العتاد والبرمجيات – ومسار البيانات داخل الحاسوب

ماذا تعرض

تتبع كل مهمة حاسوبية دورة الإدخال – المعالجة – الإخراج. يربط المخطط الكتلي وحدات الإدخال، ووحدة المعالجة المركزية بوحدة التحكم ووحدة الحساب والمنطق فيها، والذاكرة RAM، والتخزين الثانوي، ووحدات الإخراج. الذاكرة RAM سريعة لكنها متطايرة، فلا تحفظ إلا البرامج والبيانات قيد الاستخدام، أما التخزين الثانوي فيحتفظ بالملفات عند انقطاع التيار؛ ولا تستطيع وحدة المعالجة المركزية العمل إلا على بيانات حُمّلت أولًا إلى RAM. وتُظهر طبقة اختيارية كيف تعمل البرمجيات التطبيقية فوق نظام التشغيل الذي يتحكم في العتاد.

طريقة الاستخدام

انقر كل كتلة لتقرأ وظيفتها وأمثلة على أجهزتها. اختر «ما يفعله الحاسوب»، مثل «فتح ملف محفوظ»، ثم اضغط «خطوة» للتقدم في المهمة مرحلة بعد مرحلة، أو «تشغيل» لعرضها متحركة. قبل كل خطوة، اطلب من الطلاب توقع الكتلة التالية التي ستصلها البيانات. قارن فتح الملف بحفظه لتُظهر انتقال البيانات بين RAM والتخزين الثانوي في اتجاهين متعاكسين.

المعاملات القابلة للتغيير

• ما يفعله الحاسوب فتح ملف محفوظ, حساب عملية مكتوبة, حفظ الملف قيد التحرير, طباعة مستند
• سرعة المحاكاة 1–5 x
• عرض تسميات المجموعات (إدخال / معالجة / إخراج)
• عرض طبقة برمجيات النظام والبرمجيات التطبيقية

أسئلة للاستكشاف

1. عند حفظ ملف، بأي الكتل تمر البيانات وبأي ترتيب؟
2. لماذا يضيع العمل غير المحفوظ عند انقطاع التيار، بينما لا تضيع الملفات المحفوظة؟
3. كيف تختلف برمجيات النظام عن البرمجيات التطبيقية، وأيهما يتحكم في العتاد؟