منو
 کاربر Online
544 کاربر online
Lines: 1-115Lines: 1-127
-V{maketoc} +||V{maketoc}||
^@#16:
!کامپیوترهای همه منظوره





{picture=img/daneshnameh_up/1/17/compics00159.jpg}

{*طبق تعریف یک رایانه همه منظوره توانایی حل هر مسئله ای که قابل بیان به صورت یک ((برنامه کامپیوتری)) و قابل اجرا تحت محدودیت های عملی مثل ظرفیت ذخیره کامپیوتر، اندازه برنامه، و سرعت اجرا باشد را دارا است. در سال 1934 ((Alan Turing)) ثابت کرد که یک رایانه همه منظوره به شرط داشتن برنامه صحیح توانایی شبیه سازی رفتار هر کامپیوتری را دارد. این اثبات ریاضی در آن زمان کاملاً نظری بود چون هیچ رایانه همه منظوره ای وجود نداشت. نتایج این اثبات خیلی عمیق است، برای مثال هر رایانه همه منظوره از لحاظ نظری توانایی شبیه سازی، هرچند به کندی، هر رایانه همه منظوره ای که ممکن است در آینده ساخته شود را داراست.
-ب تعری یک راینه مه منوره وانیی ل هر مسله ای که قابل بین به و یک ((برنمه کامپیوتری)) قابل اج ت مدودیت ای عملی ل رفت ((خیره)) کاپیوتر، اازه برنامه رعت اجرا باشد ا ارا است. در سال ((1934)) ((Alan Turing)) ثاب رد که یک یانه همه منوه به ط اتن نمه ی توانایی شیه سای رفتار هر کمپیوی را دارد. ای ((اثبات یای)) ر آ من کالاً نظری بد چون هی رایانه همه منوه ای وو نداشت. نیج ای ا یلی عی ا ی مثا هر رایا همه منظوره از لحاظ نظری تونایی شبیه سزی، هرچند به کنی، رایانه همه منظوره ی که ممکن ا در آینده اخته شد را داراست. +کپیوترهای مه کاه Turing-complete امیده می شون و این درجه نی سانه قابلی های یف کننه کامپیوترای جی می می ک، ه ر حا ا عریف مشکل ا است. Turing-complete بون ندین مین مسبه طای ه ت شه ات. Z3 که و Konrad Zuse در سا 1941 ا الین رایانه Turing-complete ت (اات سا 1998 داه ). ر الی ک Z3 شای یگ گا های ایه از نظر تئوی Turing-complete هسند به عنوان کمپیرهای همه منظوره ی کارد می اشد.
-کامپیوترهای همه کاره ((Turing-complete)) نامیده می شد و ای رجه ندی ((تانه)) ای های ری کد کمپیوهای دید ا عی ی ک ه هر ا، این تی مشکل سا ات. Turing-complete بودن چدین ای محاسبه ا رای اده اب شده ا. ((Z3)) ک توس ((Konrad Zuse)) ر ا ((1941)) اخه شد اولین راینه Turing-complete ا (ا د ((1998)) داده شد). ر الی که ((Z3)) و ای دیگر دگا ای وی ر ئوری Turing-complete د نان کایرهای مه منره ی کاررد ی باند. +کامپیوترهای جدید فقط از لحاظ نظری همه کاره نیستند بلکه از نظر علمی ابزاری مه کره هتند. یانه مه کا الکترونکی یتا در و اشخاص زید، و طی مدت ولای از ااسط ده ی 1930 تا ار هه ی 1940 اخت د، ط این مدت می های آزمایشی بسیای که شای Turing-complete بودند ساخت شد ( ABC ایناک Harvard Mk I Colossus غیره. تایخ سخت ازار محاسبه ا بینید). در زمانی هم ین مشین ها داعیه ولین رایانه بون را داشته اند اما به عنوان مین های همه منظوره کاربرد حدود داشته و طرح شان منسو شده است.*}r />--- />!!کمپیوترهای رناه دار
#@
@#
16: />{*واخ دهه ی 1940 اولین کامپیوترهای رنامه دار The first draft را ینید) انکده مهندی داناه پنسیلوانیا طراحی شد. قار ود این طرح مشکلاتی که حین کار با ((ایناک)) بوجود مد را حل کند. این رح به نام طراح خود معماری Von Neumann نام گرفت هر چند اصل دیگرا آرا طراحی کده بودد. ای ح ار ود در ماشینی بم EDVAC جرا شد ا ین اشین تا سال 1953 آماده کار شد. الی پن رایاه برنه اری که معماری von Neumann ا اجرا کردند ب ترتیب عباتند از:*}
-کامپیوترهای جدید فقط از لاظ نری همه اره نیستن بلکه از نظر علمی هم بزاری همه ار هتند. ایانه همه اره، الکرونیکی، دجیتال و مدرن توسط اشخاص زیا، و طی مدت طولانی از اواسط ده ی ((1930)) تا اواخر دهه ی ((1940)) ساخت شد، طی این مدت مین های آزمیی سری ک شای Turing-complete ودند ساخته شد ( ((ABC)) ((ایناک)) ((Harvard Mk I)) ((Colossus)) و غیره. ((تاریخ سخت افزار محاسب)) را ببینید). در زمانی هم این ماشین ها داعیه اولین رایاه بودن را داشته اند اما به عنوان مشین های همه منظوره کابرد محدود داشته و طرح شان منسوخ شده است. +*Small-Scale Experimental Machine یا Manchester Mk I Prototype Baby اناه منچست انگلی. 21 ن 1948
*EDSAC
