هندسة الحاسوب: وحدات البيانات والمعالجة

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

البت هو أصغر وحدة تخزين في معظم أجهزة الكمبيوتر.

False (B)

كم عدد البتات التي تُشكل بايت واحد؟

  • 4
  • 8 (correct)
  • 32
  • 16

معظم أجهزة الكمبيوتر ليس لديها تعليمات لنقل ______ ولكن لديها تعليمات لنقل بايت.

بت

ما هو حجم البايت بالبتات؟

<p>8 بتات</p> Signup and view all the answers

طابق المصطلحات التالية مع تعريفاتها:

<p>بايت = وحدة تخزين تتكون من 8 بتات بت = أصغر وحدة تخزين تعليمات = الأوامر التي تنفذها وحدة المعالجة المركزية</p> Signup and view all the answers

مصطلح "كلمة" أكثر شيوعًا من مصطلح "بايت" في وصف وحدة البيانات الأساسية في هندسة الحاسوب.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

تتكون "كلمة" من ______ أو أكثر.

<p>بايت</p> Signup and view all the answers

ما هي وحدة البيانات الأساسية التي تُعرّف في هندسة الحاسوب?

<p>بايت (D)</p> Signup and view all the answers

ما هو الفرق بين "كلمة" و "بايت" في هندسة الحاسوب?

<p>&quot;كلمة&quot; هي وحدة البيانات الأصلية في بنية الحاسوب، بينما &quot;بايت&quot; هي وحدة البيانات الأساسية، وتتكون &quot;كلمة&quot; من بايت واحد أو أكثر.</p> Signup and view all the answers

مطابقة المصطلحات مع تعريفاتها:

<p>كلمة = وحدة البيانات الأصلية في بنية الحاسوب بايت = وحدة البيانات الأساسية في هندسة الحاسوب</p> Signup and view all the answers

أي من الخيارات التالية يصف المعالجة المتعددة المتماثلة؟

<p>يُمكن لكل معالج تنفيذ جميع المهام (B)</p> Signup and view all the answers

في المعالجة المتعددة غير المتماثلة، يُمكن لكل معالج تنفيذ جميع المهام.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

ما هو الفرق الرئيسي بين المعالجة المتعددة المتماثلة والمعالجة المتعددة غير المتماثلة؟

<p>في المعالجة المتعددة المتماثلة، يُمكن لكل معالج تنفيذ جميع المهام، بينما في المعالجة المتعددة غير المتماثلة، يُعيّن لكل معالج مهمة خاصة.</p> Signup and view all the answers

في ______ ، يتم تعيين مهمة خاصة لكل معالج.

<p>المعالجة المتعددة غير المتماثلة</p> Signup and view all the answers

طابق أنواع المعالجة المتعددة مع خصائصها:

<p>المعالجة المتعددة المتماثلة = كل معالج يُمكنه تنفيذ جميع المهام المعالجة المتعددة غير المتماثلة = كل معالج يُعيّن له مهمة خاصة</p> Signup and view all the answers

ما هو المصطلح الذي يشير إلى انخفاض تكلفة إنتاج وحدة واحدة من المنتج مع زيادة حجم الإنتاج؟

<p>اقتصاد الحجم (A)</p> Signup and view all the answers

"زيادة اإلنتاجية" و "اقتصاد الحجم" هما مصطلحان مترادفان.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

اذكر مثالاً على مفهوم "اقتصاد الحجم".

<p>على سبيل المثال، عند شراء كميات كبيرة من المواد الخام، يمكن الحصول عليها بسعر أرخص لكل وحدة مقارنةً بشراء كميات صغيرة.</p> Signup and view all the answers

يُعرف ______ بوجود علاقة عكسية بين تكلفة الإنتاج وكمية الإنتاج.

<p>اقتصاد الحجم</p> Signup and view all the answers

ما هو دور نظام التشغيل؟

<p>التحكم في تنفيذ البرامج وتخصيص الموارد (C)</p> Signup and view all the answers

تعد البرامج الضرورية للتشغيل مثل برامج إدارة الشبكة جزءًا من نظام التشغيل.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي مكونات نظام الكمبيوتر الرئيسية؟

<p>أجهزة, نظام التشغيل, برامج التطبيقات, مستخدمون</p> Signup and view all the answers

يجعل ______ نظام الكمبيوتر أكثر سهولة في الاستخدام.

