رایانه(کامپیوتر) چیست؟

کامپیوتر ماشینی است قابل برنامه ریزی که از ترکیب اجزای الکترونیکی والکترومکانیکی تشکیل شده است ومی تواند پس از دریافت ورودی ها بر اساس دنباله ای از دستور والعمل ها پردازش های خاصی را انجام داده وسپس نتیجه را ذخیره نموده ویا به خروجی بفرستد. کامپیوتر در آموزش ،صنعت ، سینما وتلویزیون ،پروژه های علمی وتحقیقاتی کاربرد دارد.
داده چیست ؟
در سیستم کامپیوتری مقادیر ورودی سیستم را داده یا data می نامند.
پردازش
هر عملی که کامپیوتر روی داده ها انجام می دهد پردازش processing می نامند.
اطلاعات
در سیستم کامپیوتر، حاصل پردازش سیستم را اطلاعات Information گویند.

تاریخچه پیدایش کامپیوتر

نخستین ماشین محاسبه ماشین مکانیکی ساده ای بود که بلز پاسکال آن را ساخته بود وبه وسیله چند اهرم وچرخ دنده ، می توانست عملیات جمع وتفریق را انجام بدهد.
پس ازآن لایب نیتز با افزودن چند چرخ دنده به ماشین پاسکال ماشینی ساخت که میتوانست ضرب وتقسیم را هم انجام بدهد وآن را (ماشین حساب) نامید.
بعدها چارلز بابیج ماشینی برای محاسبه چند جمله ای ها ابداع کرد که آن را ماشین تفاضلی نامیدند وسپس به فکر ساخت وسیله ی محاسباتی کاملتری افتاد که می شد به آن (برنامه)
داد این ماشین شباهت فراوانی به کامپیوترهای امروزی داشت وبه همین دلیل نام بابیج به عنوان پدرکامپیوتر در تاریخ باقی مانده است.
در گذشته دستگاه‌های مختلف مکانیکی ساده‌ای مثل خط‌کش محاسبه و چرتکه، نیز رایانه خوانده می‌شدند. در برخی موارد از آن‌ها به‌عنوان رایانه آنالوگ نام برده می‌شود. چراکه برخلاف رایانه‌های رقمی، اعداد را نه به‌صورت اعداد در پایه دو بلکه به‌صورت کمیت‌های فیزیکی متناظر با آن اعداد نمایش می‌دهند. چیزی که امروزه از آن به‌عنوان «رایانه» یاد می‌شود در گذشته به عنوان «رایانه رقمی (دیجیتال)» یاد می‌شد تا آن‌ها را از انواع «رایانه آنالوگ» جدا سازند.
رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومین ابزار ساخت بشر بود، برای یاری رساندن به پدرش ساخت. پدر وی حسابدار دولتی بود و با کمک این دستگاه می‌توانست همه اعدادشش رقمی را با هم جمع و تفریق کند.
لایبنیتز ریاضی‌دان آلمانی نیز از نخستین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که کامل شدن آن تا ۱۹۶۴ به درازا کشید. همزمان در انگلستان ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می‌کرد.
در سده هیجدهم میلادی هم تلاش‌های فراوانی برای ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار انجام شد که بیشترشان نافرجام بود. سرانجام در سال ۱۸۷۵ میلادی استیفن بالدوین نخستین دستگاه محاسب را که هر چهار عمل اصلی را انجام می‌داد، به نام خود ثبت کرد.
از جمله تلاش‌های نافرجامی که در این سده صورت گرفت، مربوط به چارلز بابیچ ریاضی‌دان انگلیسی است. وی در آغاز این سده در سال ۱۸۱۰ در اندیشهٔ ساخت دستگاهی بود که بتواند بر روی اعداد بیست و شش رقمی محاسبه انجام دهد. او بیست سال از عمرش را در راه ساخت آن صرف کرد اما در پایان آن را نیمه‌کاره رها کرد تا ساخت دستگاهی دیگر که خود آن را دستگاه تحلیلی می‌نامید آغاز کند. او می‌خواست دستگاهی برنامه‌پذیر بسازد که همه عملیاتی را که می‌خواستند دستگاه برروی عددها انجام دهد، قبلا برنامه‌شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود عددها و درخواست عملیات برروی آن‌ها به یاری کارت‌های سوراخ‌دار وارد شوند. بابیچ در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.
کارهای بابیچ به فراموشی سپرده شد تا این که در سال ۱۹۴۳ و در بحبوحه جنگ جهانی دوم دولت آمریکا طرحی سری برای ساخت دستگاهی را آغاز کرد که بتواند مکالمات رمزنگاری‌شدهٔ آلمانی‌ها را رمزبرداری کند. این مسئولیت را شرکت IBM و دانشگاه هاروارد به عهده گرفتند که سرانجام به ساخت دستگاهی به نام ASCC در سال ۱۹۴۴ انجامید. این دستگاه پنج تنی که ۱۵ متر درازا و ۲٫۵ متر بلندی داشت، می‌توانست تا ۷۲ عدد ۲۴ رقمی را در خود نگاه دارد و با آن‌ها کار کند. دستگاه با نوارهای سوراخدار برنامه‌ریزی می‌شد و همهٔ بخش‌های آن مکانیکی یا الکترومکانیکی بود از زمان رایانه‌های اولیه که در سال ۱۹۴۱ ساخته شده بودند تا کنون فناوری‌های دیجیتالی رشد نموده‌است.

