nokia
Blackberry
Rim
Windows Mobile
Microsoft Windows
I Phone OS X
Apple
Apple Mobile
Android
Google
جميع الأجهزة التي تدعم الاندرويد

77. البرمجيات/ البرامج المساعدة
البرامج المساعدة Utility Program:
وهي عبارة عن برامج صغيرة ودائماً ماتأتي في أقراص تبعاً لنظام التشغيل وتقوم بمساعدة نظام التشغيل في أغلب الوظائف،وذلك لإن الهدف من أجهزة الحاسب العمل بكفاءة عالية وسرعة عالية ويمكن أن يتعرض جهاز الحاسب لبعض الأخطاء مثل : تعطل الأقراص الصلبة الداخلية أو إنخفاض سرعة عمليات التشغيل وما إلى ذلك، وتلعب هذه البرامج دوراً في دعم المستخدمين والمطورين أثناء التعامل مع اجهزة الحاسب الآلي،
وهناك العديد من البرامج المساعدة ولكن أشهرها هو :
برامج مضادات الفيروسات: حيث تقوم هذه البرامج بحماية الجهاز من أنواع الفيروسات التي تقتحمه عبر الشبكة أو عبر وسائط التخزين المختلفة ، ومن أشهر برامج مكافحة الفيروسات (Avast, Avira)
برامج استكشاف الاخطاء وإصلاحها: تساعد نظام التشغيل في اكتشاف الاخطاء التي يمكن أن تحدث به وتساعد في حلها مثل : Desk cleanup
برامج ضغط الملفات File Compression: وتستخدم لتقليل حجم الملفات خاصة اذا كان الهدف إرسالها عبر شبكة الإنترنت أو البريد الإلكتروني، حيث تقوم بتقليل حجم الملفات بناء على خوارزميات محددة لذلك ومن أشهر البرامج: WinRar.
برامج النسخ الإحتياطي: وهي التي تساعد نظام التشغيل في عمل نسخة إحتياطية في حال فقدان النسخ الأصلية أو تلفها.
برامج إزالة وتثبيت البرامج : من خلال هذه البرامج نستطيع ان نقوم بازالة وتثبيت البرامج والتطبيقات الموجودة على جهاز الحاسب بصورة آمنة وصحيحة.

78. البرمجيات- تابع برامج تشغيل الأجهزة Device Drive:
كل جهاز أو مكون مادي يتم توصيله مع جهاز الحاسب الآلي يحتاج الى برنامج حتى يستطيع جهاز الحاسب التعرف عليه والعمل معه لإداء المهام المطلوبة،
وتسمى هذه البرامج ببرامج تشغيل الأجهزة Device Drive،
وهي عبارة عن برامج تاتي في صورة أقراص مع الأجهزة الطرفية والتي يتم توصيلها مع الجهاز وتساعد نظام التشغيل في التعرف على الأجهزة المتصلة والعمل معها،
وقد اشتهرت هذه البرامج وسط الأشخاص الذين يتعاملون مع أجهزة الحاسب بمسمى (تعريف)، مثل أجهزة الطابعات فعند توصيلها على الأجهزة للمرة الأولى فإنه يتطلب ذلك وضح القرص الذي يحوي برنامج التشغيل للطابعة على قارئ الأقراص ليتم تعريف جهاز الحاسب بالجهاز المقترن الجديد.
هل نحتاج دائماً لهذه البرامج ؟
في يومنا هذا نجد أن أغلب الأجهزة مثل: Keyboard-Mouse-Mic لاتحتاج إلى برامج ويقوم جهاز الحاسب بالتعرف إليها مباشرة، ويرجع السبب إلى أنه ومع تطور إدارات أنظمة التشغيل فقد تم إضافة برامج تأتي مع نظام التشغيل لتساعده في التعرف على العديد من الأجهزة القياسية والتي يتم توصيلها مع أجهزة الحواسيب، وتسمى هذه البرامج ببرامج التوصيل والتشغيل Plug and Play(PnP).

79. البرمجيات- تابع البرامج التطبيقيةApplication Software :
يطلق عليها ببرامج المستخدمين وهي البرامج التي صممت لغرض معين ويقوم بالتعامل معها مجموعة المستخدمين الذين يستخدمون أجهزة الحواسيب، ودائماً ما يتم استخدامها عند الحاجة لها أو عند تنفيذ مهام معينة، وتصنف هذه البرمجيات إلى عدة تصنيفات:

