تاریخچه استفاده از کامپیوتر

تاریخچه استفاده از کامپیوتر

بشر از دیر باز سرگرم اموری نظیر شمارش ‌، اندازه گیری و ضبط کردن اشیاء و نیز گزارش دادن اطلاعات در مورد اشیاء به همنوعان خود بوده است . واژه ( اشیاء ) می تواند دلالت بر تعداد گوسفندان یک گله ، وزن یک کودک ، ابعاد یک زمین ، مدت زمان طی شده از آخرین خشکسالی یا شدت یک زمین لرزه را داشته باشد .
در مقابل کلمه ی Computer در دائره المعارفها نوشته شده است : محاسبه کردن ، تخمین زدن ، حساب کردن و ما Computer را به نام ماشین محاسبه گر می خوانیم .
کامپیوتر آخرین زنجیر از حلقه ماشین های محاسبه گر و ذخیره کننده اطلاعات می باشد . البته چیزی که کامپیوتر را از دیگر ماشینهای محاسبه گر جدا کرده است ، در واقع سرعت ، دقت و اطمینان بالا در انجام کارهاست .
کامپیوترهای امروزی در مقیاس میلیونها عملیات در ثانیه اندازه گیری می شود . هر چند ممکن است این عملیات ساده باشد ، اما ترکیب آنها به روشهای مختلف ، منجر به ظهور آرایش عظیمی از عملکردهای مفید می گردد . این موضوع تقریبا تمام اتفاقی است که طی سه چهار دهه اخیر ( که معادل است با کل تاریخ کامپیوترهای تجاری ) به وقوع پیوسته است .
کامپیوترهای امروزی بسیار کوچکتر طراحی شده اند . به طوری که به راحتی بر روی یک میز جا می گیرند . چیزی که قبلا یک اتاق بزرگ را به طور کامل اشغال می کرد ، امروزه در یک جعبه کوچک جا می شود . در عین حال که کامپیوترهای امروزی توانایی ذخیره اطلاعات بیشتر و سرعت بیشتر در محاسبه را دارند .

کامپیوتر ماشینی است که سه کار انجام میدهد : ورودی ساخت یافته را میپذیرد، آن را بر طبق قوانین از پیش تعریف شده ای پردازش میکند، و نتایج را به عنوان خروجی نمایش میدهد.

واحد پردازش مرکزی

مدت زمان انجام یک کار بوسیله کامپیوتر، به عوامل متعددی بستگی دارد که اولین آنها ، سرعت پردازشگر Processor کامپیوتر است . پردازشگر یک تراشه الکترونیکی کوچک در قلب کامپیوتر بوده و سرعت آن بر حسب مگاهرتز MHz سنجیده می شود . هر چه مقدار این پارامتر بیشتر باشد ، پردازشگر سریعتر خواهد بود و در نتیجه قادر خواهد بود ، محاسبات بیشتری را در هر ثانیه انجام دهد . سرعت پردازشگر به عنوان یکی از مشخصه های یک کامپیوتر به قدری در تعیین کارآیی آن اهمیت دارد که معمولا به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده نام کامپیوتر از آن یاد می شود . تراشه پردازشگر و اجزای الکترونیکی که آن را پشتیبانی می کنند ، مجموعا به عنوان واحد پردازش مرکزی یا CPU

شناخته میشود.

واحد پردازش مرکزی با حروف اختصاری CPU -Central Processing Unit واحد محاسباتی و کنترلی کامپیوتر است که دستورالعمل ها را تفسیر و اجرا میکند. کامپیوترهای بزرگ و مینی کامپیوتر های قدیمی بردهایی پر از مدارهای مجتمع داشته اند که عمل واحد پردازش مرکزی را انجام داده است. واحدهای پردازش مرکزی ، تراشه هایی که ریز پردازنده نامیده میشوند ، امکان ساخت کامپیوترهای شخصی و ایستگاههای کاری را میسر ساخته اند. در اصطلاح عامیانه CPU به عنوان مغز کامپیوتر شناخته میشود.