نخستین رایانه‌ شخصی

شرکت هولت پکارد، برای نخستین بار، واژه “رایانه شخصی” را در تبلیغی برای ماشین حساب ۹۱۱A در مجله ساینس معرفی کرد.
نخستین ریزپردازنده برای فروش آماده شد.
اینتل، نخستین ریزپردازنده تجاری را با نام ۴۰۰۴ عرضه می‌کند. این ریزپردازنده شامل ۲۳۰۰ ترانزیستور و تقریباً با قدرت رایانه ENIAC است. این ماشین سرعتی معادل ۱۰۸ کیلوهرتز یعنی ۲۰۰۰ بار آهسته‌تر از تراشه‌های امروزی داشت و برای ماشین حساب Busicom طراحی شد.
رایانه Altair 8800 راه اندازی شد.
اگرچه Altair 8800 نخستین رایانه شخصی محسوب نمی‌‌شود، ولی فروش چندهزاری آن در نخستین سال فروش، موفقیتی دور از انتظار بود. این رایانه شخصی نخستین ماشینی بود که نرم‌افزار مایکروسافت Altair BASIC را فعال کرد. این ماشین مانند یک گیت از طریق نشریه Popular Electronics فروخته شد.
رایانه Apple1 عرضه شد
رایانه شخصی Apple1 توسط استیو ووزنیاک (Steve Wozniak) طراحی شد. این رایانه برای نخستین بار در کلوپ رایانه Homebrew در پالوآلتو به نمایش درآمد. استیو جابز دوست ووزنیاک پیشنهاد فروش این رایانه را داد و در جولای ۱۹۷۶ آن را به قیمت ۶۶۶٫۶۶ دلار به فروش رساند. حدود ۲۰۰ دستگاه تولید شد. برای کار با این رایانه کاربران باید یک نمایشگر و صفحه کلید به آن اضافه می‌کردند.
شرکت IBM تجارت رایانه شخصی خود را راه‌اندازی کرد.
شرکت IBM رایانه ۵۱۵۰ نخستین رایانه شخصی رومیزی خود را معرفی کرد. این نخستین تلاش شرکت برای معرفی یک رایانه شخصی نبود، اما موفق‌ترین آن‌ها بود. این ماشین تنها ۱۶ کیلو حافظه داشت و از کاست‌های صوتی برای بارگذاری و ذخیره اطلاعات داده‌ها استفاده می‌شود. بسیاری براین باورند که این ماشین آغازی انفجاری در انقلاب رایانه‌های شخصی است.

نخستین ریزپردازنده با یک میلیون ترانزیستور

اینتل ریزپردازنده ۴۸۶ را معرفی کرد. این وسیله ۱ میلیون و ۲۰۰ هزار ترانزیستور دارد و با سرعت ۵۰ مگاهرتز یعنی ۴۰ بار آهسته‌تر از تراشه‌های امروزی فعالیت می‌کند.
اینتل از نخستین پردازشگر پنتیوم خود پرده‌برداری کرد.
۷ مارس ۲۰۰۰
نخستین پردازشگر گیگاهرتز عرضه شد.
اینتل در رقابت با Advanced Micro Devices AMD تراشه Athlon را به عنوان نخستین تراشه‌ای که سرعت ۱ گیگاهرتز یا ۱ میلیارد محاسبه در ثانیه را ارائه می‌دهدعرضه کرد.
پردازشگر سلولی راه‌اندازی شد.
تراشه قوی که برای پلی‌استیشن ۳ استفاده می‌شود در سانفرانسیسکو عرضه شد. این سلول شامل ۸ هسته بوده و ۱۰ برابر سریع‌تر از تراشه‌های رایانه شخصی در بازار است. این نتیجه تحقیق توسط سونی، IBM و توشیباست.

کامپیوتر ها از نظر تجهیزات و قدرت پردازش

۱- ریز کامپیوتر ها مانند کامپیوتر های شخصی micro computer 2- کامپیوتر های کوچک مانند کامپیوترهای مراکز تجاری و دانشگاهی mini computer 3- کامپیوتر بزرگ مانند کامپیوتر های مراکز بزرگ دولتی main frame 4- ابرکامپیوتر ها مانند کامپیوتر مرکزی سازمان ناسا Super computer
۹- کامپیوتر ها از نظر ظاهر و اندازه به چند دسته نقسیم می شوند؟
۱- رومیزی desktop 2- کیفی laptop 3- دستی palmtop 4- همکار دیجیتال شخصی Pda
۱۰- یک کامپیوتر رومیزی چه قسمتهایی دارد؟
۱- کیسCase 2- مانیتور monitor 3- کی برد Keyboard 4- ماوس mouse 5- بلندگوSpeaker 6- چاپگر Printer 7- اسکنر Scaner
۱۱- بخشهای درون کیس کامپیوتر را نام ببرید.
۱- منبع تغذیه Power supply 2- برد اصلی (مادر )Main board 3- سی پی یوCPU 4- رم Ram 5-هارد دیسکHard disk 6- فلاپی دیسک floppy disk 7- درایور سی دی Compact disk driver 8- مودم Modem 9- کارت گرافیک VGA Card 10- کارت صدا Sound card 11- کارت شبکه Network card (Lan) 12- کارت تلویزیون TV card.

رایانه کلوسوس پرده‌برداری شد

رایانه کلوسوس توسط کدشکن انگلیسی برای کمک به کشف رمز پیام‌های رد و بدل شده مابین فرماندهان ارشد آلمانی ساخته شد. این رایانه به سختی توانست کلید رمز کد لورنزو را که توسط هیتلر برای ارسال پیام به ژنرال‌ها استفاده می‌شد بیابد. در این ماشین از لوله‌های وکیوم ترانزیستورهای پیشرو استفاده شد. این دستگاه مقدمه ساخت ماشین‌های دیگری مانند انتگرال‌گیر عددی الکترونیک و رایانه ENIAC بود که در سال ۱۹۴۷ در دانشگاه پنسیلوانیا ساخته شد.