80. البرامج التطبيقية/ أ- برامج جاهزة
برامج جاهزة Ready-made application software
وهي عبارة عن برمجيات معدة مسبقاً ويستطيع أي شخص شراءها من الاسواق واستخدامها ولم يتم تصميمها لشركة معينة أو لشخص بشكل خاص لذا يطلق عليها احيانا "البرمجيات التي تبتاع من الرف – off-the-shelf software" وتعود ملكيتها للشركة المنتجة للبرنامج وللعميل حق الاستخدام فقط. تتميز بانها رخيصة الثمن بالمقارنة مع الانواع الاخرى. ولانها تستخدم عادة من عدد كبير من المستخدمين فان الاخطاء والمشاكل فيها يتم اكتشافها وتحديثها مما يجعل هذا النوع من البرمجيات اكثر ثباتا من الانواع الاخرى.
يتم تصميم هذه البرمجيات لخدمة مجالات مختلفة مثل :
برامج الإنتاجية Productivity Software
برامج الوسائط المتعددة
البرامج الترفيهية
برامج التواصل

81. مجالات البرامج الجاهزة
برامج الإنتاجية Productivity Software:
ويقصد بها البرامج التي يتم استخدامها لإنجاز بعض المهام المطلوبة.
اسم البرنامج
مثال
Closed Source
Open Source
برامج معالجة النصوص
Microsoft Word
Libre Office Writer
برامج الجدوال الإلكترونية
Microsoft Excel
Libre Office Calc
برامج العروض التقديمية
Microsoft Power Point
Libre Office Impress
برامج قواعد البيانات
My SQL- Oracle
Libre Office Base

82. مجالات البرامج الجاهزة- تابع
برامج الوسائط المتعددة:
وهي عبارة عن البرامج التي تتعامل مع الوسائط المتعددة سواء كانت صوت أو صورة أو فيديو وتشمل:
اسم البرنامج
مثال
Closed Source
Open Source
برامج عرض وتحرير الصور
Google Picasa,
Adobe Photoshop
GIMP,
Inkscape
برامج تشغيل وتحرير الفيديو
Windows Media Player-Final Cut Pro
Openshot
برامج تشغيل وتعديل الصوت
MP3 Recording-CD Ripping

83. مجالات البرامج الجاهزة- تابع
البرامج الترفيهية:
وتشمل البرمجيات التي يتم استخدامها بغرض الترفيه كالألعاب أو الإسطوانات التعليمية أو برامج المسابقات.
برامج التواصل:
وتشمل التطبيقات والبرمجيات التي تساعد على التواصل بين المستخدمين ومن ضمنها برامج البريد الالكتروني برامج المحادثة والمكالمات و برامج التواصل الاجتماعي.

84. البرامج التطبيقية/ ب- برامج معدة حسب الطلب
برامج معدة حسب الطلب User-designed application software:
هي برامج يتم تصميمها بشكل خاص لكل عميل حسب طلبه لذا يطلق عليها احيانا (Tailor Made) او Bespoke Software.
حيث تلبي احتياجات العميل وتعود ملكيتها للمنظمة او العميل الذي قام بطلب تلك البرامج.
وتتميز هذه البرمجيات بانها تحتوي على الخصائص المطلوبة فقط فلا تحتوي على خصائص اكثر قد لا يحتاجها العميل او اقل من احتياجاته.
ولكن تصميم تلك البرامج يجعل اسعارها اغلى من البرامج الجاهزة كما ان تصميمها واختبارها يحتاج الي وقت وجهد كبيرين.
ونجدها دائماً في اغلب القطاعات أو المؤسسات مثل الانظمة المستخدمة لإدارة الحسابات و جرد المخزون و انظمة البنوك , وتطبيقات برمجيات تشغيل معدات واجهزة المصانع.

85. البرمجيات حزم البرمجيات :
يمكن ان تأتي مجموعة من البرمجيات الجاهزة على شكل حزمة او طقم (Suite) برمجيات.
يحتوى كل طقم على مجموعة من البرامج لأغراض متعددة وتكون هذه البرمجيات متشابهة في واجهات المستخدم وقادرة على مشاركة البيانات بين بعضها البعض. مثل : Microsoft Office Suite و Libre Office.
تراخيص البرمجيات:
تحتوى معظم البرامج والتطبيقات على رخصة قانونية تحكم عملية استخدامها او توزيعها او الاطلاع على الشفرة المصدرية Source codeاو تعديلها.
عادة ما يظهر نص هذه الرخصة اثناء تنصيب او تحميل تلك البرامج او التطبيقات.
وأيا كانت مستويات هذه الرخصة سواء للاستخدام او للتوزيع او للتعديل او النشر فهنالك نوعين اساسيان لها :
رخص المصادر المغلقة Closed Source :
رخص المصادر المفتوحة (الحرة) Open Source

86. أنواع تراخيص البرمجيات
رخص المصادر المغلقة Closed Source :
وتعني ان الشفرة المصدرية Source code للبرنامج مغلقة وغير مصرح للمستخدمين النهائيين بالإطلاع عليها او تعديلها فهي ملك لصاحبها الذي يملك حقوق ذلك البرنامج ولكن تختلف وتتعدد اشكال برامج رخص المصادر المغلقة بحسب صلاحيات الاستخدام للبرنامج وتوزيعة فمنها ما هو مجاني ومنها ماهو مدفوع ومنها ما هو تجريبي ومن امثلة ذلك:
البرامج المدفوعة Payware / Retail Software: هي البرامج الغير مصرح باستخدامها الا عن طريق شرائها. حيث يتم التصريح لاستخدام البرنامج بعد الشراء عن طريق اعطاء رقماً سرياً مرجعياً متسلسلSerial Number يعبر عن هوية كل برنامج تم بيعة.