. انشاه کمریج.انلیس. 6 ی 1949 />*BINAC ایاات محه آمیک ،وری 1949 ی گوست 1949. />*CSIRAC یا CSIR Mk 1 استرایا نوابر />*[http://museum.nist.gov/panels/seac/INTROD~1.HTM|SEAC ] امیکا 9 می1950
-!کامپیوترهای برنامه دار +{*طرح نگهداری برنامه در رایانه که توسط معاری Von Neumann تعریف شد سرانجام کامپیوترها را قادر ساخت پتانسیل همه کاره بودن خود را به کار بگیرند. با ذخیره برنامه در خود رایانه امکان "جهش" از یک دستور به دستور دیگر بسته به نتیجه ی اجرای یک بخش از برنامه، فراهم شد. این بخش برنامه معمولاً از مقادیر محاسبه شده در برنامه داده هایی را گرفته و برنامه را به شدت پویا می ساخت. این طرح همچنین قابلیت بازنویسی برنامه در حین اجرا را دارا بود – یک ویژگی قدرتمند که باید به دقت مورد استفاده قرار بگیرد. برای سبک کار کامپیوترهای جدید این ویژگی ها حیاتی هستند. به طور دقیق، بیشتر کامپیوترهای جدید، ماشین های محاسبه ی همه کاره، برنامه دار، الکترونیک و باینری هستند.*}
---
!!کامپیوترهای چند منظوره
-اوار دهه ی ((1940)) اولین کامپیوترهای برامه دار ((«The first draft)) ا بینید) در ((دانکه مندی ر)) ((داشگاه پنانیا)) رای شد. قار ود این مکتی که ی کر ا ((ایاک)) بود م را ح کند. ین ح ه نام راح د ((مای Von Neumann)) نام گرف ه ند ر ال دیران نرا طرحی کرد بوند. این ر قرار ود ر ایی نا ((EDVAC)) اجرا شد ا ای این تا ا ((1953)) ماده کار د. اولین پن یا راه داری ه معماری von Neumann را اجرا ک به ی ارتن ز: +{*کامپیوترهای چن کاره که در دهه ی 1930 و اوایل دهه ی 1940 رایج بودند به طور کامل توسط کامپیوترهای مه کاره ایگین نشده ان. با کهش قیمت اندزه ی کمپیوترا و ازایش قابلیت های آنها، استاد از آنها برای کابردهای چن منظوره بهینه شده است. سیاری ز دستگاه های خانگی و نی من: تلفن های همراه ویدئ رکودرها یستم احتراق اتومبی ها و یر دارای کمپیورهای چد کاره هستند. عضی ین کامپیورها Turing-complete هتد ازی ای ویئوی ((Personal Digital Assistant|PDA)) اما بسیاری ز آنه ی ا در ارخانه رنامه ریی بد از آن ه ندر برنامه ریزی می وند. رامه ی ک ین دستگا ها اجرا ی کنند اغ در ((Rom|حافظه ی قط خاننی)) (ترا Rom) قار دارد که برای تغییر علکد ماشین اید ویض شود. کایورای تعبی شده در دیگر دستاه ها معمولاً ریز کنترل گرها یا کمپیوری تعبیه ه نمیه می و.*}
---
!!ک
امپیوترهای تک منوه
-*((Small-Scale Experimental Machine|Manchester Mk I Prototype «Baby)))
((د
اگه متر)) ((انلیس)). ((21 ژون)), ((1948)),
*((EDSAC))
. ((دانه کریج)). ((نگی)). ((6 می)), ((1949)) />*((BINAC)) ((ایاا متد مریکا)) ,((ریل)) ((1949)) ی ((وست)), ((1949)).
*((CSIRAC|CSIR
Mk 1)) ((ارالیا)) ((وامبر)), ((1949))
*[http://museum.nist.gov/panels/seac/INTROD~1.HTM|SEAC] ((
امیکا)) ((9 می)), ((1950))
+{*کاپیوهای تک منوره اولین شل ماشین های محاسبه بوند. با داشتن ورودی نها یجه ن عملی که توسط مکانیسم شا ارا می شد، را تیین می کردد. کمپیوترهای همه کاره ریباً کاملاً جایگین ین امپیوترها شده اند و با این ک عرصه ی کاملاً جدیدی از تاش بشری را رقم ده اند- ((توسعه نرم افزار| مهندسی نرم افزار)).
-رح گداری رامه ر یه که وسط معای Von Neumann تعری شد سرانام کپیوترها ا قادر اخت پتانسیل همه کره بودن ود را ه کر بگیرند. با خیره برنامه در ود رایانه امکان "جهش" از یک دستور ه دستور یگر بته ب نیج ی ارای یک بخش از برنام راهم شد. این بخش برنام ممولاً از مقادیر اسبه ه برنام ده هایی ا ه و برنم را به پویا ی خت. این هچنین قبلیت بازنویسی رنامه در حین اجرا را ارا ویک یژگی دتند که بای ه د مرد استاده قرار بگی. برای سک کر کامپیوتهای ی این ویژگی ها یتی هتند. ه ور دیق، یتر کاپیوهای ید، ماین ای ماسه ی ه کاه نام دار کرونیک و اینری هستند. +کیورای همه منوره به کار وات شده ا ها اید ا یک ری دتورا ا برنامه دهی وند که این دستورت ر ب ه ((ن افار کامتر)) می نام. امره ی کامیوهای منه و چن مظوره لی کری و نی که ق از راحی نرم افار کیل ی شد.*}
---
!!
ست بندی بر اس و عمکرد />#@
@#16:
ک
امپیوترا را می ون بر اسس رز استفده اص از آنها ته ندی ک. و د ته اصی اند ا: ((ردازش سه ای)) ((ردا امی)). />---
!!ک
اردی ایانه
