1

הכרת המחשב האישי PC - Personal Computer

2

ייצוג נתונים במחשב

(.on / off )1 / 0ייצוג בינארי ע"י :לדוגמא

Bit ספרה בינארית המייצגת את יחידת המידע – הבסיסית.

Byte ( המאחסנות תו אחד 8 – שרשרת ספרות )בד"כע"פ מערכת קידוד נתונה.

ייצוג עשרוניייצוג בינארי

11

102

113

1004

1015

3

ייצוג נתונים: דוגמא

4

חומרה ותוכנה

(hardwareחומרה )התשתית הפיזית של המחשב

(softwareתוכנה )מערכת מופשטת של מושגים ופקודות

שבעזרתה ניתן להשתמש בחומרה לביצוע משימות שונות

5

חומרת המחשב

אמצעי קלט

(input)

(CPUמעבד )

זיכרון )ראשי(

אמצעי פלט

(output)

אמצעי אחסון

אמצעי תקשורת

המשךלקבלת הסבר על מושג מסוים יש ללחוץ עליו

6

CPUיחידת העיבוד המרכזית - ה

( הוא “המוח” Central Processing Unitהמעבד המרכזי )של המחשב האישי.

תפקידיו העיקריים של המעבד הם:)עיבוד נתונים )באמצעות חישובים מתמטיים ופעולות לוגיותבקרה על תהליך הרצת התוכנות במחשב

שוק המעבדים למחשבים אישיים נשלט כיום ע”י חברת Intel עם משפחת מעבדי Pentium.

התכונה החשובה ביותר במעבד היא מהירותו. המהירות נמדדת לפי מספר הפעולות שהמעבד מסוגל לבצע בשניה

-Hz.)הרץ( חזרה מיליון פעולות בשניה.500 מגהרץ = 500לדוגמה:

7

מהירות חישוב

יחידות מדידת זמן בין אירועים: :שניה6-10מיקרו-שניה :שניה9-10ננו-שניה :שניה12-10פיקו-שניה

(: מליון מחזורים בשניה. Mhzמגהרץ )

8

(Primary Storage)זיכרון ראשוני

ובקשר ישיר אליו.CPUממוקם בצמוד ל-

כולל שני סוגי זיכרון:RAM – Random Access Memory אחסון לטווח קצר :

של נתונים ותכניות. כל מקום בזיכרון ניתן לגישה באופן אקראי באותה מהירות.

ROM – Read Only Memory נתונים ותכניות צרובים :שאינם ניתנים למחיקה.

101101בנוי מ"כתובות" המכילות נתונים. 102102 103103

201201

301301

202202 203203

302302 303303

9

CPUוזיכרונות המחשב

יחידת יחידת בקרהבקרה

יחידת חישוב יחידת חישוב ועיבודועיבוד

זיכרון ראשוניזיכרון ראשוני

זיכרון משניזיכרון משניתכניות תכניות ונתוניםונתונים

הוראותהוראות םםנתונינתוני

פקודותפקודות

10

זיכרון ראשי

מאחסן נתונים לצורך שימוש בזמן כלשהו

נמצא בתוך המחשב )דיסק קשיח( או במדיה

-CDחיצונית: דיסקטים, ROM כונן נשלף, טייפ ,גיבוי

נפח גדול, מהירות ק/כ איטית ומחיר נמוך יחסית

נגיש למשתמש, עם אפשרות קריאה ובד”כ גם

כתיבה

מכיל פקודות ונתונים המשמשים את המעבד

(CPU באופן מיידי וזמני )נמצא בסמוך מאוד למעבד

נפח קטן, מהירות קריאה וכתיבה גבוהה ומחיר גבוה

יחסיתלא נגיש למשתמש. בחלקו

הקטן צרוב בחומרה ואינו ובחלקו ( ROMמחיק )

הגדול מנוהל על ידי מערכת (RAMההפעלה )

זיכרון משני

11

זיכרון ראשוני מול זיכרון משני

יחס חליפין בין מהירות, גודל ומחיר:

,זיכרון ראשוני: מהיר, לא גדוליקר.

