ملخص معمارية الحاسوب PDF

‫ملخص معمارية الحاسوب‬ ‫الشيت األول ‪:‬‬ ‫منهج "الهندسة والتنظيم" (‪:)Architecture & Organization‬‬ ‫‪.1 ###‬الهندسة (‪)Arc...

‫ملخص معمارية الحاسوب‬ ‫الشيت األول ‪:‬‬ ‫منهج "الهندسة والتنظيم" (‪:)Architecture & Organization‬‬ ‫‪.1 ###‬الهندسة (‪)Architecture‬‬ ‫‪** -‬تعريف**‪ :‬الهندسة تتعلق بتصميم وبنية النظام الحاسوبي‪ ،‬بما في ذلك مجموعة التعليمات‬ ‫(‪ )Instruction Set‬وعدد البتات (‪ )number of bits‬المستخدمة‪.‬‬ ‫‪** -‬أمثلة**‪:‬‬ ‫‪ -‬مجموعة التعليمات (‪)Instruction Set‬‬ ‫‪ -‬عدد البتات (‪)number of bits‬‬ ‫‪ -‬معالجة البيانات (‪)Data Processing‬‬ ‫‪ -‬تخزين البيانات (‪)Data Storage‬‬ ‫‪ -‬نقل البيانات (‪)Data Movement‬‬ ‫‪ -‬التحكم (‪)Control‬‬ ‫‪.2 ###‬التنظيم (‪)Organization‬‬ ‫‪** -‬تعريف**‪ :‬التنظيم يتعلق بكيفية تنفيذ وتصميم مكونات النظام الحاسوبي‪ ،‬بما في ذلك وحدات المعالجة‬ ‫المركزية (‪ )CPU‬والذاكرة واألجهزة الطرفية‪.‬‬ ‫‪** -‬أمثلة**‪:‬‬ ‫‪ -‬تنظيم الذاكرة (‪)Memory Organization‬‬ ‫‪ -‬تنظيم وحدات اإلدخال واإلخراج (‪)I/O Organization‬‬ ‫‪ -‬تنظيم وحدات المعالجة المركزية (‪)CPU Organization‬‬  ‫‪.3 ###‬أمثلة على األنظمة‬ ‫‪** -‬معالجات ‪ :**Intel X86‬مثال على معمارية معروفة‪.‬‬ ‫‪** -‬عائلة ‪ :**IBM System/370‬مثال آخر على معمارية معروفة‪.‬‬ ‫‪.4 ###‬الهيكل والوظيفة (‪)Structure & Function‬‬ ‫‪** -‬الهيكل (‪ :**)Structure‬يشير إلى كيفية تنظيم مكونات النظام الحاسوبي‪.‬‬ ‫‪** -‬الوظيفة (‪ :**)Function‬تشير إلى العمليات التي يمكن للنظام الحاسوبي تنفيذها‪.‬‬ ‫‪.5 ###‬عرض وظيفي للحاسوب (‪)Functional View of the Computer‬‬ ‫‪** -‬معالجة البيانات (‪ :**)Data Processing‬العمليات التي تتعلق بمعالجة البيانات‪.‬‬ ‫‪** -‬تخزين البيانات (‪ :**)Data Storage‬العمليات التي تتعلق بتخزين البيانات‪.‬‬ ‫‪** -‬نقل البيانات (‪ :**)Data Movement‬العمليات التي تتعلق بنقل البيانات بين مكونات النظام‪.‬‬ ‫‪** -‬التحكم (‪ :**)Control‬العمليات التي تتعلق بالتحكم في مكونات النظام‪.‬‬ ‫‪.6 ###‬العمليات (‪)Operations‬‬ ‫‪** -‬نقل البيانات (‪ :**)Data Movement‬يشمل نقل البيانات بين الذاكرة واألجهزة الطرفية‪.