<p>نظام التشغيل</p> Signup and view all the answers

ما هو الهدف من استخدام نظام التشغيل؟

<p>استخدام أجهزة الكمبيوتر بشكل فعال ل مُعالجة المهام (C)</p> Signup and view all the answers

يجب على أنظمة الكمبيوتر المشتركة أن تكون قادرة على إدارة الاستخدام المشترك للموارد بفعالية لضمان رضا جميع المُستخدمين.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

ما هو الفرق بين نظام التشغيل للأجهزة الكمبيوتر المحمولة و نظام التشغيل للأجهزة الكمبيوتر المضمنة

<p>أجهزة الكمبيوتر المحمولة مُحسّنة ل سهولة االستخدام و عمر البطارية و تُعد الموارد محدودة, بينما تُعد أنظمة التشغيل للأجهزة المضمنة مُحسّنة ل الأداء و الحجم.</p> Signup and view all the answers

يشمل وجود ______ على نظام التشغيل من الخطأ و الاستخدام غير السليم لل حاسوب .

<p>برنامج التحكم</p> Signup and view all the answers

طابق كل مصطلح مع تعريفه

<p>نظام التشغيل = برنامج يعمل كوسيط بين المستخدم و أجهزة الكمبيوتر أجهزة = مكونات الكمبيوتر المادية برامج التطبيقات = تحدد طريقة استخدام موارد الكمبيوتر ل حل مشاكل المستخدم مستخدمون = ال أشخاص أو األجهزة التي تتفاعل مع نظام التشغيل</p> Signup and view all the answers

لا يوجد تعريف واحد مقبو ل جميع أنظمة التشغيل

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

من هو البرنامج المُهم الذي ي عمل في جميع األوقات على الكمبيوتر؟

<p>النواة</p> Signup and view all the answers

ماهي أنواع البرامج التي ت عمل على نظام التشغيل؟

<pre><code>برامج التطبيقات و برامج النظام (D) </code></pre> Signup and view all the answers

ما هو نوع نظام المعالجة المتعددة الذي يقوم فيه كل معالج بأداء جميع المهام؟

<p>معالجة متعددة متماثلة (B)</p> Signup and view all the answers

تُستخدم أنظمة المعالجة المتعددة بشكل أساسي لتحسين أداء التطبيقات التي يمكن تشغيلها بشكل موازٍ.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي ميزة استخدام نظام المعالجة المتعددة المتماثلة؟

<p>تحسين أداء النظام، التوافر العالي، تقليل زمن االنتظار</p> Signup and view all the answers

عادةً ما تتم مشاركة التخزين في أنظمة المجمعة عبر ______.

<p>شبكة منطقة التخزين (SAN)</p> Signup and view all the answers

طابق أنواع التجميع مع ما هو مذكور عنها:

<p>غير متماثل = يحتوي على جهاز واحد في وضع االستعداد الساخن متماثل = يحتوي على عدة عقد تقوم بتشغيل التطبيقات ومراقبة بعضها البعض حوسبة عالية األداء (HPC) = مجموعة من أنظمة الكمبيوتر المتصلة التي تعمل معًا على حل مشاكل معقدة مدير قفل موزع (DLM) = يمنع العمليات المتضاربة عن الوصول إلى الموارد المشتركة</p> Signup and view all the answers

توفر أنظمة المجمعة خدمة ذات توفر عالٍ يمكنها البقاء على قيد التشغيل حتى عند حدوث أعطال.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي أنواع أنظمة الكمبيوتر التي يمكن أن تحتوي على شرائح متعددة ونواة متعددة?

<p>جميع الخيارات أعاليه (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي ميزة استخدام شرائح متعددة في نظام واحد?

<p>زيادة أداء النظام، تحسين كفاءة الطاقة</p> Signup and view all the answers

تستخدم أنظمة المجمعة عادةً ______ لتوفير خدمة ذات توفر عالٍ.

<p>التجميع المتماثل أو غير المتماثل</p> Signup and view all the answers

تُستخدم أنظمة المجمعة بشكل أساسي لحوسبة عالية األداء لأنها تسمح بتشغيل تطبيقات موازية.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

ما الذي يجعل نظام الدُفعات (Batch system) فعالًا?