اختراع ترانزیستور

پس از ۱۸ ماه کار، جان باردین و والتر براتین که تحت نظارت ویلیام شاکلی کار می‌کردند، نخستین ترانزیستور را برای مدیران آزمایشگاه بل در نیوجرسی به نمایش گذاشتند. نقطه اتصال این ترانزیستور از جنس ژرمانیوم بود و آغاز ضربتی برای “انقلاب ترانزیستور” محسوب می‌شد.
دانشمندان اروپایی به طور مستقل ترانزیستور را اختراع کردند.
هربرت ماتاره و هنریک والکر در حال که برای Compagnie des Freins et Signaux در فرانسه کار می‌کردند به طور مستقل توانستند ترانزیستوری با نقطه اتصالی از جنس ژرمانیوم بسازند. در ماه جولای دانشمندان آلمانی متوجه شدند که آزمایشگاه‌های بل در این اختراع ۶ ماه از آن‌ها پیش بودند.
نخستین رایانه مبتنی بر ترانزیستور ساخته شد.
ریچارد گریمسدیل و داگلاس وب با همکاری تام کیلبورن در دانشگاه منچستر نمونه اولیه رایانه مبتنی بر ترانزیستور را به نمایش گذاشتند. این ماشین تجربی در ادامه به Metrovick 950 نخستین رایانه تجاری تبدیل شد که از سال ۱۹۵۹ به بعد توسط MetropolitanVickers ساخته شد. هفت نمونه از این ماشین تولید شد.
تکنیک‌های تولید انبوه مدرن معرفی می‌شوند.
آزمایشگاه‌های بل تکنیک” پوشش اکسید” را برای ساخت ترانزیستور توسعه می‌دهد. این تکنیک برای ساخت مدارهای لایه-لایه در حال حاضر پالایش شده‌ است، اما هنوز برای سخت تراشه‌های امروزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اساس و بنیاد شیار سیلیکون گذاشته شد.
ویلیام شاکلی، آزمایشگاه‌های بل را ترک کرد و نیمه رسانای شاکلی را در کالیفرنیا راه‌اندازی نمود. در میان نخستین کارمندان وی گوردون مور و رابرت نویس که بعدها اینتل را راه‌اندازی کردند به چشم می‌خورند. این شرکت توسعه ابزار سیلیکون را آغاز می‌کند.
نخستین مدار یکپارچه به نمایش درآمد.
جک کیلبی از Texas Instruments نخستین مدار یکپارچه را که اساس تراشه‌های مدرن است می‌سازد. مدارهای یکپارچه مدارهای بسیار کوچکی هستند که به طور مستقیم بر روی صفحه نیمه‌رسانا تولید می‌شوند. شرکت Texas Instruments این وسیله را در کنفرانس مطبوعاتی در مارس ۱۹۵۹ معرفی می‌کند.
فرآیند تولید تراشه اختراع شد.
جین هورنی از Fairchild Semiconductor توانست “فرآیند دو وجهی” برای ساخت تراشه‌های سیلیکون را توسعه دهد. ماه‌ها بعد در همین سال دوست وی رابرت نویس توانست فرآیند ساخت مدارهای یکپارچه را تجاری کند و در نتیجه تراشه‌های سیلیکون در تعداد انبوه برای نخستین بار تولید شدند.

تاریخچه کامپیوتر در ایران

می توان به چهار دوره تقسیم کرد :
پیدایش:کامپیوتر در سال ۱۳۴۱وارد ایران شد.بدین ترتیب پیدایش کامپیوتر در ایران تقریبا ۱۰ سال بعد از ظهور کامپیوتر در کشور های صنعتی بود
توسعه:دوره توسعه کامپیوتر از سال ۱۳۵۰ در ایران آغاز و تا سال ۱۳۶۰ ادامه یافت.
این دوره همراه با رقابت زیاد برای خرید سخت افزار , پیاده سازی سیستم های عظیم نرم افزری , استخدام هر چه بیشتر نیروی انسانی و دنبال کردن برنامه های جامع با توجه به واقعیت های فنی ئنیروی انسانی کشور بود.بازنگری: با ظهور انقلاب اسلامی, در زمینه کامپیوتر نیز تغییر و تحولاتی صورت گرفت و در نهایت تا سال ۱۳۵۹ یک سری بازنگری کلی انجام شد. بلوغ : پس از بازگشایی دانشگاه ها در سال ۱۳۶۲ مرحله بعدی رشد کامپیوتر آغاز شد و هر دو شاخه نرم افزار و سخت افزار توسعه فراوانی یافتند. از مهمترین کارهای این دوره می توان پردازش زبان و خط فارسی را نام برد.

انواع کامپیوتر(رایانه)

کامپیوترها به چهار دسته ابر رایانه ها، کامپیوترهای بزرگ ، کامپیوتر های کوچک ، ریز رایانه ها تقسیم می شوند.
کامپیوتر ها از نظر نوع پردازش داه ها به سه نوع / آنالوگ ، دیجیتال وترکیبی تقسیم می شوند.

ابررایانه

ابررایانه (در زبان انگلیسی: Supercomputer) به رایانه‌ای اطلاق می‌گردد که در زمان معرفی آن در زمینه میزان ظرفیت محاسبه در واحد زمان در دنیا پیشرو باشد. این عبارت برای اولین بار توسط مجله «نیویورک ورلد» برای اشاره به جدول‌سازهای آی‌بی‌ام در دانشگاه کلمبیا به کار رفت.