זיכרון משני: איטי, גדול, זוליחסית.

שרידות: זיכרון משני שומר נתונים גם

כאשר זרם החשמל מנותק.

12

גדלי זיכרון

KILOBYTE )KT(: 210 bytes... 1024 bytesMEGABYTE )MB(: 210 KB... “million” bytesGIGABYTE )GB(: 210 MB... “billion” bytesTERABYTE )TB(: 210 GB... “trillion” bytes

יחידות מידע לוגיות(file)קובץ •

(directory )ספריה( או folder )תיקיה•

(drive)כונן •

13

זיכרון משני: אמצעי אחסון

Redundant Arrayדיסק מגנטי: דיסק קשיח, דיסקט )פלופי(, of Inexpensive Disks )RAID(

צילינדריםמנגנוןגישה

זרועות גישה ראשי קריאה /כתיבה

דיסקים

(: מעגלים ממורכזיםTracksמסלולים )נתונים כביטים מגנטיים לאחסון

סקטורים: חלקי מסלולים

Track

14

זיכרון משני: אמצעי אחסון )המשך(

דיסק אופטי CD( 500-660 – לקריאה בלבד או ניתנים לכתיבה מחדש

MB)Digital Video Disk )DVD( עד( 10 GB)

סרט מגנטי.

.)Storage Area Networks )SANרשתות שטח אחסון רשת מהירה המקשרת שטחי אחסון שונים )שרתים, ספריות

סרטים ודיסקים(. משמשות עבור ארגונים גדולים ומבוזרים.

Online storage service providers )SSP(. גורם חיצוני המשכיר נפח אחסון באינטרנט ומאפשר

ללקוחות לאחסן ולאחר נתונים ללא רכישת אמצעי אחסון חזרהחזרהמשלהם.

15

(inputאמצעי קלט )

מקלדת

עכבר

ג’ויסטיק

מיקרופון

מסך מגע

סורק אופטיחזרה

16

(outputאמצעי פלט )

מסך

מדפסת

כרטיס קול + רמקולים

(plotterתוויין )

אביזרי מציאות מדומה(virtual reality)

חזרה

17

אמצעי תקשורת

אמצעי התקשורת הם סוג מיוחד של אמצעי קלט - פלט המחברים את המחשב עם מחשב)ים( נוספ)ים(.

לתקשורת מחשבים תפקיד מכריע בימינו - הן במגזר העסקי .Internetוהן במגזר הביתי, הן ברשתות מקומיות והן ברשת ה-

כרטיס-רשת (, MODEMאמצעי תקשורת עשוי להיות מודם ))במחשב שהוא חלק מרשת מקומית( או חיבור מסוג אחר

)כגון נל”ן(.תפקידי אמצעי התקשורת:

המרת מידע המיוצג במחשב לפורמט המתאים לתווך הרשת )קוויטלפון, סיבים אופטיים, שידורי לווין, גלי רדיו וכו’( - ולהפך

ניהול וסנכרון של תהליכי התקשורת

חזרה

18

תוכנה

(system softwareתוכנת מערכת )מטרתה לנהל את פעולתו השוטפת של המחשב.

פועלת ללא התערבות המשתמש.

(application softwareתוכנה ישומית )כל היישומים שלשמם אנו משתמשים במחשב:

מעבד תמלילים, גיליון אלקטרוני, תוכנה להנהלת חשבונות, משחקים וכו’.

(virusesוירוסים )תוכנות שנכתבו במטרה להזיק למחשב. עוברת

למחשב ומופעלת ללא ידיעת המשתמש.

19

איך מבין אותנו המחשב?

שמגדירות איך יבוצעו תכניותתכנתים עורכים דרישותיהם.

, המתרגמת אותן קומפילציהתכניות עוברות לשפת מכונה.