‬‬ ‫‪** -‬تخزين البيانات (‪ :**)Storage‬يشمل تخزين البيانات في الذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬معالجة البيانات (‪ :**)Processing‬يشمل معالجة البيانات من وإلى الذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬معالجة البيانات من الذاكرة إلى اإلدخال‪/‬اإلخراج (‪ :**)Processing from storage to I/O‬يشمل‬ ‫معالجة البيانات بين الذاكرة ووحدات اإلدخال واإلخراج‪.‬‬ ‫‪.7 ###‬مستويات الحاسوب (‪)The Computer Level Hierarchy‬‬ ‫‪** -‬المستوى ‪ :**6‬يشمل لغات البرمجة عالية المستوى مثل ‪ ++C‬و‪.Java‬‬ ‫‪** -‬المستوى ‪ :**5‬يشمل المترجمات (‪ )Compilers‬والمفسرات (‪.)Interpreters‬‬ ‫‪** -‬المستوى ‪ :**4‬يشمل لغات التجميع (‪.)Assembly Languages‬‬  ‫‪** -‬المستوى ‪ :**3‬يشمل بنية مجموعة التعليمات (‪.)ISA‬‬ ‫‪** -‬المستوى ‪ :**2‬يشمل تنظيم المعالج (‪.)Processor Organization‬‬ ‫‪** -‬المستوى ‪ :**1‬يشمل التحكم في المعالج (‪.)Processor Control‬‬ ‫‪** -‬المستوى ‪ :**0‬يشمل الدوائر اإللكترونية (‪.)Electronic Circuits‬‬ ‫الشيت الثاني ‪:‬‬ ‫‪ ###‬تطور الحاسوب وأدائه‬ ‫‪ ####‬بداية الحاسوب‬ ‫‪**.1‬المرحلة األولى**‪:‬‬ ‫‪ :**1642** -‬اختراع أول آلة حاسبة ميكانيكية بواسطة بليز باسكال‪.‬‬ ‫‪ :**1835** -‬تشارلز باباج يصمم أول حاسوب ميكانيكي‪.‬‬ ‫‪**.2‬المرحلة الثانية**‪:‬‬ ‫‪ :**1944** -‬بناء أول حاسوب إلكتروني رقمي (‪.)ENIAC‬‬ ‫‪ :**1948** -‬تطوير أول حاسوب يستخدم الترانزستورات بدالً من األنابيب المفرغة‪.‬‬ ‫‪ ####‬األجيال األولى للحواسيب‬ ‫‪**.1‬الجيل األول‪ :‬األنابيب المفرغة (‪:**)1957-1946‬‬ ‫‪ -‬استخدام األنابيب المفرغة في بناء الحواسيب‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪.ENIAC :‬‬ ‫‪**.2‬الجيل الثاني‪ :‬الترانزستورات (‪:**)1964-1958‬‬  ‫‪ -‬استخدام الترانزستورات بدالً من األنابيب المفرغة‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪.IBM 7000 :‬‬ ‫‪**.3‬الجيل الثالث‪ :‬الدوائر المتكاملة (‪:**)1971-1965‬‬ ‫‪ -‬استخدام الدوائر المتكاملة في بناء الحواسيب‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪.IBM System/360 :‬‬ ‫‪**.4‬الجيل الرابع‪ :‬المعالجات الدقيقة (‪-1971‬اآلن)**‪:‬‬ ‫‪ -‬استخدام المعالجات الدقيقة في بناء الحواسيب‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪ :‬معالجات ‪.Intel‬‬ ‫‪ ####‬قانون مور‬ ‫‪ :**1965** -‬جوردون مور يتنبأ بأن عدد الترانزستورات في الشريحة سيزداد بمعدل الضعف كل ‪18‬‬ ‫شهرا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫‪ ####‬تحسينات األداء‬ ‫‪** -‬زيادة سعة الذاكرة المؤقتة (‪ :**)Cache‬تحسين أداء الحواسيب من خالل زيادة سعة الذاكرة المؤقتة‪.‬‬ ‫‪** -‬تطوير بنية المعالجات**‪ :‬تحسين بنية المعالجات لزيادة سرعة األداء‪.‬‬ ‫‪ ###‬تقييم األداء‬ ‫‪** -‬معدل تنفيذ التعليمات**‪ :‬قياس أداء الحاسوب بنا ًء على عدد التعليمات التي يمكن تنفيذها في الثانية‪.‬‬ ‫‪** -‬توازن األداء**‪ :‬تحقيق توازن بين مكونات الحاسوب المختلفة مثل المعالج والذاكرة واألجهزة الطرفية‪.‬‬ ‫‪ ###‬قانون مور (‪)Moore's Law‬‬ ‫**قانون مور** هو مالحظة تنبأ بها جوردون مور‪ ،‬أحد مؤسسي شركة إنتل‪ ،‬في عام ‪.1965‬ينص القانون‬ ‫شهرا‪ ،‬مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في‬ ‫ً‬ ‫على أن عدد الترانزستورات في الشريحة يتضاعف تقريبًا كل ‪18‬‬ ‫أداء الحواسيب وتقليل تكاليفها‪.‬‬ ‫‪ ####‬النقاط الرئيسية لقانون مور‪:‬‬ ‫شهرا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫‪** -‬زيادة عدد الترانزستورات**‪ :‬يتضاعف عدد الترانزستورات في الشريحة كل ‪18‬‬ ‫‪** -‬تحسين األداء**‪ :‬زيادة عدد الترانزستورات يؤدي إلى تحسين أداء الحواسيب‪.‬‬ ‫‪** -‬تقليل التكلفة**‪ :‬زيادة عدد الترانزستورات يؤدي إلى تقليل تكلفة إنتاج الشرائح‪.‬‬ ‫‪** -‬التطور التكنولوجي**‪ :‬قانون مور يعكس التطور السريع في التكنولوجيا وصناعة الشرائح‪.‬‬ ‫‪** -‬التحديات**‪ :‬مع مرور الوقت‪ ،‬أصبح من الصعب الحفاظ على نفس معدل الزيادة في عدد‬ ‫الترانزستورات بسبب القيود الفيزيائية والتكنولوجية‪.‬‬ ‫قانون مور كان له تأثير كبير على صناعة التكنولوجيا والحواسيب‪ ،‬وساهم في دفع عجلة االبتكار والتطور‬ ‫في هذا المجال‪.‬‬ ‫الشيت الثالث ‪:‬‬ ‫‪ ###‬وصف نظام الحاسوب‬ ‫‪ ####‬مكونات الحاسوب‬ ‫‪**.1‬المكونات األساسية**‪:‬‬ ‫‪** -‬وحدة المعالجة المركزية (‪ :**)CPU‬تشمل وحدة التحكم (‪ )Control Unit‬ووحدة الحساب والمنطق‬ ‫(‪.)Arithmetic and Logic Unit‬‬ ‫‪** -‬الذاكرة الرئيسية (‪ :**)Main Memory‬تخزن التعليمات والبيانات الالزمة لتنفيذ البرامج‪.