تاریخچه صنعتی ابررایانه

سوپرکامپیوترهایی را که در دههٔ ۱۹۶۰ ساخته و ارائه شدند سیمور کری از بنگاه کنترل اطلاعات (CDC) طراحی کرده بود و تا دههٔ ۱۹۹۰ هم بازار در دست این سوپرکامپیوترها بود. زمانی که سیمورکری جدا شد و رفت تا شرکت خودش به نام تحقیقات سیمور را راه اندازی و اداره کند با طرح های جدیدش بازار سوپرکامپیوترها را در دست گرفت و تا پنج سال (۱۹۸۵-۱۹۹۰) یکه تاز بازار ابرمحاسبه بود. خود کری هرگز واژهٔ سوپرکامپیوتر را استفاده نکرد و کمتر کسی به خاطر دارد که او تنها کلمهٔ کامپیوتر را استفاده می‌کرد. در سال ۱۹۸۰ هم زمان با ظهور بازار مینی کامپیوترها که یک دهه قبل به وجود آمده بودند تعداد زیادی رقبای کوچک وارد بازار شدند. اما بسیاری از این ها در دههٔ ۱۹۹۰ با بروز مبارزات بازار سوپرکامپیوتر حذف شدند. امروزه سوپرکامپیوترها طراحی های سفارشی کم نظیری هستند که شرکت های صنعتی مثل IBM و hp تولید می‌کنند. همان شرکت هایی که بسیاری کمپانی های دههٔ ۹۰ را خریدند تا از تجربه شان استفاده کنند. البته بنگاه کری هنوز به صورت حرفه‌ای به ساخت سوپرکامپیوتر ادامه می‌دهد. اصطلاح سوپرکامپیوتر چندان پایدار و ثابت نیست. ممکن است سوپرکامپیوتر امروز فردا تبدیل به یک کامپیوتر معمولی شود. اولین دستگاه‌های CDC پردازنده‌های نرده‌ای (اسکالر) خیلی سریع بودند؛ ده برابر سریع تر از سریع ترین ماشین های سیر شرکت ها. در دههٔ ۱۹۷۰ اکثر سوپرکامپیوترها به انجام محاسبات برداری پرداختند و بسیاری رقبا و تولید کنندگان جدید پردازنده‌های خودشان را با قیمت پایین با همان روش کار به بازار ارائه کردند تا در بازار حاضر شوند. در ابتدا و میانهٔ دههٔ ۱۹۸۰ ماشین هایی با پردازنده‌های اندک برداری که به صورت موازی کار می‌کردند تبدیل به استاندارد شدند. هر ماشینی معمولا چهارده تا شانزده پردازندهٔ برداری داشت. در اواخر دهٔ ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ مجددا توجه‌ها از پردازنده‌های برداری به سیستم های پردازندهٔ موازی معمول معطوف شد که هزاران ریزپردازنده معمولی داشتند و برخی از ان ها نمونه‌های آماده و برخی هم سفارش های مشتریان بودند (در اصطلاح کاری این را حملهٔ میکروهای کشنده می نامند). امروزه طرح های موازی بر اساس میکروپروسسورهای آمادهٔ نوع سرور ساخته می‌شوند از جمله power pc, Itanium, x86-64 و مدرن ترین سوپرکامپیوترها بسته (کلاستر) های کامپیوتری با تنظیمات دقیق هستند که پردازنده‌های کم حجم و رابط های داخلی سفارشی و بسته به مورد دارند.

رایانه های بزرگ وکوچک (چندکاربر وتک کاربر)

مینی کامپیوتر یا کامپیوتر کوچک واژه ای منسوخ برای گونه ای از رایانه است که محدوده ی میانی طیف ماشین های محاسبه، میان بزرگترین سیستم های چند کاربره رایانه های بزرگ و کوچکترین سیستم های تک کاربره ( ریز رایانه ها یا رایانه های شخصی )، را تشکیل می دهد. کلمه های جدید تر برای این ماشین ها شامل سیستم های میانی (در IBM)، ایستگاه کاری ( در Sun Microsystems و LINUX/Linux عمومی ) و خدمتگذار می شود.