 +{*اولین کامپیوترهای دیجیتال و الکترونیکی اولیه به طور عمده فقط محاسبات علمی را که اغلب برای اهداف نظامی بود انجام می دادند.((انیاک)) در اصل برای ماحسبه جداول مسیر حرکت گلوله های توپ طراحی شداما از آن برای محاسیه غلظت تداخلی نوترون هم استفاده می شد تا ببینند که آیا ((بمب هیدروژنی)) درست کار می کند یا نه. این محاسبات که از دسامبر 1945 تا ژانویه 1946 ، با بیش از یک میلیون کارت پانچ اطلاعاتی انجام شد نشان داد که طرح مورد بررسی به شکست خواهد انجامید (جالب است که بیشتر ((ابر کامپیوتر))های قدرتمند امروزی برای ((شبیه سازی)) جنگ افزارهای هسته ای مورد استفاده قرار می گیرند)، ((CSIRAC|CSIR Mk I)) اولین رایانه برنامه دار استرالیایی طرح هایی از میزان بارش در منطقه تحت پوشش Snowy Mountains را بدست آورد، از دیگر کامپیوترها در رمز یابی استفاده می شد. از جمله Colossus ، اولین رایانه دیجیتال، الکترونیک و برنامه پذیر (اما نه همه کاره) جهان که طی جنگ جهانی دوم ساخته شد. با وجود تمرکز علمی اولیه کاربردی، رایانه به سرعت در دیگر زمینه ها نیز به کار گرفته شد.
-!کامپیوترهای چند نوره +از همان ابتدا کامپیوترهای برنامه دار برای مشلات کاری به کار گرفته شد. LEO رایاه برنامه داری ک توسط J. Lyons and Co. در انگلی ساخته شد سه سال قبل از اینکه ((IBM)) اولین رایانه تجاری برنامه دار خود را بسازد کاربردی بوده و برای مدیریت اموال و بازرگانی به کار برده می شد.
-کامپیوتهای چد کاره که ر دهه ی ((1930)) و اایل دهه ی (([1940)) رای بودند به طور کامل توسط کامپیوترهای هم که جایگین ند اند. با کاش قیمت و نازه ی کامپیوترها و افزیش قبلیت ای نها، اتفده ا آنها برای کاربردهای چند منظوره بهینه شده است. بسیاری از دستگاه ه ((خای)) و ((صنعتی)) مانند: (( تلفن های همرا))، ((یدئو کوردر))ها ((سیستم ارا)) اتمیل ه و یر دارای کمپیورهای چند کاره هستند. بعضی از این کامپیوترها ((Turing-complete)) هستند ((«بازی هی ویویی))، ((Personal Digital Assistant|PDA))) ما بسیاری ا آنها ک با ر کرخانه بنامه ری و بعد از آن ب نرت برنامه ریزی می شوند. براه ای که ین دستگا اجرا می کنن ب در ((حافظه ی قط خواندنی)) (تراشه Rom) قرار ارد که برای تغییر عملکرد ماشین بای تعویض و. کمیوترهای عبی ده یگر دستگاه ها ممولاً ((ری کنل رها)) یا ((کامپیترای تعبیه شده)) نامیده می شود. +تام کاه اداه و قیمت کامپیوترها م ابا موه های کوچکتر از ن ش. ا اتا ((ریز پردازنده)) در دهه 1970، اان تولید کایورهای اا یم ود م. در دهه ی 1980 ((کامپیوترهای ی)) رای بسیاری کاها ا مله کاباری ، نتن و ا کد ارک ی و دیر اعمال ریای مه ه رده ها spreadsheet ای د.*} />--- />!!ایترت
-!کامپیوترهای تک منوره +{*در دهه 1970 مهندسین رایانه موسسات تحقیقاتی مختلف در سراسر آمریکا شروع به اتصال کامپیوترهای خود به هم با استفاده از تکنولوژی ارتباطات کردند. هزینه این کار توسط ARPA تقبل و شبکه کامپیوتری تولید شده ARPANET نمیده شد. تکنولوژی شبکه ARPA به سرعت توسعه یافت. سرانجام این شبکه از مرز موسسات آکادمی گذشت و با نام ((اینترنت)) شناخته شد و در دهه 1990 توسعه تکنولوژی شبکه وب جهانی عامه مردم را قادر به استفاده از اینترنت کرد و رشد سریع، آنرا به یک ابزار ارتباطی جهانی بدل ساخت.*}
---
!!کامپیوتر چگونه کار می کند
-کمپیوترهای تک منظور اولین شل ماشین های محاسب ودند. ا داشت روی نها نیه ها ((لی)) ک توسط مکایس اجرا می شد، را تیین می کردند. کامپیوترهای همه کاره تقریباً کاً ایگزین این کمپیوترها ه ا با ین کر ره ی ملاً جیی تلش بری را ر زده ان- ((تسع نرم افزا| مهندسی نر فزار)). +{*ر حالی که تکنووی مود د کایوها ان لی کاپیای الکتونیک و همه کاره ی 1940 (رای جزئیات یشتر ((تاریخ ت اار حاسبه)) را بینی) غییرت میی که است بیاری وز ا عاری von Neumann استفاه می کن.
-کامپیورهای همه منظوره بسته به کار خواسته شده از آنها باید با یک سری دستورات خاص برنامه دهی شوند که این دستورات را با هم ((نرم افزار کامپیوتر)) می نامند. امروزه طراحی کاپیوترهای ت مظوره و چن منظوره لشی فکری و نظری ات ک فقط از طراحی رم افار تشکیل می شود. +مماری von Neumann برای یک رایاه چهر ش ای ال می شود:
-!دسته بندی بر اساس نوع عملکرد