<p>القدرة على تشغيل مهام متعددة في نفس الوقت (C)</p> Signup and view all the answers

ما هو الفرق بين نظام الدُفعات (Batch system) والمشاركة الزمنية (timesharing)؟

<p>نظام الدُفعات يقوم بتشغيل المهام بشكل متعاقب بينما المشاركة الزمنية تقوم بتبديل المهام بشكل سريع لخلق تفاعل مستمر للمستخدمين.</p> Signup and view all the answers

يجب أن يكون وقت االستجابة في نظام المشاركة الزمنية أقل من ______.

<p>ثانية واحدة</p> Signup and view all the answers

في نظام المشاركة الزمنية، يمكن لعدة برامج للمستخدم أن تُنفذ في الذاكرة في نفس الوقت.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

ما هو الهدف الأساسي لجدولة وحدة المعالجة المركزية في نظام المشاركة الزمنية؟

<p>ضمان مشاركة الموارد بشكل عادل بين جميع المستخدمين (D)</p> Signup and view all the answers

ما هو الهدف من التبديل (swapping) في نظام المشاركة الزمنية?

<p>توفير مكان في الذاكرة لتنفيذ برنامج آخر عن طريق نقل برنامج قائم إلى القرص الصلب.</p> Signup and view all the answers

تسمح الذاكرة االفتراضية بإمكانية تنفيذ ______ التي ليست موجودة بالكامل في الذاكرة.

<p>العمليات</p> Signup and view all the answers

Flashcards

كلمة

الوحدة الأصلية للبيانات في معمارية الكمبيوتر المعينة.

بايت

وحدة قياس تخزن حرفًا واحدًا من البيانات.

معمارية الكمبيوتر

الهيكل والنظام الذي ينظم معالجة البيانات في الكمبيوتر.

وحدة البيانات

الجزء الأساسي الذي تتم معالجة البيانات من خلاله.

Signup and view all the flashcards

الكلمة كحجم بيانات

تشير إلى كمية البيانات التي يمكن لمعمارية معينة التعامل معها في عملية واحدة.

Signup and view all the flashcards

زيادة الإنتاجية

تحسين الكفاءة لزيادة الإنتاج في الوقت نفسه.

Signup and view all the flashcards

اقتصاد الحجم

تخفيض التكاليف عبر زيادة الإنتاج.

Signup and view all the flashcards

نظام التشغيل

برنامج يعمل كوسيط بين المستخدم والأجهزة.

Signup and view all the flashcards

أهداف نظام التشغيل

تسهيل حل مشاكل المستخدم، استخدام الأجهزة بكفاءة.

Signup and view all the flashcards

مكونات نظام الكمبيوتر

يتكون من الأجهزة، نظام التشغيل، برامج التطبيقات، والمستخدمين.

Signup and view all the flashcards

الأجهزة

الموارد الأساسية للحوسبة مثل CPU والذاكرة.

Signup and view all the flashcards

برامج التطبيقات

تحدد كيف تُستخدم موارد النظام لحل مشاكل المستخدم.

Signup and view all the flashcards

المستخدمون

الأشخاص والآلات وأجهزة الكمبيوتر الأخرى.

Signup and view all the flashcards

أداء نظام التشغيل

يهدف لتحقيق الراحة وسهولة الاستخدام.

Signup and view all the flashcards

نظام التشغيل كمدير موارد

يستخدم لكفاءة وعدالة في استغلال الموارد.

Signup and view all the flashcards

البرنامج الوحيد

النواة، التي تعمل دائمًا على الكمبيوتر.

Signup and view all the flashcards

برامج النظام

برامج تأتي مع نظام التشغيل.

Signup and view all the flashcards

برامج المُستخدم

برامج تساعد المستخدم في إنجاز مهامهم.

Signup and view all the flashcards

نظام التشغيل كبرنامج تحكم

يتحكم في تنفيذ البرامج لمنع الأخطاء.

Signup and view all the flashcards

توازن الموارد

التعامل مع المستخدمين في الأنظمة المشتركة.

Signup and view all the flashcards

واجهة المستخدم

قد تكون قليلة أو معدومة في بعض الأجهزة.

Signup and view all the flashcards

الكمبيوتر المحمول

يكون فقيرًا في الموارد، مُحسن للسهولة وعمر البطارية.