/ 0המחשב מקבל שפת מכונה, מוגדרת ביחידות , ומבצע חישובים.1

המחשב יוצר פלט.

20

שכבות במערכת תוכנה

חומרהחומרה

תוכנת מערכתתוכנת מערכת

לתוכנת המערכת שליטה תוכנה יישומיתתוכנה יישומיתישירה על החומרה

מערכת הפעלה•

מתרגמי שפות תכנות •)קומפיילרים(

תכניות שירות•

ניהול מסדי נתונים•

ניהול תקשורת•

תוכנה יישומית מתקשרת עם תוכנת המערכת ולא ישירות עם החומרה

סביבות תכנות, מערכות משרדיות, מערכות מידע, משחקים…

21

(operating systemמערכת הפעלה )

מקצה משאבים לפעילויותמעבדזיכרון

קובעת סדר עיבוד

מפקחת על כל הפעולות

מתקשרת עם המשתמש

Windows, DOS, Unixדוגמאות:

22

תכונות של מערכות הפעלה

( – יכולת מערכת Multitaskingריבוי משימות )ההפעלה לבצע מספר משימות )תכניות( בו זמנית.

לכל תכנית.CPUמערכת ההפעלה מקצה זמן

הל

עפ

הת

רכע

מה

לע

פה

ת רכ

עמ

זיכרון פנויזיכרון פנוי

11תכנית תכנית

הל

עפ

הת

רכע

מה

לע

פה

ת רכ

עמ

זיכרון פנויזיכרון פנוי

11תכנית תכנית

22תכנית תכנית

33תכנית תכנית

23

תכונות של מערכות הפעלה )המשך(

Multithreading יכולת לבצע חלקים שונים של אותה -תכנית במקביל.

( – מאפשר למספר משתמשים Time sharingחלוקת זמן ) אחד, ומחלק את זמן המעבד ביניהם.CPUלעבוד מול

Multiprocessing.טיפול במספר מעבדים במקביל -זיכרון וירטואלי – יכולת לחלק תכניות לחלקים ולאחסן רק

את החלק הנמצא בעיבוד בזיכרון הפנימי, בעוד שאר החלקים עדיין בזיכרון המשני.

מימשק משתמש מימשק גרפי(Graphical User Interface GUI)מימשק טקסטואלי

24

מערכות הפעלה - דוגמאות

מערכתתכונות

. מאפשרת שימוש 80 משנות ה-PCמערכת ל- זיכרון בלבד. 640KBב-

DOS

GUIריבוי משימות, תקשורת ,Windows 95,98

GUIריבוי משימות, תקשורת ,

MultiprocessingWindows NT, CE,

2000

מיועדת לרשתות, תחנות עבודה ומחשבי מיני, ריבוי משימות, ריבוי משתמשים, תקשורת,

מתאימה לסוגי מחשב שונים.

Unix

Unix למחשב אישי.יציבה, מתאימה לסביבות רבות, קוד פתוח.

Linux

25

תכניות שירות

תוכניות עזרפעולות בקבציםניהול הגדרות מערכתאנטי וירוסניהול וניצול יעיל של הזיכרון הראשוני והמשני

תוכניות המתרגמות תוכניות לשפת מכונה.

26

(User Interfaceממשק המשתמש )

ממשק המשתמש כולל את כל האמצעים המקשרים בין המחשב לבין המשתמש,

כלומר את אמצעי הקלט והפלט.

סוגי ממשק:( ממשק טקסטואליDOS)( ממשק גרפיWindows, Macintosh))ממשק קולי )שירותי מענה קולי בטלפון

27

סוגי מחשבים

Cost)$(

103

104

105

106

107

102

Increasing system performance

Minis

Mainframes

Supercomputers

Micros

28

PCמחשבי מיקרו -

מחשב שולחני או נייד.

.MB RAM 256עד

לשימוש אישי או עסקי.

זולים.

