شنبه, ۱۵ دی ۱۳۹۷، ۰۴:۰۰ ب.ظ
ادامه مطلب قبلی :
این نسل شامل زبان های سطح بالا است که از جمله زبان های این نسل می توان به زبان های C ،11 زبان نسل سوم
++C# ،C،PASCAL ، Basic،FORTRAN ،JAVA و... اشاره کرد.برنامه نویسی به این زبانها بسیار نزدیک به زبان انسان
هستند و از دستوراتی مشابه زبان طبیعی (اغلبا زبان انگلیسی) تشکیل شده اند. برای مثال بالا داریم:
grosspay = basepay + overpay
7
first-generation language (1GL)
8 machine language
9 second-generation language (2GL)
10 assembly language 11 Third-generation languages (3GLs)
7
: این نسل شامل زبانهای بسیار سطح بالا هست که از جمله زبان های این نسل می توان به SQL 12 زبان نسل چهارم
14 اشاره کرد که زبانی است خاص منظوره و همچون زبان طبیعی که برای دریافت اطلاعات از پایگاه داده 13
بکار می رود. در زیر
نمونه ای از دستورات این زبان ذکر شده است:
SELECT *
FROM Customers
WHERE Balance > 50
با اجرای این دستورات کلیه اطلاعات مشتریان پایگاه داده که موجودی حساب آنها بیشتر از 50 دلار است نمایش داده می شود.
: زبان های این نسل شامل محیط های گرافیکی مناسب و راحتی برای تولید نرم افزار ها هستند از 15 زبان نسل پنجم
جمله می توان به ++C Visual# ،C Visual و ... اشاره کرد.
3,1-انواع کامپیوترها
کامپیوتر ها ار لحاظ قدرت پردازشی به گروه های مختلفی تقسیم می شوند:
:این نوع رایانه ها، قوی ترین و گرانترین نوع رایانه ها است که از قرت اجرایی و سرعت بسیار بالایی 16 ابر رایانه ها
برخوردار هستند و بیشتر در زمینه های نظامی، تحقیقاتی، علوم فضایی و پروژه های علمی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند.
: این کامپیوترها از سرعت و قدرت بالایی برخوردارند و معمولا دردانشگاهها و سازمانهای بزرگ و 17 کامپیوترهای بزرگ
برای محاسبات سنگین استفاده می شوند. توان محاسباتی این رده نسبت به ابر رایانه ها کمتر است.
: از آنجا که قیمت کامپیوترهای بزرگ بسیار بالا بود، در اواخر دهه 1950 کامپیوترهای کوچک 18 کامپیوترهای کوچک
وارد بازاز شدند که توان محاسباتی کمتری داشتند و توسط سازمانهای کوچکتر مورد استفاده قرار می گرفتند.
12 Fourth-generation languages (4GLs) 13 Sequential Query Languages
14 Database
15 Fifth-generation languages (5GLs) 16 Super Computers
17 mainframe 18 minicomputer
8
: در آغاز دهه 1980 ریزکامپیوترها یا کامپیوترهای شخصی با قیمت پایین و حجم بسیار کوچک وارد 19 ریزکامپیوتر
بازار شدند و مورد استقبال مردم و افراد عادی قرار گرفتند.
4,1-اجزای کامپیوتر:
هر کامپیوتر از دو قسمت اصلی تشکیل شده است :
: کلیه دستگاههای الکتریکی، الکترونیکی و مکانیکی تشکیل دهنده یک کامپیوتر را سخت افزار آن می 20 سخت افزار
گوییم.
: مجموعه برنامه هایی هستند که برای یک کاربرد خاص نوشته شده اند و بدون آنها سخت افزار قادر به 21 نرم افزار
کاری نیست.
که هریک رابطور دقیقتر مورد بررسی قرار می دهیم.
سخت افزار
اجزای تشکیل دهنده سخت افزار کامپیوتر عبارتند از : واحد ورودی، واحد خروجی، واحد حافظه، واحد محاسبه و منطق
،واحد کنترل و حافظه جانبی. نحوی ارتباط این واحد ها در شکل 2 نمایش داده شده است.
: وظیفه این بخش دریافت داده ها از دستگاه های ورودی و انتقال آنها و تبدیل آنها به داده های قابل فهم 22 واحد ورودی
و ... 26 ، قلم نوری، اسکنر 25 ، صفحه لمسی 24 ، ماوس 23 برای کامپیوتر می باشد. دستگاههای ورودی مهم عبارتند از :صفحه کلید
: این بخش وظیفه انتقال اطلاعات از کامپیوتر به محیط خارج را بعهده دارد و مهمترین دستگاههای 27 واحد خروجی
و ... 31 ، بلندگو 30 ، رسام 29 ، چاپگر 28 خروجی عبارتند از :صفحه نمایش
19 microcomputer 20 Hardware 21 Software 22 Input Unit
23 Keyboard
24Mouse
25 touch screen
26 Scanner
27 Output unit
28 Monitor
29 printer
9
شکل2 :اجزای تشکیل دهنده یک سیستم کامپیوتری
: واحدی است که تمامی عملیات ریاضی همچون جمع، ضرب، تفریق، تقسیم و منطقی 32 واحد محاسبه و منطق
همچون مقایسه دو مقدار و ... در آن انجام می پذیرد.