‬‬ ‫‪** -‬وحدات اإلدخال واإلخراج (‪ :**)I/O Units‬تشمل األجهزة التي تسمح بإدخال البيانات إلى‬ ‫الحاسوب وإخراج النتائج‪.‬‬  ‫‪**.2‬التفاعل بين المكونات**‪:‬‬ ‫‪** -‬التبادل**‪ :‬يتم تبادل البيانات بين المكونات المختلفة عبر مسارات االتصال‪.‬‬ ‫‪** -‬التحكم**‪ :‬يتم التحكم في العمليات المختلفة بواسطة وحدة التحكم‪.‬‬ ‫‪ ####‬ما هو البرنامج؟‬ ‫‪** -‬تعريف**‪ :‬البرنامج هو مجموعة من التعليمات التي تُنفذ بترتيب معين لتحقيق هدف محدد‪.‬‬ ‫‪** -‬العمليات**‪ :‬تشمل العمليات الحسابية والمنطقية والتحكم في تدفق البيانات‪.‬‬ ‫‪ ####‬دورة التعليمات‬ ‫‪**.1‬جلب التعليمات (‪:**)Fetch Instruction‬‬ ‫‪ -‬يتم جلب التعليمات من الذاكرة الرئيسية إلى وحدة المعالجة المركزية‪.‬‬ ‫‪ -‬يتم تخزين التعليمات في سجل التعليمات (‪.)Instruction Register‬‬ ‫‪**.2‬تنفيذ التعليمات (‪:**)Execute Instruction‬‬ ‫‪ -‬يتم تنفيذ التعليمات المخزنة في سجل التعليمات‪.‬‬ ‫‪ -‬تشمل العمليات الحسابية والمنطقية ونقل البيانات والتحكم‪.‬‬ ‫‪ ####‬المقاطعات (‪)Interrupts‬‬ ‫‪** -‬تعريف**‪ :‬المقاطعة هي إشارة تُرسل إلى وحدة المعالجة المركزية إلعالمها بوجود حدث يحتاج إلى‬ ‫معالجة فورية‪.‬‬ ‫‪** -‬أنواع المقاطعات**‪:‬‬ ‫‪** -‬مقاطعات األجهزة**‪ :‬تحدث عندما يحتاج جهاز إدخال أو إخراج إلى التفاعل مع وحدة المعالجة‬ ‫المركزية‪.‬‬ ‫‪** -‬مقاطعات البرمجيات**‪ :‬تحدث عندما يحتاج البرنامج إلى تنفيذ عملية معينة‪.‬‬ ‫‪ ####‬تدفق البرنامج‬ ‫‪** -‬التحكم في تدفق البرنامج**‪ :‬يتم التحكم في تدفق البرنامج بواسطة التعليمات التي تحدد العمليات التي‬ ‫يجب تنفيذها‪.‬‬ ‫‪ ###‬االتصال بين المكونات‬ ‫‪** -‬االتصال بالذاكرة**‪ :‬يتم تبادل البيانات والعناوين وإشارات التحكم بين وحدة المعالجة المركزية‬ ‫والذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬االتصال بوحدات اإلدخال واإلخراج**‪ :‬يتم تبادل البيانات وإشارات التحكم بين وحدة المعالجة‬ ‫المركزية ووحدات اإلدخال واإلخراج‪.‬‬ ‫الشيت الرابع ‪:‬‬ ‫‪ ###‬ملخص حول الحافالت (‪ )Buses‬في أنظمة الحاسوب‬ ‫‪ ####‬تعريف الحافالت‬ ‫الحافالت هي مسارات اتصال تستخدم لنقل البيانات بين مكونات الحاسوب المختلفة‪.‬تتكون الحافالت من‬ ‫ثالثة أنواع رئيسية‪:‬‬ ‫‪**.1‬حافلة البيانات (‪ :**)Data Bus‬تنقل البيانات بين المكونات‪.