تاریخچه مینی کامپیوترها

واژه ی مینی کامپیوتر در دهه ۱۹۶۰ برای توصیف رایانه های کوچک نسل سوم که بر فن آوری ترانزیستور و حافظه ی هسته ای بنا شده بود گسترش یافت. در مقایسه با رایانه های بزرگ که معمولاً تمام اتاق را پر می کنند آنها معمولاً چند قفسه بیشتر جا ی نمی گرفتند. اولین مینی کامپیوتر موفق PDP-8 دوازده بیتی شرکت Digital Equipment Coporation بود که هنگام شروع به کار در سال ۱۹۶۴م از ۱۶۰۰۰ دلار امریکا به بالا قیمت داشت.
با ظهور ریز رایانه ها در دهه ۱۹۷۰ ، مینی کامپیوترها فضای میان ریز رایانه های کم توان و رایانه های بزرگ پر ظرفیت را پر کرد. در آن زمان ریز رایانه ها ماشین های تک کاربره ی نسبتاً ساده ای بودند که از سیستم عامل های ساده ی program launcher مانند CP/M یا DOS استفاده می کردند، در حالی که مینی کامپیوترها سیستم های قوی تری بودند که از سیستم عامل های چند وظیفه ای و چند کاربره مانند VMS و یونیکس استفاده می کردند. مینی کامپیوترهای کلاسیک رایانه هایی ۱۶ بیتی بوند، در حالی که به مینی های ۳۲بیتی با کاربری بالا تر اغلب ابر مینی می گفتند.
سری های ۷۴۰۰ مدار های مجتمع TTL در اواخر دهه ی ۱۹۶۰ در مینی کامپیوتر ها به کار گرفته شد. واحد محاسبه و منطق ۷۴۱۸۱ عموماً در مسیر های داده در CPU مورد استفاده قرار می گرفت. هر ۷۴۱۸۱ دارای گذرگاهی با پهنای چهار بیت بود که این باعث محبوبیت معماری قطعه بیتی می شد. سری های ۷۴۰۰ انتخاب گرهای داده، تسهیل کننده ها، بافر های ۳- حالته، حافظه و غیره را در بسته های درون خطی دوتایی با فاصله ی یک دهم اینچ که معماری و اجزای سیستم اصلی را با چشم غیر مسلح قابل رویت می ساخت، ارایه می داد. در دهه ۱۹۸۰ بسیاری از مینی کامپیوتر ها از VLSI (مجتمع سازی در مقیاس بزرگ و خیلی بزرگ) استفاده می کردند که اغلب سازمان دهی سیستم را پنهان تر می ساخت.
امروز با ورود به هزاره سوم مینی کامپیوتر های محدودی هنوز مورد استفاده هستند، رایانه های نسل چهارم که بر اساس نسخه robust از فن آوری ریز پردازنده که در رایانه های شخصی مرود استفاده قرار می گیرد ساخته شده اند جایگزین آنها شده است. به آنها خادم server می گویند، که این نام را از نرم افزار خادم که مورد استفاده قرار می دهند گرفته اند (برای نمونه خادم فایل و نرم افزار پایگاه داده ی back end، که شامل نرم افزار پست الکترونیکی و خادم وب می شود).
تنزل مینی کامپیوترها به خاطر ریز پردازنده های مبتنی بر سخت افزار ارزان تر، ظهور سیستم های شبکه ی محلی ارزان و به سادگی گسترش پذیر، و تقاضای کاربران نهایی بر وابستگی کمتر بر سازندگان مینی کامپیوتر های انعطاف ناپذیر و ادارات IT / ” مراکز داده” – که منجر به جایگزینی مینی کامپیوترها و پایانه های گنگ با ایستگاه های کاری و رایانه های شخصی شبکه بندی شده در نیمه ی دوم دهه۱۹۸۰ شد، بود.
طی دهه۱۹۹۰ روند جایگزینی مینی کامپیوترها با شبکه های رایانه های شخصی ارزان قیمت با توسعه ی چندین نسخه از یونیکس که بر معماری ریز پردازنده ی اینتل x86 اجرا می شد، از جمله Solaris، لینوکس و FreeBSD/NetBSD، متوقف شد.همچنین سری سیستم عامل ویندوز مایکروسافت اینک حاوی نسخه های خادم برای پشتیبانی چند وظیفه ای پیش دستانه و دیگر خصیصه های خادم ها بود. این سری از ویندوزNT آغاز شد. ویندوز ،NT به طور عمده، توسط طراحان شرکت DEC نوشته شد این شرکت طراح سیستم عامل DE VMS نیز بود که در اصل برای مینی کامپیوترهای VAX در دهه ی ۱۹۷۰توسعه یافته بود. همچنین با پر قدرت تر شدن ریز پردازنده ها سی پی یو هایی که از اجزا چند تایی، که زمانی خصوصیت متمایز کننده ی رایانه های بزرگ و سیستم های میانی از ریز رایانه ها بود، استفاده می کردند حتی در بزرگترین رایانه های مین فریم با روندی فزاینده منسوخ شدند.

اجزای مختلف یک رایانه

قسمت های رایانه عبارتند از:

جعبه اصلی یا کیس Case :

کیس بعنوان بخش نگهدارنده سایر سخت افزارهای اصلی یک دستگاه بکار می رود که با توجه به نوع استفاده و نحوه قرار گیری این بخشهای عمدتا بصورت خوابیده و یا ایستاده به بازار عرضه می گردد . با توجه به اینکه منابع تغذیه ( Power ) دستگاه بر روی این جعبه نصب می گردد دارای دکمه هایی برای روشن و خاموش کردن دستگاه می باشد علاوه بر این در برخی موارد دارای فن اضافی برای خنک کردن سخت افزارهای اصلی کامپیوتر می باشد .

بورد اصلی یا Mother Board :

به قطعه ای گفته می شود که اجزاء اصلی مانند میکروپروسسور و چیپهای اصلی و شکافهای توسعه ( Slot )بر روی آن قرار دارند و سایر سخت افزارها اعم از CPU و یا کارت گرافیکی و حافظه های جانبی و … بر روی این بورد اصلی قرار می گیرند .
این بورد دارای شکافهای توسعه می باشد که به آنها اسلات Slot نیز گفته می شود و بیشتر سخت افزارهای دیگر داخلی بر روی این شکافهای توسعه قرار گرفته و از طریق اتصالات داخل این شکافها با بورد اصلی ارتباط برقرار می کند در صورتی که به دقت به شکل بالا نگاه کنید خواهید دید که هر المانی محل اتصال خود را دارا می باشد.

شکافهای توسعه ( ISA – PCI – AGP – … )

محل اتصال CPU که به نام ZIF Socket معروف می باشد.
محل اتصال دیوایس های IDE که شامل هارد دیسک – سی دی درایو و …
محل اتصال منبع تغذیه اصلی دستگاه
محل اتصال حافظه RAM
محل اتصال کارت گرافیکی AGP
و بسیاری از اتصالات دیگر که ما را قادر می سازد تا سخت افزارهایمان (Device ) را به دستگاه متصل نموده و از آن استفاده نمائیم .

پردازشگر مرکزی یاCPU :

چیپ اصلی و متعلقات الکترونیکی آن می باشد که در واقع یکی از مهمترین بخشهای کامپیوتر می باشد و با توجه به
مقدار حافظه نهان آن و نیز سرعت عملکرد تعداد دستورات در واحد زمان نامگذاری می شود و بیشترین تاثیر را در سرعت و عملکرد دستگاه دارد .