: این بخش نقش نظارت و کنترل بر ورود اطلاعات از طریق ورودی، ذخیره آنها در حافظه، انتقال 33 واحد کنترل
اطلاعات از حافظه به واحد محاسبه و منطق و خروج اطلاعات از طریق واحد خروجی را دارد. بطور کلی وظیفه کنترل سایر بخشها
را بعهده دارد و تصمیم میگیرد کدام عمل در چه زمانی صورت پذیرد و چه مداراتی فعال و یا غیر فعال گردند.
هستند. اجزای 34 واحد کنترل بهمراه واحد محاسبه و منطق بخش مهم تشکیل دهنده واحد پردازش مرکزی یا CPU
. 35 و حافظه نهان یا کش36 دیگر تشکیل دهنده CPU عبارتند از ثبات ها
30 plotter
31 speaker
32 Arithmetic/logic unit
33 Control unit
34 Central Processing Unit
35 Register
36 Cache
حافظه جانبی
کنترل
واحد خروجی حافظه اصلی محاسبه و منطق واحد ورودی
10
ثباتها حافظه هایی با حجم بسیار کمی هستند که داده ها برای پردازش و بعد از پردازش در هنگام انتقال به حافظه در
ثبات ها قرار می گیرند.
حافظه کش یک نوع حافظه با ظرفیت کم ولی بسیار سریع که بین CPU و حافظه اصلی قرار می گیرد سرعت دستیابی
اطلاعات از حافظه کش نسبت به حافظه اصلی بیشتر و نسبت به حافظه های جانبی خیلی بیشتر است. بدین گونه که داده هایی
را که CPU از حافظه اصلی فراخوانی می کند پیش از ارسال در کش قرار می گیرد که در فراخوانی های بعدی آن داده ها، با
سرعت بیشتری به CPU ارسال شوند.
: این واحد وظیفه نگهداری اطلاعات (شامل داده ها و برنامه ها) را بصورت موقت و دائم بر عهده دارد. 37 واحد حافظه
حافظه ها به دو دسته تقسیم می شوند:
: در واقع هر برنامه ای برای اجرا، ابتدا باید بهمراه داده های مورد نیاز وارد حافظه اصلی گردد. ویژگی 38 1 .حافظه اصلی
اصلی حافظه اصلی آنست که از سرعت بسیار بالایی برخوردار است اما با قطع برق اطلاعات آن از بین می رود.حافظه
اصلی به دو دسته اصلی تقسیم می گردد :
این حافظه قابل خواندن و نوشتن می باشد و برای ذخیره اطلاعات کاربران : 39 حافظه با دستیابی تصادفی
بکار می رود.
این حافظه فقط قابل خواندن است و محتویات آن قابل تغییر نیست. این حافظه 40 حافظه فقط خواندنی:
معمولا در کارخانه سازنده پر شده و حاوی دستورالعملهای لازم برای راه اندازی اولیه کامپیوتر می باشد.
:این حافظه نسبت به حافظه اصلی سرعت کم تری دارد ولی اطلاعات ذخیره شده در آن با قطع برق از 41 2 .حافظه جانبی
بین نمی رود و حجم ذخیره سازی داده در آنها نسبت به حافظه اصلی بسیار زیاد است. حافظه جانبی انواع گوناگونی
، Memory Flash ها و... را نام برد. 42 دارند که می توان CD ،DVD ،هارد دیسک
37 Memory
38 Main Memory
39 RAM Random Access Memory
40 ROM Read Only Memory
41 Secondary Memory
42 Hard disk
11
در هنگام کار با داده ها در حافظه با اصلاحاتی روبرو می شویم که در زیر به معرفی آنها می پردازیم
بیت
: حافظه از واحدهای کوچکی بنام بیت تشکیل شده است که هر بیت قابلیت نگاهداری یک 0 یا 1 را در خود دارد. 43
: به هر 8 بیت یک بایت گفته می شود که واحد اندازه گیری حافظه است. 44 بایت
:در کامپیوترها کار با اطلاعات بر مبنای بیت دشوار است از این رو از کاراکترها استفاده می شود که بتوان اطلاعات 45 کاراکتر
را به صورت ارقام، حروف و نمادها نمایش داد. برای ذخیره سازی کاراکترها به هریک از آنها یک کد عددی نسبت داده شده است و
در حقیقت کد عددی هر کاراکتر در کامپیوتر ذخیره می گردد. در گذشته پر کاربردترین کد مورد استفاده، کد ASCII بود که
برای نمایش هر کاراکتر از یک بایت استفاده می کرد. از آنجا که هر بایت می تواند بین 0 تا 255 تغییر کند، بنابراین تا 256
کاراکتر قابل تعریف است. از این بین کدهای بین 0 تا 127 بصورت استاندارد برای علائم و حروف انگلیسی تعریف شده است و
کدهای بالاتر از 127 برای هر کشور خالی گذاشته شده است تا بتوانند حروف خاص زبان خود را تعریف کنند. شکل3 کدهای
ASCII حروف بزرگ انگلیسی را نشان می دهد:
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
شکل3
: فیلدها از کاراکترها تشکیل شده اند. در واقع گروهی از کاراکترهایی که معنای خاصی دارند. به عنوان مثال 46 فیلد
فیلدی که شامل تنها کاراکترهای حروفی باشد می توان آن را فیلد نام یا نام خانوادگی در نظر گرفت.