سخت افزار

هنگامیکه به قصد خرید یک کامپیوتر وارد بازار می شوید ، بلافاصله با انتخابهای بسیار متعددی مواجه می شوید . این انتخابها ، حتی افرادی را که در به کارگیری کامپیوتر دارای تجربه هستند ، دچار سردرگمی می کنند . در نتیجه ، برای اتخاذ یک تصمیم معقول لازم است با عملکرد اجزای اصلی یک سیستم کامپیوتری و معیارهایی که باید بر اساس آنها تصمیم بگیرید ، آشنا باشید وگر نه قطعا در انتخاب یک سیستم کامپیوتری که نیاز شما را پاسخگو باشد دچار مشکل خواهید شد . همانطور که می دانید کامپیوتر کاربردهای فراوانی دارد و مقدار حافظه ی آن می بایستی متناسب با نوع کاری کاربر تنظیم گردد تا بتواند از لحاظ سرعت ، امنیت، مقدار ذخیره سازی اطلاعات و دیگر تجهیزات پاسخگو باشد . حال آنکه در خرید یک سیستم کامپیوتری وجود برخی از قطعات لازم و اجباری و برخی دیگر حالت اختیاری دارد. به عنوان مثال اگر یک Pc دارای کارت گرافیکی نباشد قطعا استفاده از آن غیر ممکن خواهد بود اما اگر همان سیستم قلم نوری نداشته باشد شاید کاربر با مشکل چندانی مواجه نشود . پس مهمترین مساله در انتخاب قطعات سخت افزاری نیاز کاری کاربر می باشد .

سخت افزار عبارتست از تجهیزات فیزیکی که سیستم کامپیوتری را تشکیل میدهند از جمله نمایشگر ( مونیتور )، چاپگر ، صفحه کلید ، کابلها و غیره . سخت افزار به همراه نرم افزار برای انجام وظایف بر روی کامپیوتر کار میکند. سخت افزار از تعدادی قطعات تشکیل میشود که هر کدام کاربرد مشخصی دارند.

نرم افزار

نرم افزار وجه غیر قابل لمس به کارگیری کامپیوتر می باشد . نرم افزار یک نام عام است که به تمام برنامه ها ( که خود مجموعه ای از دستورالعملها می باشند ) اطلاق شده و نحوه رفتار کامپیوتر را تعیین می کنند . هنگامیکه سخن از نرم افزار به میان می آید منظور مجموعه ای از صفر و یک هایی است که برای سخت افزار قابل خواندن باشد اما برای یک برنامه نویس لازم نیست که با زبان برنامه نویسی ماشین آشنا باشد اکثر نرم افزارهایی که شاید خود شما هم نام آنها را شنیده باشید این قابلیت را دارند که دستورالعملها را به زبان ماشین تبدیل نمایند( مانند زبان C ) . ضمن اینکه هر نرم افزار قابلیت های خاص خود را دارد که کار کردن با آنها را سخت یا آسان می کند . برخی از نرم افزارها هم الزاما به زبان ماشین نوشته می شوند( مانند زبان اسمبلی ). به طور کلی هر نرم افزار به یکی از دو دسته نرم افزارهای سیستمی و نرم افزارهای کاربردی تعلق دارد .

نرم افزار (Soft ware ) یا برنامه های کامپیوتری دستور العملهایی هستند که باعث کار کردن سخت افزار (Hardware) میشوند. نرم افزار سیستم ( سیستمهای عامل ) که کار کامپیوتر را کنترل میکنند و برنامه های کاربردی مانند برنامه های واژه پردازی صفحه گسترده ها ، پایگاه داده ها که وظایف را برای کاربران کامپیوتر انجام میدهند ، دو نوع اصلی نرم افزار هستند. نرم افزار شبکه که باعث ارتباط گروهی از کامپیوتر ها میشود و نرم افزار برنامه نویسی که ابزار هایی را برای نوشتن برنامه ها در اختیار برنامه نویسان قرار میدهد دو گروه اضافی دیگر هستند.

