هل تساءلت يوما كيف تتم معالجة البيانات داخل حاسوبك؟ هل تساءلت يوما من المسؤول عن معالجتها او كيف تظهر لك المعلومة بهذا الشكل؟ .. حسنا لا تتعب نفسك كثيرا بالبحث لأنك عند الإنتهاء من قراءة هذه التدوينة ستجيب نفسك بنفسك بل وأكثر من ذلك حيث سأخبرك ايضاً عن كيف تبحث، فهدف هذا المقال هو أن يقوم بتوضيح فكرة عمل المعالج في جهازك وكيف يعمل وكيف يقوم بمعالجة البيانات بالاضافة الي توضيح اساسيات شراء المعالج وكيف تقوم بشراءه. فكل ما عليك هو أن تتابع هذا الموضوع.
المعالج أو Central Processing Unit أو كما هو متعارف عليه CPU ، حيث يعتبر بمثابة دماغ الحاسب فعندما تفهم كيف يعمل المعالج ستفهم كيف يعمل الحاسب بشكل عام. ففي كل معالج هناك سلك محدد يومض بشكل متراتب ليساعد في إبقاء كل ما يحدث داخل المعالج متزامن ، هذا السلك يسمى بالساعة clock ، في معالجتانا الحالية الساعة تقاس بالـ GHZ ، الغيغا ترمز الى بليون والهرتز ترمز الى المرة في الثانية بمعنى آخر وحدة الحساب في معالجاتنا الحالية تصل الى بلايين المرات في الثانية ، وهذه السرعة تمكن المعالج من القيام بعمليات معقدة جدا خلال زمن قصير لا يتجاوز أجزاء من الثانية.
اذا قمت بقلب المعالج سترى العديد من الرؤوس والتي يمكن اعتبارها نقطة الوصل بين المعالج و اللوحة الأم ليكون قادرا على ارسال واستقبال البيانات، أكثر العمليات التي يقوم بها المعالج تكون بينه وبين ذواكر الوصول العشوائي RAM. وسنتطرق بشكل سريع على ما تحويه ذواكر الوصول العشوائي لتكون قادرا على فهم المعالج بشكل أوضح وسيكون لنا موضوع اخر مخصص للتحدث عن ذواكر الوصول العشوائي بشكل أوسع ومفصل باذن الله.
ذواكر الوصول العشوائي أو RAM تحتوي علي عدد من العناوين ومقابل كل عنوان مُخزن قطعة من البيانات. المعالج عادة يطلب ويعالج البيانات بشكل مرتب ومتتالي من الذاكرة ، لكن على اي حال اذا اراد المعالج أي بيانات لم تكن بالترتيب ترسلها الذاكرة له وهذا سبب تسميتها ذاكرة الوصول العشوائي لكن بالحالة الطبيعية يتم معالجتها بالترتيب والتتالي.
لكن كيف يقوم المعالج بطلب البيانات من الذواكر ؟ ؛ لنفرض مثلا انك قمت بتشغيل برنامج على حاسبك ، عندها يقوم المعالج بارسال عنوان للذاكرة ( العنوان هنا يحوي معلومات البرنامج في الذاكرة ) ثم يقوم باعطاء نبضة تفعيل أو Enable وعندها الذاكرة تقوم بإرجاع البيانات المطلوبة للمعالج لتتم معالجتها ثم يطلب المعالج عنوان آخر و تتوالى العملية حتى ينتهي المعالج تماماً.
لكن ماذا لو أراد المعالج حفظ بيانات على الذاكرة؟ بهذه الحالة يختلف ترتيب الإرسال حيث يقوم بإرسال عنوان ثم البيانات المطلوب حفظها ويعطي للذاكرة نبضة set ، عندها تقوم الذاكرة باستبدال محتوى العنوان بالبيانات الجديدة ، بالتأكيد هذه العمليات تتم خلال اجزاء من الثانية.
البيانات في الرام تتكون من تعليمات أو أرقام أو أحرف أو حتى عناوين ، لا استغرب إذا سألت نفسك كيف البيانات هي عناوين؟ بالفعل يمكن تخزين عناوين لكن تستخدم هذه العناوين لأسباب أخرى ومتعددة كمثال إذا قام المعالج بجمع عددين وأراد إخراج الناتج الى الطابعة مثلاً ، يقوم بطلب عنوان الطابعة ( المخزن فعليا على شكل بيانات ) ، كما أن البيانات في ذواكر الوصول العشوائي مخزنة بطريقة عشرية (أصفار و واحدات).
يوجد أيضا ما يدعى بـ لائحة التعليمات ، طبعا لن أقوم بذكرها كاملة لكن هذه التعليمات الأكثر شيوعا :
سأقوم بشرح بسيط لما يحويه المعالج من مكونات وكيف تتم عملية معالجة البيانات بداخله. المكون الاساسي والذي يعتبر هو القائد في المعالج يدعى وحدة التحكم أو Control Unit والذي يقوم باستقبال البيانات من الذاكرة وارسال العناوين لها لذلك يمكن اعتبارها المتحكم الحقيقي بالمعالج. واحد المكونات الأساسية أيضا هي وحدة الحساب والمنطق ALU ، وهذه الوحدة مهمتها القيام بجميع العمليات الحسابية والمنطقية في المعالج سواءا كانت جمع أو طرح أو حتى المقارنة.