Signup and view all the flashcards

بت

أصغر وحدة في المعلومات الرقمية.

Signup and view all the flashcards

أداء الكمبيوتر

القدرة على معالجة المعلومات في صيغ مختلفة.

Signup and view all the flashcards

تخزين البيانات

عملية حفظ المعلومات في شكل وحدات معينة.

Signup and view all the flashcards

نقل البيانات

القدرة على تحريك المعلومات بين المواقع.

Signup and view all the flashcards

المعالجة المتعددة غير المتماثلة

تخصيص مهمة خاصة لكل معالج في النظام.

Signup and view all the flashcards

المعالجة المتعددة المتماثلة

حيث يقوم كل معالج بأداء جميع المهام بالتساوي.

Signup and view all the flashcards

توزيع المهام

عملية تعيين المهام بين المعالجات المختلفة.

Signup and view all the flashcards

أداء المعالجات

كفاءة المعالجات في تنفيذ المهام المخصصة.

Signup and view all the flashcards

أنظمة المعالجة

أنواع الأنظمة التي تدير معالجة البيانات.

Signup and view all the flashcards

الهندسة ثنائية النواة

تصميم يتضمن معالجين على رقاقة واحدة لتحسين الأداء.

Signup and view all the flashcards

النظم المجمعة

نظم متعددة تعمل معًا لتحقيق أهداف مشتركة.

Signup and view all the flashcards

الشبكة منطقة التخزين (SAN)

شبكة خاصة لتوصيل وتخزين البيانات بين الأنظمة.

Signup and view all the flashcards

التجميع غير المتماثل

يحتوي على جهاز واحد في وضع الاستعداد الساخن بينما البقية تعمل.

Signup and view all the flashcards

التجميع المتماثل

عدة عقد تعمل وتراقب بعضها البعض بشكل متزامن.

Signup and view all the flashcards

الحوسبة عالية الأداء (HPC)

تطبيقات معقدة تتطلب قدرات معالجة متقدمة.

Signup and view all the flashcards

البرمجة المتعددة

تنظيم الوظائف ليبقى المعالج مشغولاً دائمًا.

Signup and view all the flashcards

جدولة الوظائف

عملية اختيار وظيفة واحدة للتنفيذ من بين عدة وظائف في الذاكرة.

Signup and view all the flashcards

تعدد المهام

تبديل سريع بين الوظائف لخلق تجربة تفاعلية للمستخدم.

Signup and view all the flashcards

تبديل الذاكرة

نقل العمليات إلى داخل وخارج الذاكرة لتشغيلها.

Signup and view all the flashcards

الذاكرة الافتراضية

يمكن العمليات من التنفيذ دون الحاجة للوجود الكامل في الذاكرة.

Signup and view all the flashcards

نظام الدفعات

يتطلب تشغيل ملف من عدة وظائف بشكل متتابع لتحقيق الكفاءة.

Signup and view all the flashcards

أداء المعالجة المتزامنة

القدرة على تشغيل أكثر من مهمة في وقت واحد لتحسين الكفاءة.

Signup and view all the flashcards

مدير القفل الموزع (DLM)

يعمل على تجنب العمليات المتضاربة بين الأنظمة العاملة معًا.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Introduction to Operating Systems

  • Operating systems act as intermediaries between users and computer hardware.
  • Goals of operating systems include making user programs easier to execute and solving user problems more easily.
  • Operating systems also make computer systems more user-friendly and utilize computer hardware efficiently.

Computer System Structure

  • Computer systems consist of four components: hardware, operating system, application programs, and users.
  • Hardware provides basic computing resources (CPU, memory, I/O devices).
  • Operating systems control and coordinate the use of hardware among various applications and users .
  • Application programs define how system resources are used to solve computing problems for users.
  • Users (people, machines, other computers) interact with the system.

Operating System Definition

  • Operating systems are resource allocators. They manage all system resources and decide how resources are used efficiently and fairly.

  • Operating systems control the execution of programs. They prevent errors and inappropriate use of the computer system..

  • There's no single, universally accepted definition of an operating system. The concept of the "kernel" is commonly cited as the one program running continuously on a computer.

  • Everything else is either a system program (bundled with the OS) or an application program.