انواع کامپیوتر

کامپیوترها در گروههای مختلفی دسته بندی می شوند ، هر چند مرز این گروهها همیشه کاملا واضح نبوده و می توان آنها را به صورت طیفی یا تغییر تدریجی در نظر گرفت . در یک سوی این طیف ، کامپیوترهای Main Frame قرار دارند .
از خصوصیات این کامپیوترها می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1- بزرگ و گران قیمت هستند .
2- مورد استفاده آن در شرکتهای بزرگ ، سازمانهای دولتی و موسسه های علمی – تحقیقاتی است .
3- از آنها می توان بصورت پیوسته در 24 ساعت روز و 365 روز سال استفاده کرد .
4- توانایی پردازش تعداد عظیمی کار و محاسبات بسیار پیچیده را دارند .
در انتهای دیگر این طیف ، کامپیوترهایی قرار دارند که اغلب ما با آنها آشنا هستیم ، این کامپیوترها را کامپیوترهای شخصی یا PC می نامند که البته قبلا با عنوان میکرو کامپیوتر شناخته می شدند .
از خصوصیات این کامپیوترها می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1- نسبت به کامپیوترهای MainFrame ارزان هستند .
2- تنوع زیادی در شکل و کاربرد آنها وجود دارد .
یکی از اشکال کامپیوترهای PC ، کامپیوترهای رومیزی هستند .
کامپیوترهای رومیزی معمولا حاوی اجزای جداگانه ای شامل یک واحد سیستم ، یک صفحه نمایش و یک صفحه کلید هستند . نوع دیگری از کامپیوترهای شخصی ، کامپیوترهای لپ تاپ Lap-Top Notebook هستند که امکان جابه جا کردن آنها بیشتر بوده و دارای یک صفحه نمایش تخت از نوع کریستال مایع یا LCD می باشند . در این نوع کامپیوترها ، صفحه کلید و واحد سیستم بوسیله یک لولا به یکدیگر متصل می شوند . در عین حال ، کامپیوترهای لپ تاپ قدری گرانتز از PC ها هستند .
اما بین دو انتهای طیفی که انواع کامپیوترها را دسته بندی می کند ، مینی کامپیوترها قرار دارند . از خصوصیات این نوع کامپیوترها می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1- مورد استفاده در شرکتهایی با توانایی متوسط
2- دارای توان پردازشی بالا ، ظرفیت ذخیره سازی و اطمینان بیشتر نسبت به PC ها .
در انتهای این قسمت لازم است به نوع دیگری از کامپیوترها اشاره کرد :
کامپیوترهای شبکه ( سرورهای شبکه ) کامپیوترهایی هستند که یک شبکه کامپیوتری را مدیریت ، پشتیبانی و از نظر امنیتی محافظت می کنند . کاربران شبکه می توانند از منابع ( شامل داده ها ، نرم افزارها و سخت افزارها ی ) موجود در سرور شبکه استفاده کنند . در گذشته این کاربران تنها از پایانه های گنگ استفاده می کردند ، پایانه های گنگ وسایلی ( شامل تنها یک صفحه نمایش و یک صفحه کلید ) بودند که به سادگی ورودی را از کاربر پذیرفته و نتایج را نمایش می دادند . در این حالت ، تمام عملیات پردازش و نگهداری داده ها توسط کامپیوتر سرور انجام می شود .
اما امروزه اکثر کاربران شبکه از پایانه های هوشمند سود می جویند . پایانه های هوشمند کامپیوترهایی از نوع PC هستند که خود نیز دارای قابلیت پردازش و نگهداری اطلاعات به صورت محلی هستند .

کامپیوتر ها را به صورت سوپر کامپیوتر ، کامپیوترهای بزرگ ، سوپر مینی کامپیوتر ، مینی کامپیوترها، ایستگاههای کاری و ریز کامپیوترها رده بندی میکنند.