المعالج أو Central Processing Unit أو كما هو متعارف عليه CPU ، حيث يعتبر بمثابة دماغ الحاسب فعندما تفهم كيف يعمل المعالج ستفهم كيف يعمل الحاسب بشكل عام. ففي كل معالج هناك سلك محدد يومض بشكل متراتب ليساعد في إبقاء كل ما يحدث داخل المعالج متزامن ، هذا السلك يسمى بالساعة clock ، في معالجتانا الحالية الساعة تقاس بالـ GHZ ، الغيغا ترمز الى بليون والهرتز ترمز الى المرة في الثانية بمعنى آخر وحدة الحساب في معالجاتنا الحالية تصل الى بلايين المرات في الثانية ، وهذه السرعة تمكن المعالج من القيام بعمليات معقدة جدا خلال زمن قصير لا يتجاوز أجزاء من الثانية.
اذا قمت بقلب المعالج سترى العديد من الرؤوس والتي يمكن اعتبارها نقطة الوصل بين المعالج و اللوحة الأم ليكون قادرا على ارسال واستقبال البيانات، أكثر العمليات التي يقوم بها المعالج تكون بينه وبين ذواكر الوصول العشوائي RAM. وسنتطرق بشكل سريع على ما تحويه ذواكر الوصول العشوائي لتكون قادرا على فهم المعالج بشكل أوضح وسيكون لنا موضوع اخر مخصص للتحدث عن ذواكر الوصول العشوائي بشكل أوسع ومفصل باذن الله.
ذواكر الوصول العشوائي أو RAM تحتوي علي عدد من العناوين ومقابل كل عنوان مُخزن قطعة من البيانات. المعالج عادة يطلب ويعالج البيانات بشكل مرتب ومتتالي من الذاكرة ، لكن على اي حال اذا اراد المعالج أي بيانات لم تكن بالترتيب ترسلها الذاكرة له وهذا سبب تسميتها ذاكرة الوصول العشوائي لكن بالحالة الطبيعية يتم معالجتها بالترتيب والتتالي.
لكن كيف يقوم المعالج بطلب البيانات من الذواكر ؟ ؛ لنفرض مثلا انك قمت بتشغيل برنامج على حاسبك ، عندها يقوم المعالج بارسال عنوان للذاكرة ( العنوان هنا يحوي معلومات البرنامج في الذاكرة ) ثم يقوم باعطاء نبضة تفعيل أو Enable وعندها الذاكرة تقوم بإرجاع البيانات المطلوبة للمعالج لتتم معالجتها ثم يطلب المعالج عنوان آخر و تتوالى العملية حتى ينتهي المعالج تماماً.
لكن ماذا لو أراد المعالج حفظ بيانات على الذاكرة؟ بهذه الحالة يختلف ترتيب الإرسال حيث يقوم بإرسال عنوان ثم البيانات المطلوب حفظها ويعطي للذاكرة نبضة set ، عندها تقوم الذاكرة باستبدال محتوى العنوان بالبيانات الجديدة ، بالتأكيد هذه العمليات تتم خلال اجزاء من الثانية.
البيانات في الرام تتكون من تعليمات أو أرقام أو أحرف أو حتى عناوين ، لا استغرب إذا سألت نفسك كيف البيانات هي عناوين؟ بالفعل يمكن تخزين عناوين لكن تستخدم هذه العناوين لأسباب أخرى ومتعددة كمثال إذا قام المعالج بجمع عددين وأراد إخراج الناتج الى الطابعة مثلاً ، يقوم بطلب عنوان الطابعة ( المخزن فعليا على شكل بيانات ) ، كما أن البيانات في ذواكر الوصول العشوائي مخزنة بطريقة عشرية (أصفار و واحدات).
يوجد أيضا ما يدعى بـ لائحة التعليمات ، طبعا لن أقوم بذكرها كاملة لكن هذه التعليمات الأكثر شيوعا :
- Load - تحميل بيانات من الذاكرة رقم مثلا.
- Add - جمع عددين معا.
- Store - اعادة تخزين رقم الى الذاكرة.
- Compare - مقارنة رقمين معا.
- Jump if condition - الانتقال الى عنوان محدد اذا تحقق شرط ما.
- Jump - الانتقال الى عنوان محدد.
- Out & In - ادخال و اخراج البيانات (الادخال من لوحة المفاتيح و الاخراج يكون الى الشاشة مثلا )
سأقوم بشرح بسيط لما يحويه المعالج من مكونات وكيف تتم عملية معالجة البيانات بداخله. المكون الاساسي والذي يعتبر هو القائد في المعالج يدعى وحدة التحكم أو Control Unit والذي يقوم باستقبال البيانات من الذاكرة وارسال العناوين لها لذلك يمكن اعتبارها المتحكم الحقيقي بالمعالج. واحد المكونات الأساسية أيضا هي وحدة الحساب والمنطق ALU ، وهذه الوحدة مهمتها القيام بجميع العمليات الحسابية والمنطقية في المعالج سواءا كانت جمع أو طرح أو حتى المقارنة.
0 التعليقات:
إرسال تعليق