ک
امپیوترها ر می توان بر اساس طرز استفاده اشخاص از آنها دسته بندی کرد. و دو دسته اصلی عبارتند از: ((پردازش دسته ای)) و ((پردازش تعاملی)).

!کاربردهای رایانه

اولین کامپیوترهای دیجیتال و الکترونیکی اولیه به طور عمده فقط م
حاسبات علمی را که اغلب برای اهداف نظامی بود انجام می دادند.((انیاک)) در اصل برای ماحسبه جداول مسیر حرکت گلوله های توپ طراحی شداما از آن برای محاسیه غلظت تداخلی نوترون هم استفاده می شد تا ببینند که آیا ((بمب هیدروژنی)) درست کار می کند یا نه. این محاسبات که از ((دسامبر)) ((1945)) تا ((ژانویه)) ((1946))، با بیش از یک میلیون کارت پانچ اطلاعاتی انجام شد نشان داد که طرح مورد بررسی به شکست خواهد انجامید (جالب است که بیشتر ((ابر کامپیوتر))های قدرتمند امروزی برای ((شبیه سازی)) ((جنگ افزارهای هسته ای)) مورد استفاده قرار می گیرند)، ((CSIRAC|CSIR Mk I)) اولین رایانه برنامه دار((استرالیایی)) طرح هایی از میزان بارش در ((منطقه تحت پوشش)) ((Snowy Mountains)) را بدست آورد، از دیگر کامپیوترها در رمز یابی استفاده می شد. از جمله ((Colossus))، اولین رایانه دیجیتال، الکترونیک و برنامه پذیر (اما نه همه کاره) جهان که طی ((جنگ جهانی دوم)) ساخته شد. با وجود تمرکز علمی اولیه کاربردی، رایانه به سرعت در دیگر زمینه ها نیز به کار گرفته شد.

از همان ابتدا کامپیوترهای برنامه دار برای مشکلات کاری به کار گرفته شد. ((LEO)) رایانه برنامه داری که توسط ((J. Lyons and Co.)) در ((انگلیس)) ساخته شد سه سال قبل از اینکه ((IBM)) اولین رایانه تجاری برنامه دار خود را بسازد کاربردی بوده و برای مدیریت اموال و بازرگانی به کار برده می شد.

تداوم کاهش اندازه و قیمت کامپیوترها موجب استقبال موسسه های کوچکتر از آن شد. و با اختراع ((ریز پردازنده)) در دهه ((1970))، امکان تولید کامپیوترهای ارزان قیمت بوجود آمد. در دهه ی ((1980)) ((کامپیوترهای شخصی)) برای بسیاری کارها، از جمله ((کتابداری))، نوشتن و چاپ کردن مدارک، تخمین و دیگر اعمال ریاضی ازجمله ((صفحه گسترده ها ««spreadsheet))) رایج شد.

!اینترنت

در دهه ((1970)) مهندسین رایانه موسسات تحقیقاتی مختلف در سراسر آمریکا شروع به اتصال کامپیوترهای خود به هم با استفاده از تکنولوژی ارتباطات کردند. هزینه این کار توسط ((ARPA)) تقبل و (( شبکه کامپیوتری)) تولید شده ((ARPANET)) نامیده شد. تکنولوژی شبکه ARPA به سرعت توسعه یافت. سرانجام این شبکه از مرز موسسات آکادمی گذشت و با نام ((اینترنت)) شناخته شد و در دهه ((1990)) توسعه تکنولوژی ((شبکه وب جهانی)) عامه مردم را قادر به استفاده از اینترنت کرد و رشد سریع، آنرا به یک ابزار ارتباطی ((جهانی)) بدل ساخت.