Computer Startup

  • At power-up or reboot, a bootstrap program is loaded.
  • This program, typically stored in ROM or EPROM (firmware), initializes all system aspects.
  • Then, it loads the operating system kernel and starts its execution.

Computer System Operation

  • I/O devices and CPUs can work concurrently.
  • Each device controller is responsible for a type of device.
  • Each controller has a local buffer memory.
  • CPUs transfer data to and from main memory and the local buffers of controllers.
  • I/O is transmitted from a device to the controller's local buffer.
  • Device controllers inform the CPU when their operations are complete by causing an interrupt.

Common Functions of Interrupts

  • Interrupts transfer control to an interrupt-service routine, generally via the interrupt vector.
  • Interrupt vectors contain addresses of service routines.
  • Interrupt architecture saves the address of the interrupted instruction.
  • Trapping or exceptions are software-generated interrupts due to errors or user requests.
  • Operating systems are interrupt-driven.

Interrupt Handling

  • Operating systems preserve CPU state (registers and program counter) during interrupts.
  • The OS determines the interrupt type (polling, vectored).
  • Separate code segments handle actions for different interrupt types.

Storage Definitions and Notation Review

  • The fundamental unit of computer storage is the bit, which can store 0 or 1.
  • A byte consists of 8 bits. Bytes are the most common and convenient storage unit in most computers.
  • Words are more complex units of data that is native to a specific type of computer architecture.
  • Computer storage is generally measured and manipulated in bytes – kilobytes (KB, 1024 bytes), megabytes (MB, 10242 bytes), gigabytes (GB, 10243 bytes), terabytes (TB), and petabytes (PB).
  • Manufacturer's often use rounded values when discussing megabytes and gigabytes but these are just approximations and not the equivalent measurements used in networking.

Storage Structure

  • Main memory is the only storage media directly accessible to the CPU.
  • Main memory is volatile.
  • Secondary storage expands main memory's capacity and is nonvolatile.
  • Hard disks are commonly used secondary storage devices.
  • Hard disks are rigid platters coated with magnetic recording material.
  • The disk surface is logically divided into concentric tracks subdivided into sectors.
  • Solid-state disks (SSDs) are faster than hard disks and are nonvolatile.

Storage Hierarchy

  • Storage systems are organized hierarchically based on speed, cost, and volatility.
  • Caching involves temporarily copying information from slower storage to faster storage for quick access.
  • Device drivers act as interface between device controllers and the kernel.

Direct Memory Access Structure

  • Direct Memory Access (DMA) is used for high-speed I/O devices.
  • DMA controllers transfer data blocks from buffers directly to main memory without CPU involvement.

How a Modern Computer Work

  • A device driver prepares I/O operations by loading registers in the device controller.
  • Device controllers check the registers for instructions.
  • Data is transferred from the device to the controller's buffer.
  • After completion, the device controller informs the device driver via an interrupt.
  • The driver returns control to the operating system.
  • DMA is used when bulk data movement is necessary to improve performance.

Computer System Architecture

  • Most systems use a single general-purpose processor.
  • Some systems include special-purpose processors.
  • Multiprocessors (parallel systems) are increasing in use and offer several advantages, including increased throughput, economy of scale, and improved reliability.
  • Two main types of multiprocessors include asymmetric multiprocessing and symmetric multiprocessing.

Clustered Systems

  • Clustered systems are composed of multiple systems working in conjunction.
  • Clustered systems often use a storage area network (SAN) for shared storage.
  • Cluster types include asymmetric and symmetric clustered systems.
  • Applications for clustered systems might include those requiring high availability, high-performance computing, or distributed lock management.

Operating System Structure

  • Multiprogramming (batch systems) are used for efficiency when dealing with high numbers of jobs or processes.
  • A subset of jobs are stored in memory for CPU to execute them.
  • Multiprogramming scheduling algorithms are employed to select and execute a job.
  • Timesharing (multitasking) maximizes user interactions with a job.
  • Processes in memory are swapped in and out in timesharing.
  • Virtual memory enables execution of processes larger than available RAM .

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

More Like This

Computer Architecture Basics Quiz
47 questions
Computer Science Unit 1
42 questions

Computer Science Unit 1

PoisedBigBen7006 avatar
PoisedBigBen7006
Use Quizgecko on...
Browser
Browser