حافظه Memory :

در تعریف کامپیوتر گفتیم که یکی از وظایف اصلی رایانه حفظ و نگهداری اطلاعات می باشد که این مهم توسط حافظه کامپیوتر انجام می شود.
با توجه به اینکه دستگاه کامپیوتر از فن آوری دیجیتال استفاده می کند می توان نتیجه گرفت که دو مفهوم برای تبادل اطلاعات مدنظر می باشد که به آن مبحث ۰ و ۱ گفته می شود در چنین روشی مقادیر مابین مفهومی ندارد و این امر باعث گردیده است که حافظه های کامپیوتری نیز از این مبنا پیروی نماید که به آن مبنای باینری Binary نیز گفته می شود .
اعدادی که ما تا کنون با آن سروکار داشته ایم بر مبنای ۱۰ بودند و بیاد دارید که در دروان آموزش ابتدائی چگونه به محاسبه اعداد دهدهی Decimal می پرداختیم مثلا عددی مانند ۳۷۵ را دی نظر بگیریم که با تقسیم به بسته های ۱۰ تایی محاسبه می گردید.
۵ x 100 + 7 x 101 + 3 x 102 = 5+70+300 = 375
در مبنای باینری بیش از دو عدد وجود ندارد ( ۰ و ۱ ) و بسته ها بصورت دوتایی می باشند مثلا در این روش اعداد را به ترتیب زیر نمایش داد.
۱۰۰۱ = ۱ x 20 + 0 x 21 + 0 x 22 + 1 x 23 = 1+ 0+ 0+ 8=9
۱۱۰۰ = ۰ x 20 + 0 x 21 + 1 x 22 + 1 x 23 = 0+ 0+ 4+ 8 = 12
۱۱۰۱ = ۱ x 20 + 0 x 21 + 1 x 22 + 1 x 23 = 1+ 0+ 4+ 8 = 13
در این مبنا ارزش مکانی اعداد با توان ۲ محاسبه می شوند.
در بحث حافظه به هر ۰ یا ۱ بیت bit گفته می شود پس می توان گفت که تبادل اطلاعات در دستگاه کامپیوتر با bit ها صورت می گیرد و اختصارا آن را با b نمایش می دهند و مبنای محاسبه در ارتباطات و مخابرات می باشد.
با توجه به اینکه bit واحد کوچکی می باشد و می توان با آن فقط دو حالت رانمایش داد ( همان ۰ و ۱ ) واحدیگری بنام Byte برای اندازه گیری حافظه استفاده می شود که از ۸ بیت تشکیل می شود و آن را با B نمایش می دهند.
۸ bit = 1 Byte
حال اگر بخواهیم حافظه های با ظرفیت بالا را اندازه گیری و نمایش دهیم خواهیم دید که :
۱۰۲۴ B = 1KB
۱۰۲۴ KB = 1MB (مگا)
۱۰۲۴ MB = 1GB (گیگا)
۱۰۲۴ GB = 1TB (ترا)

اقسام حافظه ها

در ایام قدیم از کارت های پانچ برای نگهداری اطلاعات استفاده می شد به این ترتیب که در یک کارت که کد گذاری شده بود سوراخهایی توسط دستگاه پانچ ایجاد می شد که بعدها می توانست توسط دستگاه خوانده و دوباره به کد تبدیل شود که این روش تلفیقی از علم الکترونیک و مکانیک برای نگهداری اطلاعات بود اما مهمترین معایب این روش هزینه بالا ، نگهداری ، کندی و سختی دسترسی به اطلاعات بود.
بعدها از حافظه های مغناطیسی بعنوان روشی جدیدتر و سریعتر و مقرون به صرفه تر استفاده گردید و اولین نسل این حافظه ها نوارهای مغناطیسی یا Tape ها بودند عملکرد و فن آوری این قطعات بسیار شبیه نوارهای صوتی و تصویری است .
البته این روش بسیار سریعتر از روش قبلی برای نگهداری و دسترسی به اطلاعات بشمار می آید.
در مراحل بعدی استفاده از دیسک ها مرسوم شد با استفاده از این روش سرعت دسترسی به اطلاعات با سرعت بیشتری مقدور گردید و این فن آوری هم اکنون نیز روز به روز در حال رشد و تکامل می باشد .
در این نوع از حافظه ها نوع بیت ها بصورت میدانهای مغناطیسی بر روی نوار مغناطیسی و یا لایه مغناطیسی موجود روی دیسک ها ذخیره می شوند و با تغییر این قطبهای مغناطیسی اعداد ۰ و ۱ بر روی هد دستگاه القاء می شود و بدینوسیله اطلاعات فراخوانی می گردد.

حافظه های نوری

در این روش از طیف اشعه لیزر برای ذخیره اطلاعات بر روی دیسک هایی که با مواد حساس به این پرتو پوشانده شده اند، استفاده می شود که هم اکنون انواع آن بصورت دیسک های CDROM و DVDROM با ظرفیتهای نسبتابالائی ، در بازار موجود بوده و استفاده می شوند .

حافظه های الکترونیکی

این حافظه ها از جنس نیمه هادی بوده و قادرند اطلاعات را با سرعت بسیار بالائی در خود ذخیره و یا اینکه انتقال دهند که سریعترین حافظه ها به شمار می روند.

حافظه های اصلی و جانبی

Ram ( Random Access Memory ) حافظه دارای قابلیت دسترس تصادفی :
این حافظه از جنس نیمه هادی Chip (الکترونیکی ) بوده و دارای قابلیت خواندن و نوشتن می باشد اطلاعات مورد پردازش پردازش گر مرکزی همواره بر روی این حافظه قرار می گیرند و در واقع این حافظه یک میانجی برای تبادل اطلاعات بین CPU و سایر حافظه ها می باشد و با توجه به ماهیت الکترونیکی خود دارای سرعت نسبتا بالائی می باشد .

Read Only Memory یا حافظه فقط خواندنی :

همانگونه که از نام این قطعه مشخص می شود ماهیت آن طوری است که در مواقع مورد نیاز اطلاعات فقط و فقط از آن خوانده می شود این نوع حافظه ها در کارخانه سازنده قطعه برنامه ریزی می شوند و ما قادر به ذخیره اطلاعات و یا تغییر اطلاعات موجود بر روی آن نیستیم.