:به مجموعه ای از فیلدهای مرتبط به هم یک رکورد می گوئیم. به عنوان مثال یک رکوردی تحت عنوان 47 رکورد
کارمند شامل فیلدهای زیر است:
43 bit
44 Byte
45 character
46 Fields
47 Record
12
فیلد شماره کارمندی
فیلد نام کوچک
فیلد نام خانوادگی
فیلد سال تولد
فیلد آدرس
و ....
:به مجموعه ای از رکوردهای مرتبط به هم فایل گفته می شود. به عنوان مثال فایل کارمندان شامل چندین 48 فایل
رکورد کارمند است.
همانطور که گفتیم کوچکترین واحد حافظه بیت است. واحد حافظه بزرگتر از بیت، بایت است که از 8 بیت تشکیل شده است،
واحدهای بزرگتری برای سنجش میزان حافظه وجود دارد که در زیر آ نها را بیان می کنیم:
:معمولا هر 2 یا 4 بایت را یک کلمه در نظر می گیرند 49 کلمه
می 10 : هر 1024 بایت یک کیلو بایت را تشکیل می دهد. در سیستم دودویی هر کیلو بایت معادل 2 50 کیلوبایت(KB(
باشد واحد های بزرگتر از کیلو بایت عبارتند از
1 MegaByte or 1M = 1024 KiloByte
1 GigaByte or 1G = 1024 MegaByte
1 TeraByte or 1T = 1024 GigaByte
5,1 -نرم افزار کامپیوتر
سخت افزار به تنهایی توانایی انجام خواسته های کاربر و اجرای برنامه ها را ندارد از این رو برای بکارگیری سخت افزار از
نرم افزار ها استفاده می کنیم. بطور کلی نرم افزار کامپیوتر به دو دسته اصلی تقسیم می گردد :
48 File
49 word
50 Kilo Byte
13
: نرم افزارهایی هستند که برای یک کاربرد خاص و رفع یک نیاز مشخص کاربران نوشته شده 51 نرم افزارهای کاربردی
اند. مانند نرم افزار Word ،ویرایش عکس و ...
نرم افزارهای سیستمی : نرم افزارهایی هستند که برای ایجاد و یا اجرای برنامه های کاربردی نوشته می شوند. و به سه
گروه تقسیم می شوند
: سیستم عامل نرم افزاری است که ارتباط بین سخت افزار و کاربران (یا برنامه های 52 1 .سیستم عامل
کاربردی کاربران) را فراهم می سازد. در حقیقت سیستم عامل مدیریت منابع سخت افزاری یک کامپیوتر را
بعهده دارد. چنانچه سیستم عامل نبود، کاربران مجبور بودند مستقیما و به زبان ماشین با سخت افزار
صحبت نمایند که کار مشکلی بود. بهمین دلیل کلیه کاربران مجبورند با یکی از سیستم عاملهای موجود
آشنا باشند. در حال حاضر دو سیستم عامل معروف برای کامپیوترهای شخصی وجود دارد : Windows که
بیشتر در منازل و محیطهای اداری مورد استفاده قرار می گیرد و Linux که بیشتر در محیطهای دانشگاهی
و بعنوان سرویس دهنده استفاده می شود. سیستم عامل Unix نیز بیشتر در کامپیوترهای بزرگ نصب می
شود. سیستم عامل Android نیز که امروزه بطور گسترده ای در موبایل ها و تبلت ها مورد استفاده قرار
می گیرند.
: این برنامه ها استفاده از کامپیوتر را آسان تر می کند. از طریق این برنامه ها ارتباط 53 2 .برنامه های کمکی
کاربر با سخت افزار و برنامه های دیگر آسان تر می شود. از جمله این برنامه ها می توان به برنامه های
مدیریت فضای دیسک و ویروس یاب ها اشاره کرد.
3 .مترجم ها: همانطور که گفتیم زبان کامپیوتر زبان ماشین است ولی برنامه نویسی به این زبان برای برنامه
نویسان مشکل می باشد. برای اینکه کامپیوتر بتواند برنامه های نوشته شده به زبان سطح بالا را درک کند
باید از مترجم استفاده کند. از این رو وظیفه مترجم تبدیل دستورات زبان سطح بالا به زبان قابل فهم برای
کامپیوتر است. دو نوع اصلی مترجم داریم که عبارتند از:
ابتدا کل برنامه زبان سطح بالا را بررسی کرده و درصورت نبود خطا کل آن را به زبان 54 کامپایلر :
ماشین تبدیل می کند. اکنون برنامه آماده اجرا است.
این مطلب ادامه دارد...
برای اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید با تشکر
۰
۰
۹۷/۱۰/۱۵