!کامپیوتر چگونه کار می کند

در حالی که تکنولوژی موجود در کامپیوترها از زمان اولین کامپیوترهای الکترونیک و همه کاره ی دهه ((1940)) (برای جزئیات بیشتر ((تاریخ سخت افزار محاسبه)) را ببینید) تغییرات چشمگیری کرده است، بسیاری هنوز از ((معماری von Neumann)) استفاده می کنند.

((معماری)) von Neumann برای یک رایانه چهار بخش اصلی قائل می شود:

((واحد محاسبه و منطق))
(ALU)، ((واحد کنترل))، ((حافظه کامپیوتر)) و وسایل ورودی خروجی (که با هم I/O نامیده می شوند). این بخش ها توسط یک مشت سیم ("((یک گذرگاه))") به هم متصل و توسط یک تایمر (یا ساعت) هدایت می شود (هرچند ((رویداد))های دیگر هم می توانند مدار کنترلی را هدایت کنند).

! حافظه

در این سیستم، __((حافظه کامپیوتر))__، ردیفی از خانه های شماره دار است که هر کدام بخش کوچکی از اطلاعات را نگه می دارد. اطلاعات می توند ((دستوراتی)) باشد که به رایانه می گوید چه کار کند. خانه ها ممکن است حاوی داده هایی باشد که رایانه برای اجرای دستورات به آن احتیاج دارد. هر خانه ممکن است حاوی هر کدام باشد و در واقع چیزی که در زمانی داده است ممکن است در زمانی دستور باشد.
+واحد محاسبه و منطق (ALU)، واحد کنترل، حافظه کامپیوتر و وسایل ورودی خروجی (که با هم I/O نامیده می شوند). این بخش ها توسط یک مشت سیم ("یک گذرگاه") به هم متصل و توسط یک تایمر (یا ساعت) هدایت می شود (هرچند رویدادهای دیگر هم می توانند مدار کنترلی را هدایت کنند).*}
---
!! حافظه
#@
@#16:
{*
در این سیستم، ((حافظه کامپیوتر))، ردیفی از خانه های شماره دار است که هر کدام بخش کوچکی از اطلاعات را نگه می دارد. اطلاعات می تواند دستوراتی باشد که به رایانه می گوید چه کار کند. خانه ها ممکن است حاوی داده هایی باشد که رایانه برای اجرای دستورات به آن احتیاج دارد. هر خانه ممکن است حاوی هر کدام باشد و در واقع چیزی که در زمانی داده است ممکن است در زمانی دستور باشد.
 محتویات یک خانه از حافظه در هر زمانی قابل تغییر است – خانه های حافظه بیشتر شبیه دفتر یادداشت اند تا لوح سنگی. محتویات یک خانه از حافظه در هر زمانی قابل تغییر است – خانه های حافظه بیشتر شبیه دفتر یادداشت اند تا لوح سنگی.
-اندازه هر خانه، و تعداد آنها ممکن است از یک رایانه به رایانه دیگر به شدت تغییر کند، تکنولوژی کار حافظه – از ((رله)) های الکترونیکی، لوله های پر از جیوه (و بعدها فنرها) که در آن پالس های صوتی تولید می شد و سنگ آهنرباهای دائمی، تا ((ترانزیستور)) های منفرد و ((مدارهای مجتمع)) />با میلیون ها ((خازن)) روی یک ((تراشه)) کوچک، به شدت تغییر کرده است. +اندازه هر خانه، و تعداد آنها ممکن است از یک رایانه به رایانه دیگر به شدت تغییر کند، تکنولوژی کار حافظه – از رله های الکترونیکی، لوله های پر از جیوه (و بعدها فنرها) که در آن پالس های صوتی تولید می شد و سنگ آهنرباهای دائمی، تا ((ترانزیستور)) های منفرد و مدارهای مجتمع با میلیون ها ((خازن)) روی یک ((تراشه)) کوچک، به شدت تغییر کرده است.*}
---
!!پردازش
-!ردازش +{*((احد محاسبه و منطق)) یا ALU دستگاهی است که عملیات های ابتدایی مانند عملیات های ریاضی (جمع، تفریق و غیره) منطقی(و، یا، نه) و مقایسه ای (مثل بررسی تساوی محتویات دو ((بایت)) از حافظه) را انجام می دهد. "کار واقعی" در این واحد انجام می شود.