זמינות גבוהה של רכיבים.

ניתנים לחבור ברשתות.

29

מחשב כף יד

אלה המחשבים הקטנים ביותר.

תכונתם הבולטת: תוכנות יישומיות כמו מעבד תמלילים, גיליונות אלקטרוניים

ומאגרי מידע מגיעים יחד עם המחשב.

לוח המקשים הזעיר הופך את ההקלטה במחשב מסוג זה לקלה.

30

מחשבי מיני

.GB RAM 1מעל

בשימוש ארגונים כגון מפעלים, אוניברסיטאות, מעבדות.

משמש ברשת הכוללת מספר יחידות מיני וכן .PCכשרת ברשתות

31

Mainframe

הסוג הגדול ביותר לשימוש ארגוני.

משמש ארגונים גדולים במיוחד, שימושים צבאיים ומדעיים.

.GB RAM 1מעל

כמויות גדולות של נתונים.

עיבודים מסובכים.

32

(SUPERמחשבי על )

מאפשרים חישובים מורכבים במהירות רבה.

שימוש צבאי ומדעי.

עיבוד מקבילי עם המעבדים המהירים ביותר.

קדמת הטכנולוגיה.

יקרים!!!!!

33

(Workstationתחנת עבודה )

מחשב שולחני בעל יכולות חזקות.יכולות גרפיותיכולות מתמטיותאפשרות לביצוע מספר משימות במקביל

, CADבדרך כלל מותאם ליעוד מסויים )גרפיקה…(.

סוף

35

מקלדת

באמצעותה המשתמש מזין את הנתונים למחשב.

המקלדת בנויה ממקשים שונים שבאמצעותם מזינים את הנתונים, תו אחרי תו, אל המחשב.

ארבעת אזורי מקשים עיקריים: מקשי הנתונים, 1.

מקשי הספרות,2.

מקשי הפונקציות 3.

מקשי תנועה4.

חזרה

36

עכבר

משמש להזזת הסמן על פני המסך לצורך סימון פריטי קלט ומחליף בכך את המקלדת. השימוש בעכבר מחליף את השימוש במקשי החצים ומאפשר שליטה נוחה ומהירה בסמן.

על העכבר מותקנים מקשים, אשר באמצעותם אפשר לתת הוראות שונות

למחשב, להזיז נתונים, לשרטט גרפים וכו’.

חזרה

37

מסך

המסך/ הצג החלק הבולט ביותר במערכת המחשב, ומשמש כמקור הראשי לפלט.

אם אתה מקליד משהו בטעות, אתה יכול לראות על המסך את השגיאה. אתה יכול לתקן אותה, לעשות שינויים בעריכה, או

שינויים באופן הצגת המסמך, לפני שאתה שולח אותו להדפסה

חזרה

38

מדפסת

מדפסת דיו - פעולתה מתבססת על ריסוס דיו מהיר-ייבוש דרך חרירים קטנים. איכות ההדפסה

גבוהה למדי, אך מהירותה נמוכה יחסית. מחירה שווה לכל נפש ועלות תחזוקתה אינה גבוהה.

מדפסת לייזר-פועלת בדומה למכונת צילום. במדפסת זו משתמשים באבקת תחליף לדיו הנקראת

טונר - האבקה “נמסה” לתוך הדף ומשאירה תמונה קבועה באיכות גבוהה.

בשל מחירה הגבוה יחסית של מדפסת מסוג זה ומחיר תחזוקתה תפסה את מקומה מדפסת הזרקת דיו

חזרה

39

תוויין

משמש ליצירת פלט גרפי על נייר.

הוא מעין מדפסת גדולה, ואפשר לשרטט באמצעותו קווים ולמלא שטח בצבע.

התוויין משמש בעיקר להדפסת מפות ותוכניות הדורשות דיוק רב ושמירה על קנה מידה, ואפשר להדפיס בעזרתו על גיליונות נייר בגדלים שונים.

חזרה