كيفية عمل المعالج ومعالجته للبيانات بالتفصيل

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.

مقال من كتابة المدون محمد ايهم الزعبي



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 كنت تبحث عن كتاب يقوم بالشرح بالشرح عن الحاسب و طريقة عمله بشكل موسع ، أوصي بشدة بـ But How Do It Know؟ ، كتاب مفيد فعلا قمت بقراءته واستفدت منه كثيراً في كتابة هذا المقال.


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.

مواضيع اخري تهمك ايضاً

لوحدة الحساب والمنطق مدخلين ، تقوم وحدة التحكم بارسال المدخلات لها وهي تقوم بالعمليات في الداخل و تعطي النتيجة، هنالك نوعان من العمليات أولها تعطي ناتج في هذه الحالة تقوم بتسجيل الناتج في قطعة معينة تسمى المسجل ، المسجل عمله بسيط جدا حيث مهمته الوحيدة تخزين البيانات مؤقتا بالسرعة فقط لا غير.

أما اذا كانت العملية منطقية مقارنة مثلا يكون ناتج العملية عبارة عن تعليمة أخرى JUMP IF كمثال هنا تقوم وحدة الحساب والمنطق بعملية الإخراج لوحدة التحكم عن طريق ما يدعى بالأعلام ( لن أقوم بالتطرق لهذا الموضوع الآن لطوله و تشعبه الكبير ولكن مستعد للإجابة على أي سؤال ) ، نقطة أخرى نسيت ذكرها سابقا أن المسجل لا يأخذ الأمر من وحدة الحساب والمنطق أي لا يقوم بالتسجيل قبل أن يأخذ نبضة تفعيل Enable من وحدة التحكم.

إلى هنا أعتقد أنك أصبحت ملم بكيفية عمل المعالج ومعالجته للبيانات ، حسنا هذا الكلام جيد لحصيلة معلوماتك لكن لغير المهتمين بمجال الهاردوير أو بكيفية عمل المعالج سأقوم باعطائك بعض النصائح عن الأمور التي تبحث عنها عند شرائك معالج وكيف تقارن بين نوعين و تختار المناسب لك أكثر.



المعالجات تصنع بشكل أساسي من قبل شركتين كبيرتين هما Intel و AMD الإختيار بينهما سيعتمد على مراجعات المعالجات على الانترنت والمواقع التي تقوم بتقييم للمعالجات وطبعا قبل الشراء ( أنصح بالبحث و القراءة و مشاهدة المراجعات قبل شراء أي قطعة ليس المعالج فقط ).

وما عليك سوى النظر الى شيئين أساسين قبل شراء المعالج هما :
  • عدد الأنوية num. Of cores : القاعدة العامة تقول كلما كان عدد الأنوية أكثر كلما كان المعالج أقوى.
  • Clock speed : تكلمنا عنها سابقا وهي عدد العمليات في الثانية وتقاس بالـ GHZ أيضا كلما كانت أكبر كلما كان المعالج أفضل.

أعلم أن التدوينة طويلة نوعا ما ، لكن أرجو أن تكون قد استفدت منها و أي استفسار أنا جاهز للإجابة عنه ، أخبرنا بنوع معالجك وهل أنت راض عن أداءه أم لا ؟ بانتظار آرائكم بالتدوينة.

مواضيع اخري من كتابة المدون محمد

عن كاتب الموضوع
محمد أيهم الزعبي 22 سنة مختص في مجال الحاسب و يسعى لمساعدة الاخرين دوما.
كيفية عمل المعالج ومعالجته للبيانات بالتفصيل Reviewed by Guest blogger on 10/20/2015 Rating: 5

مقالات المتابعين

يمكنك انت ايضاً أن تقوم بالمساهمة بنشر مقالات من كتابتك علي عالم الكمبيوتر، وكل ما عليك هو ارسال المقالات علي بريدنا الالكتروني computerwd1@gmail.com وسنقوم بنشرها باسمك

هناك 11 تعليقًا:

  1. لو سمحت حضرتك انا عندى CD ROM يقراء الاسطوانات اللى محمل عليها ملفات ويشغلها على الكمبيوتر وعادى جدا لاكن السبب انى ادخل اسطوانة فارغة غير محمل عليها اى شى الCD ROM لا يقراها وميشغلهاش اية السبب فى كدة ارجو المساعدة فى حل هذه المشكلة وشكرا

    ردحذف
    الردود
    1. هل جربت اخي احمد البدأ في حرق الاسطوانة ووضع ما تريد عليها؟
      ربما السيدي معطوبة ولذلك يقرأها السي دي رم كـ صفر مساحة فارغة ، فجرب سيدي اخر.

      حذف
    2. حضرتك جربت 3 DVD فاضيين ومشتغلوش على الجهاز اعمل اية عشان اقدر اخليهم يشتغلو

      حذف
    3. انا فكرت احرق نسخة ويندوز على اسطوانة DVD بس جاى اجرب الاسطوانى على الجهاز وهى فاضية مش شغالة ولو جربت اسطوانة عليها ملفات تشتغل عادى

      حذف
    4. وحضرتك جربت كزة CD فاضى عشان احرق عليه الويندز ولاسطوانة الفاضية مش شغالة والاسطوانا اللى عليها ملفات شغالة احل المشكلة دى ازاى وشكرا

      حذف
    5. نفس المُشكله كانت عندى , و فى النهايه كان العيب فى DVD Rom نفسه :) يقرأ الإسطوانات لكن الإسطوانات الفاضيه ما يشغلهاش :/ .

      حذف
    6. انا عندى DVD ROM وميشغلش الاسطوانات الفارغة ويشغل الاسطوانات اللى عليها ملفات ساعدونى انى احل المشكلة دى

      حذف
    7. مشغل الإسطوانات نوعين
      نوع يقرأ فقط rom و نوع تانى يقرأ و يكتب writer
      اذا كان عندك النوع الأول ف مش هيقدر يقرأ غير الإسطوانات اللى عليها ملفات بس لأنه مايقدرش يحرق اسطوانات

      حذف
  2. I3
    معنديش مشاكل معاه ودايما بارد :D

    ردحذف
  3. من فضلك اريد رابط تنزيل مجانى لكتاب ?But How Do It Know

    ردحذف
  4. الdvd ال writer يقرأ الاسطونات الفارغة و ينسخ و العادي يقرأ الاسطونات التي بها ملفات فقط و بكون موضحة علي الdvd نفسة

    ردحذف