-__((واحد محسبه من))__ یا ALU دستگای است ه ((ملیا)) های ادایی ن ملیات ی ریاضی (م، فی یر) ((نقی)) ((«و ی نه))) مایسه ی بری ای محتیا دو ((بی)) ا حافظه) را اجا ی دهد. "کار واعی" د این وا انا می شود. +((واحد کنترل)) محل درس بایتی از حافظه ک رایانه ر حا اجرای دستورات آ است را نهاری، کای که ALU باید انم دهد را ب ن گه، طلاعات ود نیاز را ( اف) ب ن می رساد نای به حل ماسب در حافظه رمی گداد. بد از هر ار نا این عمل، واحد کنتر به سرا دستور بدی (که ر شکاف درس حافظه بعدی قرار دارد) ی رود( جز ای ک دستور یک دستور جهش باشد که رایانه را از حل دستور بعدی ه می کند). این یکی ا خش های مهم رایانه ست که در ((SDRAM))، ((DDR RAM)) و ((RDRAM)) یات می شود.*}
---
!!ورودی و خروجی
-__((واحد کنتر))__ محل آدرس بایتی از ه که رایانه در حال اجرای دسترا آن است را نهداری، کاری ک ALU باید نجام هد را به آن گفته، اطلاعات مورد نیاز را (از افظه) به ن می راد و نتایج را به مل منسب در حافظه بری گرند. د از ه ار انجام این ل، وحد کنترل به سراغ دستور دی ه کف ((«درس حافه))) بعدی قرار دد) ی رود( این که دتور یک ((ستورجهش)) باشد ک رایاه را از حل ستر بعدی آگه می کن). این یکی از بخش ی م راینه ا که در ((SDRAM))، ((DDR RAM)) و ((RDRAM)) یفت می ش. +{*((وردی و ی I/O)) رایانه را ادر ی اد اطلاعات را از نیای بیون گرف و نتایج کارش را به نا برد. اه هی I/O ارای و بسیار یدی هتن ((فه کلید|فه کید لفا- عدی))، ((منیتور)) درایهای ((لی)) گفته ا نام ترین نها ا مله ((و کم)) .
-!ورودی و خروجی +نقطه مشترک تمام دستگاه های ورودی این است که آنها اطلاعات را از هر نوعی، به داده های قابل پردازش توسط کامپیوترهای دیجیتال تبدیل encode می کنند. در طرف دیگر، دستگاه های خروجی این داده ها را به اطلاعاتی که توسط استفاده کننده از رایانه قابل فهم باشد تبدیل decode می کند.
-__((وی و ری I/O))__ یانه را قار می ساز ااات را از دیای یرو گرفته و تای کا را ه آا رد. دستگاه ای I/O درای تنو بسیر یای ن ا [ح کلی اا- عد)) ((میتر)) رایهای ((فای)) گرت تا نامول ترین نها از له ((وب م)) ه. +ز ای لاظ سیستم کامپیوری ییتال نمونه ای ا ((سیستم پرداز دا)) ات.*} />---
!!دستو
رالعمل ها />#@
@#16:
{*
دستراتی که ر بالا مورد بحث رار گرفت دستورات رتوان بان انن نیست. راینه ق ار مودی از دستورات ساده واضح را می فهمد. نمونه دتوراتی که توط بیتر کمپیوترها جرا می ش ینه ا: "حتیت خا 123 ا د 456 کپی کن" و " متیات خاه 666 را ب اه 042 اضاف ک" و " اگر حتیات خانه 999 برار صر است دستور بعدی ا از اه 345 بی".
-نه مشرک تمم دستاه های ی این ات که نها لاات را از نوعی به اه ی اب رداش توسط کامپیورهای ییتال ((تی)) ((«encode))) می کنند. ف دیگ، گا های روی ی ا ر الای که توسط افاده کننده از یا قا اشد ((تبیل)) ((«decode))) می ک. +دستورات در درون رایاه ه صورت اعداد نمایش اده می شوند- برای مثال کد "کپی" ممکن است 001 باشد. مموعه دستورات خاصی ه یک رایانه می فهمد با ((بان ماشین)) شناته ده است. عمل، انان دستورات را مستقیماً به زبان شین نمی نوید بلکه ز یک ((زبان رنامه ویی)) "سطح باا" که ب طر خودکا توسط ((کامپایلر)) و ((مفر)) برنامه های کمپیوری قابل ته به زبان ماشین ت، تفاده می ن. ض با های رنامه نویی یی ه ا اشین نزدیکتر مند ((امبلی)) (ان هی برنامه نویسی سطح پایین) ر طرف دیگر، زبان هایی مانند((Prolog)) بر اصولی که به شدت از ئیات عکرد واقعی مای در است ای گاری شده استبن سطح بالا).*} />--- />!!معری
-از این لحاظ سیستم کامپیوترهای دیجیتال نمونه ای از ((سیستم پردازش داده)) است.

!دستورالعمل ها

دستوراتی که در بالا مورد بحث قرار گرفت دستورات پرتوان زبان انسان نیست. رایانه فقط شمار محدودی از دستورات ساده و واضح را می فهمد. نمونه دستوراتی که توسط بیشتر کامپیوترها اجرا می شود اینها است: "محتویات خانه 123 را در 456 کپی کن" و " محتویات خانه 666 را به خانه 042 اضافه کن" و " اگر محتویات خانه 999 برابر صفر است دستور بعدی را از خانه 345 بگیر".