سیستم عامل

سیستم عامل بدون شک مهمترین نرم افزار در کامپیوتر است . پس از روشن کردن کامپیوتر اولین نرم افزاری که مشاهده می گردد سیستم عامل بوده و آخرین نرم افزاری که قبل از خاموش کردن کامپیوتر مشاهده خواهد شد، نیز سیستم عامل است . سیستم عامل نرم افزاری است که امکان اجرای تمامی برنامه های کامپیوتری را فراهم می آورد. سیستم عامل با سازماندهی ، مدیریت و کنترل منابع سخت افزاری امکان استفاده بهینه و هدفمند آنها را فراهم می آورد. سیستم عامل فلسفه بودن سخت افزار را بدرستی تفسیر و در این راستا امکانات متعدد و ضروری جهت حیات سایر برنامه های کامپیوتری را فراهم می آورد.
تمام کامپیوترها از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. مثلا" اجاق های مایکروویو که در آشپزخانه استفاده شده دارای نوع خاصی از کامپیوتر بوده که از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. در این نوع سیستم ها بدلیل انجام عملیات محدود و ساده، نیازی به وجود سیستم عامل نخواهد بود. اطلاعات ورودی و خروجی با استفاده از دستگاههائی نظیر صفحه کلید و نمایشگرهای LCD ، در اختیار سیستم گذاشته می شوند. ماهیت عملیات انجام شده در یک اجاق گاز مایکروویو بسیار محدود و مختصر است، بنابراین همواره یک برنامه در تمام حالات و اوقات اجراء خواهد شد.
برای سیستم های کامپیوتری که دارای عملکردی بمراتب پیچیده تر از اجاق گاز مایکروویو می باشند، بخدمت گرفتن یک سیستم عامل باعث افزایش کارآئی سیستم و تسهیل در امر پیاده سازی برنامه های کامپیوتری می گردد. تمام کامپیوترهای شخصی دارای سیستم عامل می باشند. ویندوز یکی از متداولترین سیستم های عامل است . یونیکس یکی دیگر از سیستم های عامل مهم در این زمینه است . صدها نوع سیستم عامل تاکنون با توجه به اهداف متفاوت طراحی و عرضه شده است. سیستم های عامل مختص کامپیوترهای بزرگ، سیستم های روبوتیک، سیستم های کنترلی بلادرنگ ، نمونه هائی در این زمینه می باشند.
سیستم عامل با ساده ترین تحلیل و بررسی دو عملیات اساسی را در کامپیوتر انجام می دهد :
- مدیریت منابع نرم افزاری و سخت افزاری یک سِستم کامپیوتری را برعهده دارد. پردازنده ، حافظه، فضای ذخیره سازی نمونه هائی از منابع اشاره شده می باشند .
- روشی پایدار و یکسان برای دستیابی و استفاده از سخت افزار بدو ن نیاز از جزئیات عملکرد هر یک از سخت افزارهای موجود را برای برنامه های کامپیوتری فراهم می نماید.
اولین وظیفه یک سیستم عامل، مدیریت منابع سخت افزاری و نرم افزاری است . برنامه های متفاوت برای دستیابی به منابع سخت افزاری نظیر: پردازنده ، حافظه، دستگاههای ورودی و خروجی، حافظه های جانبی، در رقابتی سخت شرکت خواهند کرد. سیستم های عامل بعنوان یک مدیر عادل و مطمئن زمینه استفاده بهینه از منابع موجود را برای هر یک از برنامه های کامپیوتری فراهم می نمایند.
وظیفه دوم یک سیستم عامل ارائه یک رابط ( اینترفیس ) یکسان برای سایر برنامه های کامپیوتری است . در این حالت زمینه استفاده بیش از یک نوع کامپیوتر از سیستم عامل فراهم شده و در صورت بروز تغییرات در سخت افزار سیستم های کامپیوتری نگرانی خاصی از جهت اجرای برنامه وجود نخواهد داشت، چراکه سیستم عامل بعنوان میانجی بین برنامه های کامپیوتری و سخت افزار ایفای وظیفه کرده و مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری به وی سپرده شده است .برنامه نویسان کامپیوتر نیز با استفاده از نقش سیستم عامل بعنوان یک میانجی براحتی برنامه های خود را طراحی و پیاده سازی کرده و در رابطه با اجرای برنامه های نوشته شده بر روی سایر کامپیوترهای مشابه نگرانی نخواهند داشت . ( حتی اگر میزان حافظه موجود در دو کامپیوتر مشابه نباشد ) . در صورتیکه سخت افزار یک کامپیوتر بهبود و ارتقاء یابد، سیستم عامل این تضمین را ایجاد خواهد کرد که برنامه ها، در ادامه بدون بروز اشکال قادر به ادامه حیات وسرویس دهی خود باشند. مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری برعهده سیستم عامل خواهد بود نه برنامه های کامپیوتری، بنابراین در زمان ارتقای سخت افزار یک کامپیوتر مسئولیت سیستم عامل در این راستا اولویت خواهد داشت . ویندوز 98 یکی از بهترین نمونه ها در این زمینه است . سیستم عامل فوق بر روی سخت افزارهای متعدد تولید شده توسط تولیدکنندگان متفاوت اجراء می گردد. ویندوز 98 قادر به مدیریت و استفاده از هزاران نوع چاپگر دیسک و سایر تجهیزات جانبی است .

