مقدمة في الحاسوب

من الأشياء المهمة لكل شخص مبتدئ في علوم الحاسوب معرفة أساسيات الحاسوب سواء كان يريد تعلم البرمجة, الأنظمة, الشبكات، أو تقنيات الحماية, لفهم آلية عمل الحاسوب وماذا يحدث داخله وغيرها من الأشياء المهمة.

تعريف الحاسوب

الحاسوب أو الكمبيوتر (Computer) هو جهاز إلكتروني يقوم بإستقبال البيانات و معالجتها و من ثم يخرجها في شكل معلومات يمكن للمستخدم الإستفادة منها.

1- البيانات

البيانات تسمى (Data) وهي سجل الرموز الخام، والحروف والأرقام والبيانات الصوتية والرسومية كل هذه تسمى بيانات, ويتم إدخالها إلى الحاسوب بواسطة أجهزة الإدخال التي سوف نتناولها لاحقاً بالتفصيل.

2- معالجة البيانات

معالجة البيانات (Data processing) هي أكثر و أهم العمليات التي يقوم بها الحاسوب و أشكال معالجة البيانات كثيرة مثل الحفظ بواسطة وحدات التخزين المختلفة و التصنيف, و تشفير البيانات أو تمييزيها, إضافة أو حذف البيانات, و العمليات الحسابية التي يقوم بها الحاسوب و التي يتميز بها عن غيره.

و أخيراً بعد معالجتها يتم حفظها, أو يتم إخراجها بواسطة أجهزة الإخراج التي سوف نتناولها لاحقاً بالتفصيل.

مكونات الحاسوب

يتكون الحاسوب من جزأين أساسين هما العتاد أو الهاردوير (Hardware) و البرمجيات أو السوفت وير (Software).

1- الهاردوير

الهاردوير هو الجسم المادي الملموس الذي يمكننا أن نراه مثل صندوق النظام (Box)، الشاشة (Screen)، الفأرة أو الماوس (Mouse)، ولوحة المفاتيح أو الكيبورد (Keyboard).

ملاحظة: الهاردوير بدون سوفت وير لا يمكن أن يعمل. أي قطع الحاسوب تحتاج للبرمجيات حتى تعمل بشكل متناسق مع الحاسوب بدونها مستحيل أن تعمل.

الهاردوير نوعان:

• أجهزة إدخال (Input Devices).
• أجهزة إخراج (Output Devices).

قطع الحاسوب التي تعتبر كأجهزة إدخال للمعلومات:

• لوحة المفاتيح.
• الماوس.
• الميكروفون.
• كاميرة الويب.
• محركات الأقراص الصلبة.

قطع الحاسوب التي تعتبر كأجهزة إخراج للمعلومات:

• الشاشة.
• السماعة.
• الطابعة.

2- السوفت وير

بشكل عام, البرمجيات أو السوفتوير وهي البرامج التي نستخدمها في حياتنا اليومية عند إستخدامنا للجهاز سواء كان حاسوباً أم هاتفاً و هناك الكثير والكثير منها على سبيل المثال برنامج فوتوشوب، برنامج المفكرة، وبرنامج الرسام إلخ..

هذه البرامج هي ما تمكننا من إستخدام الحاسوب و الإستفادة منه فبدونها لا يوجد قيمة له.

و هناك نوع آخر مهم جداً من البرمجيات و الذي نقول له تعريفات قطع الحاسوب (Drivers).

كل قطعة إلكترونية تقوم بتوصيلها بحاسوبك تحتاج تنصيب برنامج (تعريف) خاص بها على الحاسوب حتى يعرف حاسوبك بأمرها و تصبح قادر على التعامل معها من الحاسوب.

إذاً من دون البرامج الخاصة لتشغيل قطع الحاسوب لا يمكن للحاسوب أن يعمل أصلاً؛ أي هي التي تدير و تتحكم بعتاد الحاسوب و كلُ مكملٌ للآخَر فلا يمكنك عزيزي القارئ أن تتخيل إستخدام الحاسوب دون البرمجيات لأنه سيكون عبارة عن قطع خردة فقط.

أنواع السوفت وير

بشكل عام, السوفت وير ثلاث أنواع:

• البرمجيات التطبيقية (ِApplications أو Programs).
• أنظمة التشغيل.
• لغات البرمجة.

1- البرمجيات التطبيقية

تسمى أيضاً التطبيقات وهي التي يستخدمها المستخدم في أداء مهامه سواء كان رسم أو لعب أو مشاهدة الفيديوهات أو الموسيقى،أو الأعمال المكتبية مثل تصميم و معالجة الصور و النصوص … كل هذه النشاطات تتم بإستخدام التطبيقات (البرامج) ومن هذه البرامج برامج تفصح الإنترنت و برامج الحماية و الألعاب و مشغل الصوت و Power Point و أيضاً برنامج الفوتوشوب الشهير.

2- أنظمة التشغيل

يسمى نظام التشغيل (Operating System) و نختصره بكلمة OS و هو مجموعة من البرامج تعمل معاً لتتحكم بسير البرامج و تسهيل استخدام الحاسوب و نقل البيانات و هو البرنامج الرئيسي في الحاسوب حيث يعتبر الوسيط بين المستخدم وا لبرامج العادية. إذاً لا يمكننا إستخدام كمبيوتر بدون نظام تشغيل.

من أنظمة التشغيل المشهورة نظام ويندوز (windows), نظام إم-إس-دوس (MS DOS), نظام يونكس (Unix), نظام لينكس (Linux) و نظام ماك-أو-إش Mac OS.

أول نظام تشغيل ظهر رسمياً كان نظام أم-إس-دوس الذي لا يحتوي على واجهة المستخدم الرسومية و يعتمد في عمله لإدخال البيانات على لوحة المفاتيح فقط.

3- لغات البرمجة

لغات البرمجة (Programming Language) الفكرة هنا أن الحاسب لا يفهم سوى لغته الثنائية و تسمى لغة الآلة التي تتكون من 0 و 1.

الآن حتى نجعل الحاسوب يقوم بما نريد لا بد لنا أن نكتب له مجموعة أوامر متسلسلة (الشفرة) ليقوم بتنفيذها و من الصعب أن نكتب تلك الأوامر بلغة الآلة الثنائية لذلك تم بناء لغات البرمجة لتسهل لنا البرمجة و بناء مشاريع كيفما نريد بيسر و سهولة.

لغات البرمجة كثيرة و فيها مبادئ كثيرة مشتركة و لكنها بشكل عام تختلف عن بعضها البعض في أساليب الكتابة.

فيما يلي بعض أسماء لغات البرمجة:

1. Python
2. ++C
3. Java
4. PHP
5. #C