دستورات در درون رایانه به صورت اعداد نمایش داده می شوند- برای مثال کد "کپی" ممکن است 001 باشد. مجموعه دستورات خاصی که یک رایانه می فهمد با نام ((زبان ماشین)) شناخته شده است. در عمل، انسان دستورات را مستقیماً به زبان ماشین نمی نویسد بلکه از یک ((زبان برنامه نویسی)) "سطح بالا" که به طور خودکار توسط ((کامپایلر)) و ((مفسر)) برنامه های کامپیوتری قابل ترجمه به زبان ماشین است، استفاده می کند. بعضی از زبان های برنامه نویسی خیلی به زبان ماشین نزدیکتر، مانند ((اسمبلی)) (زبان های برنامه نویسی سطح پایین)؛ در طرف دیگر، زبان هایی مانند((Prolog)) بر اصولی که به شدت از جزئیات عملکرد واقعی ماشین دور است پایه گذاری شده است (زبان سطح بالا).

!معماری

در کامپیوترهای امروزی ((ALU)) و ((واحد کنترل)) را در یک ((مدار مجتمع)) به نام ((واحد پردازش مرکزی)) یا CPU قرار داده اند. حافظه رایانه روی چند مدار مجتمع در نزدیکی CPU قرار دارد. جرم و حجم زیاد رایانه را دستگاه های جانبی و فرعی (مثل، منبع نیروی الکتریکی) و یا دستگاه های I/O تشکیل می دهد.
+{*در کامپیوترهای امروزی ((ALU)) و ((واحد کنترل)) را در یک ((مدار مجتمع)) به نام واحد پردازش مرکزی یا ((CPU ))قرار داده اند. حافظه رایانه روی چند مدار مجتمع در نزدیکی CPU قرار دارد. جرم و حجم زیاد رایانه را دستگاه های جانبی و فرعی (مثل، منبع نیروی الکتریکی) و یا دستگاه های I/O تشکیل می دهد.
 بعضی از کامپیوترهای بزرگ تر از یک جهت با مدل بالا متفاوت است – این کامپیوترها چند CPU و واحد کنترل دارند که همزمان کار می کنند. تعداد محدودی کامپیوتر، که به طور عمده برای اهداف پژوهشی و محاسبات علمی به کار برده می شوند، خیلی با مدل بالا تفاوت پیدا کرده اند، اما این کامپیوترها چون مدل برنامه ریزشان هنوز استاندارد نشده کاربرد اقتصادی کمی داشته اند. بعضی از کامپیوترهای بزرگ تر از یک جهت با مدل بالا متفاوت است – این کامپیوترها چند CPU و واحد کنترل دارند که همزمان کار می کنند. تعداد محدودی کامپیوتر، که به طور عمده برای اهداف پژوهشی و محاسبات علمی به کار برده می شوند، خیلی با مدل بالا تفاوت پیدا کرده اند، اما این کامپیوترها چون مدل برنامه ریزشان هنوز استاندارد نشده کاربرد اقتصادی کمی داشته اند.
-در اصل کار یک رایانه خیلی سر راست است. با هر چرخش ساعت، رایانه دستورات وداده هایی را از حافظه می گیرد. دستورات اجرا، نتیجه ذخیره و دستور بعدی گرفته می شود. این روند تا رسیدن به دستور "توقف" تکرار می شود. +در اصل کار یک رایانه خیلی سر راست است. با هر چرخش ساعت، رایانه دستورات وداده هایی را از حافظه می گیرد. دستورات اجرا، نتیجه ذخیره و دستور بعدی گرفته می شود. این روند تا رسیدن به دستور "توقف" تکرار می شود.*}
---
!!برنامه های کامپیوتری
-!برنامه های کامپیوتری +{*به طور ساده، ((برنامه های کامپیوتری)) لیست درازی از دستورات و شاید جداول داده ها است که رایانه قرار است اجرا کند. بسیاری از برنامه های کامپیوتری حاوی میلیون ها دستورند که بسیاری از آنها چندین بار اجرا می شود. یک ((کامپیوتر شخصی)) جدید (در سال 2003 ) می تواند نزدیک به 2-3 بیلیون دستور در ثانیه را انجام دهد. کامپیوترها قابلیت های ویژه خود را از توانایی اجرای دستورات پیچیده، بدست نمی آورند، برعکس، آنها میلیون ها دستور ساده که توسط افراد باهوش، "((برنامه نویس)) ها"، تنظیم شده را اجرا می کنند. برنامه نویسان خوب مجموعه دستوراتی برای انجام کارهای عادی (مثل کشیدن یک نقطه روی صفحه) را طراحی و سپس آنرا در اختیار دیگر برنامه نویس ها قرار می دهد.
-به طور ساده، ((برنامه های کامپیوتری)) لیست درازی از دستورات و شاید جداول داده ها است که رایانه قرار است اجرا کند. بسیاری از برنامه های کامپیوتری حاوی میلیون ها دستورند که بسیاری از آنها چندین بار اجرا می شود. یک ((کامپیوتر شخصی)) جدید (در سال((2003))) می تواند نزدیک به 2-3 بیلیون دستور در ثانیه را انجام دهد. کامپیوترها قابلیت های ویژه خود را از توانایی اجرای دستورات پیچیده، بدست نمی آورند، برعکس، آنها میلیون ها دستور ساده که توسط افراد باهوش، "((برنامه نویس)) ها"، تنظیم شده را اجرا می کنند. برنامه نویسان خوب مجموعه دستوراتی برای انجام کارهای عادی (مثل کشیدن یک نقطه روی صفحه) را طراحی و سپس آنرا در اختیار دیگر برنامه نویس ها قرار می دهد.