Hard Disk دیسک سخت

این قطعه به عنوان ذخیره کننده اصلی اطلاعات در دستگاه قرار می گیرد و تمامی اطلاعات را در خود ذخیره می کند.
روش ذخیره اطلاعات در این قطعه بصورت مغناطیسی می باشد که بر روی دیسک هایی که از جنس فلز می باشند و داری رویه حساس به مغناطیس می باشند و اطلاعات بصورت میدانهای مغناطیسی ذخیره می شود.
در این روش دیسک ها همواره با سرعت در گردش می باشند و هدهایی بر روی سطح آنها توسط بازوی متحرک قرار گرفته است که می توانند به طرفین حرکت نموده و با توجه به چرخش دیسک های یادشده اطلاعات فراخوانی می شوند و یا اینکه به همین ترتیب با القاء بر روی دیسک ها می توان اطلاعات را ذخیره کرد .
قابلیت ذخیره سازی حجم اطلاعاتی که این قطعات دارند به مراتب خیلی بیشتر از اطلاعات مربوط به سایر قطعات می باشد و نیز سرعت پایین تری را نسبت به Ram دارد البته با توجه به اینکه دسترسی به اطلاعات در قسمتی به طریق مکانیکی ( چرخش دیسک ها و حرکت هد ها می باشد این امر کاملا طبیعی و اجتناب ناپذیر می باشد.
هارد دیسک ها با توجه به ( سرعت چرخش) دور موتور ، ظرفیت و نیز فن آوری ساخت و عملکرد قطعات الکترونیکی آنها طبقه بندی می شوند .

فلاپی درایو

وظیفه این سخت افزار خواندن اطلاعات ذخیره شده بر روی فلاپی دیسک و یا ذخیره اطلاعات بر روی آن می باشد.
فلاپی ها معمولا در اندازه های( ۴/۱ و ۵ ) اینچ و یا ( ۲/۱ و ۳) اینچ استفاده می شوند که اولی به دلیل اندازه بزرگ ، آسیب پذیری و ظرفیت پایین منسوخ گردیده است .
ظرفیت فلاپی دیسک عموما ۱٫۴۴ MB می باشد.
امروزه Tape بیشتر بر روی کامپیوتر های سرور جهت پشتیبان گیری از اطلاعات با ارزش بالا بکار می رود و به آن Tape Backup اطلاق می شود .

CD DRIVE سی دی درایو

وظیفه این سخت افزار خواندن اطلاعات موجود بر روی CD-ROM می باشدو نحوه عملکرد آن بدین ترتیب می باشد این دستگاه یک لنز لیزری دارد که بر روی یک بازوی متحرک می تواند در دو جهت حرکت نماید و اشعه لیزر بر روی سطح CD تابیده می شود زاویه بازگشت این پرتو می تواند مبنایی برای تشکیل ۰ و ۱ و بدین ترتیب اطلاعات روی این CD خوانده می شود .
نوع دیگر این دستگاه که قادر به ذخیره اطلاعات بر روی این CD ها می شود CD R/W یا اصطلاحا Writer نامیده می شود و در این دستگاه نحوه قرارگیری اطلاعات از طریق همان لنز لیزری می باشد که موجب سوزاندن سطح این دیسک ها می شود و اصطلاحا این عمل را Burning یا همان سوزاندن قشر حساس بر روی این CD ها گویند .

DVD DRIVE دی وی دی

وظیفه این سخت افزار خواندن اطلاعات موجود بر روی CD-ROMو DVD-ROM می باشد. اساس عملکرد این دستگاه نیز بر همان مبنای قبل
( CD ) می باشد تنها تفاوتی که در این میان وجود دارد استفاده از طیف لیزر آبی به جای نور لیزر قرمز رنگ می باشد. .لازم به ذکر است که پرتو های نور لیزر آبی بسیار ظریفتر و باریکتر از طیف قرمز می باشد و این امر باعث گردیده است که اطلاعات بصورت فشرده تری بر روی DVD خام ذخیره شود .

صفحه کلید ( Keyboard ):

یکی از دستگاه های اصلی ورودی می باشد و اطلاعات توسط مجموعه ای از کلیدهای استاندارد تعبیه شده در این دستگاه وارد دستگاه می شود.
این دستگاه به چهار قسمت عمده تقسیم می شود :
۱- قسمت الفبا یا کاراکتر ها
۲- قسمت اعداد و محاسبات یا نیومریک
۳- کلیدهای خاص ( جهت نما و غیره )
۴- کلیدهای توابع خاص برای کنترل

مانیتور یا صفحه نمایش

صفحه نمایش که بیشتر شباهت به دستگاه تلویزیون دارد اولین خروجی استاندارد می باشد که برای نمایش عملکرد لحظه به لحظه و نهایتا نتیجه پردازش می باشد در برخی موارد به آن Display نیز گفته می شود .
معمولا دو نوع مانیتور در دستگاه های کامپیوتر خانگی و استانداردبکار می رود :
۱- مانیتورهای CRT که از فن آوری لامپ تصویر استفاده می کنند.
۲- مانیتورهای LCD که از فن آوری کریستال مایع استفاده می کند.
مانیتور های CRT با کیفیتهای مختلفی ساخته و به بازار عرضه می شوند که نسبت به نوع LCD دارای قیمت کمتری بوده و از کیفیت تصویری پایین تری برخوردار می باشند علاوه بر این مانیتور های CRT دارای تشعشعات مضر می باشند که هر چند با پیشرفت در تکنولوژی ساخت روز به روز از شدت این تشعشعات کاسته می شود ولی به هر حال تاثیر خود را بر روی چشم استفاده کننده خواهد گذاشت . این تشعشعات در نمایشگر های LCD مرتفع گردیده است و با توجه به کیفیت بالا و حجم کم ، روز به روز بر محبوبیت این نمایشگرها افزوده می شود .