‬‬ ‫‪**.2‬حافلة العناوين (‪ :**)Address Bus‬تنقل العناوين التي تحدد مواقع البيانات في الذاكرة‪.‬‬ ‫‪**.3‬حافلة التحكم (‪ :**)Control Bus‬تنقل إشارات التحكم لتنظيم العمليات بين المكونات‪.‬‬ ‫‪ ####‬أنواع الحافالت‬ ‫‪**.1‬حافلة البيانات (‪:**)Data Bus‬‬ ‫‪ -‬تنقل البيانات بين المكونات‪.‬‬ ‫‪ -‬عرض الحافلة (‪ )Bus Width‬يحدد كمية البيانات التي يمكن نقلها في وقت واحد‪.‬‬ ‫‪ -‬يمكن أن تكون بعرض ‪ 128 ،64 ،32 ،16 ،8‬بت‪.‬‬ ‫‪**.2‬حافلة العناوين (‪:**)Address Bus‬‬  ‫‪ -‬تنقل العناوين التي تحدد مواقع البيانات في الذاكرة‪.‬‬ ‫‪ -‬عرض الحافلة يحدد عدد المواقع التي يمكن الوصول إليها‪.‬‬ ‫‪ -‬على سبيل المثال‪ ،‬حافلة بعرض ‪ 16‬بت يمكنها الوصول إلى ‪ K64‬موقع‪.‬‬ ‫‪**.3‬حافلة التحكم (‪:**)Control Bus‬‬ ‫‪ -‬تنقل إشارات التحكم لتنظيم العمليات بين المكونات‪.‬‬ ‫‪ -‬تشمل إشارات مثل قراءة‪/‬كتابة البيانات‪ ،‬وإشارات المقاطعة‪ ،‬وإشارات الحالة‪.‬‬ ‫‪ ####‬تصميم الحافالت‬ ‫‪**.1‬نوع الحافلة (‪:**)Type‬‬ ‫‪** -‬مخصصة (‪ :**)Dedicated‬حافالت مخصصة لنقل نوع معين من البيانات‪.‬‬ ‫‪** -‬متعددة االستخدام (‪ :**)Multiplexed‬حافالت تستخدم لنقل أنواع متعددة من البيانات‪.‬‬ ‫‪**.2‬طريقة التحكيم (‪:**)Method of Arbitration‬‬ ‫‪** -‬مركزية (‪ :**)Centralized‬يتم التحكم في الوصول إلى الحافلة بواسطة وحدة تحكم مركزية‪.‬‬ ‫‪** -‬موزعة (‪ :**)Distributed‬يتم التحكم في الوصول إلى الحافلة بواسطة وحدات متعددة‪.‬‬ ‫‪**.3‬التوقيت (‪:**)Timing‬‬ ‫‪** -‬متزامن (‪ :**)Synchronous‬يتم نقل البيانات بنا ًء على إشارة ساعة مشتركة‪.‬‬ ‫‪** -‬غير متزامن (‪ :**)Asynchronous‬يتم نقل البيانات بدون إشارة ساعة مشتركة‪.‬‬ ‫‪ ####‬مشاكل الحافالت األحادية‬ ‫‪** -‬االزدحام**‪ :‬يمكن أن يحدث ازدحام في الحافلة عندما تحاول مكونات متعددة الوصول إليها في نفس‬ ‫الوقت‪.‬‬ ‫‪** -‬األداء**‪ :‬يمكن أن يكون أداء الحافلة محدودًا بسبب االزدحام والتأخير في نقل البيانات‪.‬‬  ‫‪ ####‬حلول لتحسين األداء‬ ‫‪** -‬استخدام حافالت متعددة (‪ :**)Multiple Buses‬يمكن استخدام حافالت متعددة لتقليل االزدحام‬ ‫وتحسين األداء‪.‬‬ ‫‪** -‬استخدام ذاكرة مؤقتة (‪ :**)Cache‬يمكن استخدام ذاكرة مؤقتة لتخزين البيانات المؤقتة وتقليل الحاجة‬ ‫للوصول إلى الذاكرة الرئيسية‪.