87. أنواع تراخيص البرمجيات- تابع
برامج تجريبية Trialware or Demoware: هي برامج مصغرة تطرح كعينة عن البرنامج الاساسي قبل طرحة بالسواق بهدف اكتشاف الاخطاء واحيانا من باب الدعاية وتكون مجانية.
برامج Shareware: هي برمجيات مجانية محدودة الصلاحيات. فاما ان تكون محدودة الخصائص او تكون محدودة المدة او كليهما معاً. عند الحاجة الى خصائص اكثر واستخدام كافة قدرات البرنامج او عند انتهاء المدة تتحول هذه البرامج الي برامج مدفوعة تحتاج الى شرائها.
برامج مجانية Freeware: هي برامج مجانية كاملة بكل امكانياتها وخصائصها فهي غير محدودة المدة ومتاحة للجميع لغرض الاستخدام. ولكن تبقى الشفرة المصدرية Source code مغلقة وملك للجهة منشئة البرنامج , فهذه البرامج للاستخدام فقط . وعندما تحتوي البرامج المجانية على الاعلانات المزعجة تسمي (Adware)

88. أنواع تراخيص البرمجيات- تابع
رخص المصادر المفتوحة (الحرة) Open Source:
هي برامج مجانية كاملة الصلاحيات حيث يمكن استخدامها ونشرها وتوزيعها وكذلك يمكن التطوير عليها.
فالشفرة المصدرية Source code بها مفتوحه ومتاحه للعامة لغرض الاطلاع والتطوير ولكن بشروط معينة.
ومن اشهر تلك الشروط ان تبقى الشفرة المصدرية Source cod مفتوحة ولا يتم اغلاقها بعد التعديل عليها
ومن اشهر التطبيقات مفتوحة المصدر المتصفح الشهير Firefox .

89. طرق توزيع البرمجيات برمجيات تثبت على الجهاز Computer-Based Software:
هي البرمجيات التي تثبت على القرص الصلب للجهاز. وفي كل مره يتم اصدار نسخة جديدة من البرنامج تحتاج الى عمل ترقية للنسخة الموجودة على الجهاز . وهي اشهر طرق التوزيع المستخدمة حيث يدخل بها اغلب برامج تطبيقات الجوال والالعاب الالكترونية .
برمجيات عبر الويب Web-Based Software:
مع التطور الهائل في تقنيات الشبكات اصبح من الممكن تشغيل التطبيقات غير المثبتة على نفس الجهاز ولكنها مثبتة على اجهزة خوادم بعيدة و يستخدم برنامج المتصفح للدخول على تلك تطبيقات. ومع ظهور شبكة الانترنت اصبحت البرمجيات تقدم كخدمة Software as a Service (SaaS) فلا يحتاج المستخدم من الحصول على اجهزة ذات سعات تخزين كبيرة فكل العمليات والتخزين سوف تتم على جهاز الخادم او المضيف للجهة مقدمة الخدمة. وكل ما يحتاجه المستخدم هو اتصال بالشبكة وبرنامج متصفح للدخول على تلك البرمجيات.

90. البرمجيات في القطاع التجاري والاعمال
البرمجيات في القطاع التجاري والاعمال:
تستخدم اغلب المنظمات وقطاعات الاعمال البرمجيات الجاهزة ولكن احيانا لا تغطي تلك البرمجيات كل احتياجات المنظمات حيث تختلف تلك الاحتياجات باختلاف المنظمة.
لذا تستخدم المنظمات البرمجيات المعدة حسب الطلب ايضا. ففي الاعمال التجارية الصغيرة ربما يكتفى بالبرمجيات الجاهزة ولكن في القطاعات والمنظمات الكبيرة يتم الدمج بين البرمجيات الجاهزة والمصممة حسب الطلب وذلك لتلبية احتياجات تلك القطاعات.
كما انها تستخدم انظمة المعلومات والتي وتحتوي على مجموعة برامج تربط كل اجزاء المنظمة وتسهل عمل اداتها مثل انظمة تخطيط موارد المؤسسة ERP (enterprise resource planning) .
وعادة ما تستخدم تلك المنظمات انظمة وبرمجيات جاهزة ولكنها قابلة للتكيف حسب متطلبات المنظمة مثل انظمة SAP وSharePoint.