سیستم عامل ( Operating System ) با حروف اختصاری OS نرم افزاری است که مسئول کنترل و بکار گیری منابع سخت افزاری مانند حافظه ، واحد پردازش مرکزی ( CPU) فضای ذخیره سازی دیسک و تجهیزات جانبی میباشد. سیستم عامل مبنایی است که برنامه های کاربردی مانند برنامه های واژه پردازی و صفحه گسترده ها بر اساس آن ساخته میشود. متداولترین سیستم عامل تا کنون Unix, Windows, OS/2 Mac OS, MS-DOS بوده اند.

RAM

حافظه (RAM(Random Access Memory شناخته ترین نوع حافظه در دنیای کامپیوتر است . روش دستیابی به این نوع از حافظه ها تصادفی است . چون می توان به هر سلول حافظه مستقیما" دستیابی پیدا 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 ذخیره و صرفا" امکان دستیابی به آنها بصورت ترتیبی وجود خواهد داشت. ( نظیر نوار کاست ) در صورتیکه داده مورد نظر در محل جاری نباشد هر یک از سلول های حافظه به ترتیب بررسی شده تا داده مورد نظر پیدا گردد. حافظه های SAM در مواردیکه پردازش داده ها الزاما" بصورت ترتیبی خواهد بود مفید می باشند ( نظیر حافظه موجود بر روی کارت های گرافیک ). داده های ذخیره شده در حافظه RAM با هر اولویت دلخواه قابل دستیابی خواهند بود.

RAMسر نام عبارت (Random Access Memory ) به مفهوم حافظه با دستیابی مستقیم یا دستیابی تصادفی ، محلی است که دستورالعمل ها و داده های برنامه در آن ذخیره میشوند. بطوری که مستقیماً برای واحد پردازش مرکزی (CPU) قابل دستیابی باشند. RAM حافظه خواندنی / نوشتنی نیز نامیده میشود. لازم به ذکر است که با قطع ناگهانی برق تمام اطلاعات این حافظه از بین خواهد رفت .

ROM

حافظه ROM یک نوع مدار مجتمع (IC) است که در زمان ساخت داده هائی در آن ذخیره می گردد. این نوع از حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپیوترهای شخصی در سایر دستگاههای الکترونیکی نیز بخدمت گرفته می شوند. حافظه های ROM از لحاظ تکنولوژی استفاده شده، دارای انواع زیر می باشند:
ROM
PROM
EPROM
EEPROM
Flash Memory
هر یک از مدل های فوق دارای ویژگی های منحصربفرد خود می باشند . حافظه های فوق در موارد زیردارای ویژگی مشابه می باشند:
داده های ذخیره شده در این نوع تراشه ها " غیر فرار " بوده و پس از خاموش شدن منبع تامین انرژی اطلاعات خود را از دست نمی دهند.
داده های ذخیره شده در این نوع از حافظه ها غیر قابل تغییر بوده و یا اعمال تغییرات در آنها مستلزم انجام عملیات خاصی است.

ROMسرنام عبارت (Read Only Memory ) یا حافظه فقط خواندنی ، حافظه ای بر پایه نیمه هادی است که دستورالعمل ها یا داده های قابل خواندن و غیر قابل تغییری را در خود جای میدهد. ROM بخشی از انبار اولیه کامپیوتر است که محتویاتش را زمان خاموش کردن دستگاه از دست نمیدهد و شامل برنامه های ضروری سیستم است . دستورالعمل های راه اندازی در ROM نگهداری میشود و هنگام روشن کردن کامپیوتر کار راه اندازی سیستم به عهده آنها است.

هارد دیسک

ما را در سایت دانشجویان دانشگاه آزاد اسلامی واحد دیر رشته کامپیوتر دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : حمید علی عسگری esfahan2013 بازدید : 262 تاريخ : سه شنبه 28 آذر 1391 ساعت: 22:33