ملاحظات المحاضرة حول الكمبيوتر

المقدمة

• المحاضرة تتحدث عن مكونات الكمبيوتر.
• المكونات الرئيسية: CPU، الذاكرة، أنظمة الإدخال والإخراج.

مكونات الكمبيوتر

1. المعالج (CPU)

• يتكون من:
  • وحدة الحساب والمنطق (ALU).
  • وحدة التحكم (Control Unit).
  • ملفات السجل (Register Files).

2. الاتصال بين المكونات

• الاتصال بين CPU، الذاكرة، والأجهزة الخارجية يتم عبر حافلات (Bus).
• أنواع الحافلات:
  • Data Bus: ينقل البيانات.
  • Address Bus: ينقل العناوين.
  • Control Bus: ينظم الإشارات.

دورة التعليمات (Instruction Life Cycle)

خطوات العملية

1. Fetch: جلب التعليمات من الذاكرة.
2. Decode: فك تشفير التعليمات بواسطة وحدة التحكم.
3. Execute: تنفيذ التعليمات بواسطة ALU.

تفاصيل الخطوات

• الـ Program Counter يشير إلى التعليمات التالية.
• التعليمات مخزنة في ROM وتُسترجع إلى سجل التعليمات (IR).
• الـ ALU يقوم بإجراء العمليات الحسابية.

ملفات السجل (Register Files)

• تنقسم إلى:
  • General Purpose Registers: تخزن البيانات مؤقتًا.
  • Special Purpose Registers: لكل سجل وظيفة محددة.

أمثلة على السجلات الخاصة

• Program Counter: يحمل عنوان التعليمات القادمة.
• Stack Pointer: يشير إلى آخر موقع في كومة البيانات.
• Instruction Register: يخزن التعليمات المسترجعة.

المعمارية

• أنواع المعمارية:
  • RISC (Reduced Instruction Set Computing): عدد قليل من التعليمات.
  • CISC (Complex Instruction Set Computing): عدد كبير من التعليمات.

مقارنة بين RISC و CISC

• RISC يحتاج إلى مكونات هارد وير أبسط.
• CISC يحتاج إلى هارد وير معقد.
• RISC يتطلب برامج تحويل قوية (Compilers).
• CISC يحتاج إلى برامج تحويل بسيطة.

خصائص الذاكرة

• السعة: حجم الذاكرة.
• السرعة: زمن الوصول.
• التنظيم: كيفية تخزين البيانات.

أنواع الذاكرة

• volatile: تتطلب طاقة للحفاظ على البيانات (مثل RAM).
• non-volatile: تحتفظ بالبيانات بدون طاقة (مثل ROM).
• hybrid: تدمج بين النوعين.

الإغلاق

• المحاضرة تناولت مكونات الكمبيوتر الأساسية وكيفية عملها.
• تم التأكيد على أهمية فهم المعمارية والعمليات لتعزيز الفهم الشامل للأنظمة الحاسوبية.