ماوس ( Mouse ) یا موشواره

این ابزار باعث حرکت نشانگر ( Pointer یا Cursor ) بر روی صفحه نمایشگر می شود . این دستگاه حسّگر هایی دارد که به هنگام حرکت آن در دو جهت افقی و عمودی سیگنالهایی را برای دستگاه ارسال می نماید و توسط این سیگنالها موقعیت نشانگر در صفحه نمایش تعیین می شود.
اساس عملکرد ماوس های قدیمی بر دو نوع مکانیکی و الکترونیکی استوار بود که در آنها از یک گوی لغزنده برای حرکت دادن دو محور عمود بر هم استفاده می شد و در سر این دو محور سنسورها ( حسّگر ها ) قرار داشتند و با حرکت ماوس که منجر به چرخش گوی می گردید این محور ها چرخیده و باعث تولید سیگنال در حسّگر ها می شدند. در ماوس های جدید که نوری ( OPTICAL ) می باشند حسّگر های نوری مستقیما با تابش نور یک LED در پایین این دستگاه ، تحریک و سیگنال مورد نظر را تولید می نمایند .
دسته های بازی یا جوی استیک Joystick ، صفحات لمسی Touch Pad ، قلم نوری یا Optical pen و Trackball از جمله دستگاه ورودی می باشند که می توانند برای تعیین موقعیت نشانگر در صفحه بکار روند .

کارت صوتی Sound Card :

این سخت افزار در اغلب مادربوردهای امروزی بصورت Onboard وجود دارد یعنی در ساختار خود مادربورد طراحی و نصب گردیده است ولی در اکثر بوردهای قدیمی چنین ساختاری وجود نداشت و بصورت سخت افزاری مجزا در قالب کارتی تولید می گردید که بعدا بر روی مادربورد نصب می گردید . وظیفه این سخت افزار تبدیل سیگنالهای صوتی دیجیتال به سیگنالهای آنالوگ قابل درک برای بلندگو و هد فون و تبدیل فرایند معکوس جهت ورودی اطلاعات توسط میکروفون می باشد.
این دستگاه عموما دارای خروجی جهت اتصال به بلندگو ، گوشی یا هدفون و نیز میکروفون می باشد .

کارت گرافیکی Graphic Card :

سخت افزاری است که برای تبدیل و پردازش سیگنالهای دیجیتال به سیگنالهای RGB قابل استفاده در مانیتور بر روی بورد مادر نصب می شود و دارای کانکتوری است که توسط کابل مخصوص به مانیتور اتصال پیدا می کند.

مختصری از تاریخچه پیدایش مرورگر ها:

با پیدایش سیستم عامل های همچون مایکروسافت ویندوز ،دنیای کامپیوتر دچار تحولات زیادی شد من جمله کنار گذاشتن سیستم عامل های همچون داس که جز یکسری فرامین متنی و دانستن آنها کارایی بیشتری نداشت.
با پیدایش ویندوز و حضور پنجره ها کار با کامپیوتر ها راحت تر گشته و امکانات استفاده از نرم افزارهای متعددتر را در اختیار کار بران قرار میدهد.
چیزی از پیدایش ویندوز تازه از تخم در آمده (مودبانه: نوپا) نمی گذشت که سرو کله ی اینترنت بر روی کامپیوتر های شخصی یا همان پی سی pc باز شد. در ابتدا ویندوز چیزی تحت عنوان مروگر وب بر روی سیستم عامل خود نداشت و کاربران ویندوز جهت استفاده از اینترنت نیاز به نصب مرورگری به نامNetscape Browser که جهت استفاده در کامپیوتر های شخصی بود داشتند.این مرورگر سال ها توانست محبوبیت زیادی را در بین کاربران اینترنت به دست آورد تا اینکه شرکت مایکروسافت با ارائه اولین نسخه از مروگر خود به نام Internet Explorer بازار مرورگر های وب را در اختیار خود قرار داد و شرکت AOL یا Netscape را به شدت شکست دهد.
این روند همچنان ادامه داشت تا حدود سالهای ۲۰۰۱ -۲۰۰۰ با افزایش کاربران اینترنت و استفاده آنها از Internet Explorer به عنوان محبوبترین مرورگر وب و ظهور نسل جدید ویروس نویسان و کد های مخرب Internet Explorer را به عنوان اولین هدف خود قرار میدادند.
تنها اقدام مایکروسافت ارایه پچ های متعددی برای این مشکلات بود که کارایی خوبی نداشتند(نوش دارو بعد از..) اینجا بود که اولین جرقه های ارایه مروگر های وب به ذهن شرکت های نرم افزاری دنیا رسید من جمله مهمترین این تحولات به جدا شدن ۲ شرکت قدیمی ّAOL و Mozilla که باهم به ارائه نرم افزار Netscape Browser می پرداختند اشاره نمود.

برنامه‌ چیست؟

برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورات به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه‌ شخصی نوین نوعی (درسال ۲۰۰۳) می‌تواند در ثانیه میان ۲ تا ۳ میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند(برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطلب مراجعه نمایید.)
رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه هم‌زمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.

سیستم عامل دررایانه

رایانه همیشه نیاز دارد تا برای بکارانداختنش حداقل یک برنامه روی آن در حال اجرا باشد. تحت عملکردهای عادی این برنامه همان سیستم عامل یا OS است. سیستم یا سامانه عامل تصمیم می‌گیرد که کدام برنامه اجرا شود، چه زمان، از کدام منابع (مثل حافظه، ورودی/خروجی و …) استفاده شود. همچنین سیستم عامل یک لایه انتزاعی بین سخت افزار و برنامه‌های دیگر که می‌خواهند از سخت افزار استفاده کنند، می‌باشد، که این امکان را به برنامه نویسان می‌دهد تا بدون اینکه جزئیات ریز هر قطعه الکترونیکی از سخت افزار را بدانند بتوانند برای آن قطعه برنامه‌نویسی نمایند. با تمام این وجود کامپیوتر ها نمی توانند برخی از مسائل را حل کنند که به این مسائل حل نشدنی گفته می‌شود مانند مسائلی که در مسیر حلشان در حلقه بی نهایت می افتند