امروزه کامپیوترها در یک زمان چندین برنامه را اجرا می کنند. معمولاً به این عمل ((چند وظیفه ای)) می گویند. در واقعیت، CPU دستوراتی از یک برنامه را اجرا می کند سپس پس از زمان کوتاهی به سراغ برنامه بعدی رفته و تعدادی از دستورات آنرا اجرا می کند. این فاصله زمانی کوچک را معمولاً شکاف زمانی می گویند. این باعث خلق این تصور می شود که چندین برنامه به طور همزمان با تقسیم زمان CPU بین خود در حال اجرا هستند. همانند یک فیلم سینمایی که حرکت سریع صفحات ثابت است. این تقسیم زمان را ((سیستم عامل)) کنترل می کند.

!سیستم عامل

رایانه برای کار در هر زمان دسته کم به یک برنامه ی همیشه در حال اجرا نیاز دارد. تحت شرایط عادی این برنامه ((سیستم عامل)) (''OS'') می باشد. سیستم عامل معین می کند کدام برنامه ها اجرا شود، چه زمان و چه منابعی (مثل حافظه یا I/O) مورد استفاده قرار گیرند. سیستم عامل همچنین لایه ای از انتزاع و تجدید را بر سخت افزار قرار می دهد و با قراردادن خدماتی برای دیگر برنامه ها، آنها را در دسترس قرار می دهد از جمله کدها ("drivers") که برنامه نویس ها را قادر می سازد بدون اطلاع دقیق از جزئیات دستگاه های الکترونیکی متصل به رایانه برنامه ای برای آن بنویسند.
+امروزه کامپیوترها در یک زمان چندین برنامه را اجرا می کنند. معمولاً به این عمل چند وظیفه ای می گویند. در واقعیت، CPU دستوراتی از یک برنامه را اجرا می کند سپس پس از زمان کوتاهی به سراغ برنامه بعدی رفته و تعدادی از دستورات آنرا اجرا می کند. این فاصله زمانی کوچک را معمولاً شکاف زمانی می گویند. این باعث خلق این تصور می شود که چندین برنامه به طور همزمان با تقسیم زمان CPU بین خود در حال اجرا هستند. همانند یک فیلم سینمایی که حرکت سریع صفحات ثابت است. این تقسیم زمان را ((سیستم عامل)) کنترل می کند.*}
---
!!سیستم عامل
 +{*رایانه برای کار در هر زمان دسته کم به یک برنامه ی همیشه در حال اجرا نیاز دارد. تحت شرایط عادی این برنامه ((سیستم عامل)) (''OS'') می باشد. سیستم عامل معین می کند کدام برنامه ها اجرا شود، چه زمان و چه منابعی (مثل حافظه یا I/O) مورد استفاده قرار گیرند. سیستم عامل همچنین لایه ای از انتزاع و تجدید را بر سخت افزار قرار می دهد و با قراردادن خدماتی برای دیگر برنامه ها، آنها را در دسترس قرار می دهد از جمله کدها ("drivers") که برنامه نویس ها را قادر می سازد بدون اطلاع دقیق از جزئیات دستگاه های الکترونیکی متصل به رایانه برنامه ای برای آن بنویسند.*}
 +---
 +!پیوندهای خارجی
 +*[http://en.wikipedia.org/wiki/Turing-complete ]
 +---
 !همچنین ببینید !همچنین ببینید
 *((رایانه)) *((رایانه))
 *((نظریه برنامه ریزی)) *((نظریه برنامه ریزی))
 *((نمایشگاه کامپیوتر)) *((نمایشگاه کامپیوتر))
 *((علم کامپیوتر)) *((علم کامپیوتر))
 *((محاسبه)) *((محاسبه))
 *((computing analogies)) *((computing analogies))
 *((افسانه کامپیوتر)) *((افسانه کامپیوتر))
 *((دیجیتال)) *((دیجیتال))
 *((تاریخچه محاسبه)) *((تاریخچه محاسبه))
 +#@^

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 پنج شنبه 20 اردیبهشت 1386 [04:48 ]   6   زینب معزی      جاری 
 پنج شنبه 20 اردیبهشت 1386 [04:47 ]   5   زینب معزی      v  c  d  s 
 شنبه 03 بهمن 1383 [07:58 ]   4   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 یکشنبه 22 آذر 1383 [06:58 ]   3   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 یکشنبه 01 آذر 1383 [18:19 ]   2   حمید حسن نیا      v  c  d  s 
 شنبه 02 آبان 1383 [21:27 ]   1   حمید حسن نیا      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..