‬‬ ‫الشيت الخامس ‪:‬‬ ‫‪ ###‬وحدة الحساب والمنطق (‪)ALU‬‬ ‫‪ ####‬تعريف‬ ‫وحدة الحساب والمنطق (‪ )ALU‬هي جزء أساسي من وحدة المعالجة المركزية (‪ )CPU‬في الحاسوب‪.‬تقوم‬ ‫‪ ALU‬بتنفيذ العمليات الحسابية (مثل الجمع والطرح) والعمليات المنطقية (مثل ‪ AND‬و ‪.)OR‬‬ ‫‪ ####‬المكونات‬ ‫‪**.1‬مدخالت ‪:**ALU‬‬ ‫‪ -‬البيانات التي يتم معالجتها‪.‬‬ ‫‪ -‬إشارات التحكم التي تحدد نوع العملية التي سيتم تنفيذها‪.‬‬ ‫‪**.2‬مخرجات ‪:**ALU‬‬ ‫‪ -‬النتائج الحسابية أو المنطقية‪.‬‬ ‫‪ -‬إشارات الحالة (‪ )Flags‬التي تشير إلى نتائج معينة مثل الصفر أو الفائض‪.‬‬ ‫‪ ####‬العمليات األساسية‬ ‫‪**.1‬الجمع (‪:**)Addition‬‬  ‫‪ -‬عملية جمع رقمين ثنائيين‪.‬‬ ‫ضا إذا كانت النتيجة أكبر من السعة المتاحة‪.‬‬ ‫‪ -‬يمكن أن تنتج عملية الجمع فائ ً‬ ‫‪**.2‬الطرح (‪:**)Subtraction‬‬ ‫‪ -‬عملية طرح رقمين ثنائيين‪.‬‬ ‫‪ -‬يمكن تنفيذ الطرح باستخدام الجمع مع المكمل الثنائي للرقم المطروح‪.‬‬ ‫‪**.3‬الضرب (‪:**)Multiplication‬‬ ‫‪ -‬عملية ضرب رقمين ثنائيين‪.‬‬ ‫‪ -‬يمكن تنفيذ الضرب باستخدام جمع متكرر‪.‬‬ ‫‪**.4‬القسمة (‪:**)Division‬‬ ‫‪ -‬عملية قسمة رقمين ثنائيين‪.‬‬ ‫‪ -‬يمكن تنفيذ القسمة باستخدام طرح متكرر‪.‬‬ ‫‪ ####‬تمثيل األعداد‬ ‫‪**.1‬األعداد الصحيحة (‪:**)Integer Representation‬‬ ‫‪ -‬يتم تمثيل األعداد باستخدام النظام الثنائي (‪ 0‬و ‪.)1‬‬ ‫‪ -‬يمكن تمثيل األعداد الموجبة والسالبة باستخدام المكمل الثنائي (‪.)Two's Complement‬‬ ‫‪**.2‬األعداد العائمة (‪:**)Floating Point‬‬ ‫‪ -‬يتم تمثيل األعداد العشرية باستخدام النظام العائم‪.‬‬ ‫‪ -‬يتكون العدد العائم من جزء معنوي (‪ )Significand‬وأساس (‪ )Base‬وأس (‪.)Exponent‬‬ ‫‪ ####‬فوائد المكمل الثنائي‬  ‫‪** -‬سهولة العمليات الحسابية**‪ :‬يمكن تنفيذ الجمع والطرح بسهولة باستخدام المكمل الثنائي‪.‬‬ ‫‪** -‬تمثيل األعداد السالبة**‪ :‬يمكن تمثيل األعداد السالبة بشكل بسيط وفعال‪.‬‬ ‫الشيت السادس ‪:‬‬ ‫‪ ###‬مجموعات التعليمات‪ :‬الخصائص والوظائف‬ ‫‪ ####‬تعريف مجموعة التعليمات‬ ‫مجموعة التعليمات هي مجموعة من التعليمات التي يمكن لوحدة المعالجة المركزية (‪ )CPU‬تنفيذها‪.‬يتم‬ ‫تمثيل هذه التعليمات عادة ً بالكود الثنائي (‪ )Binary‬أو بلغة التجميع (‪.)Assembly‬‬ ‫‪ ####‬مكونات التعليمات‬ ‫‪**.1‬كود العملية (‪ :**)Operation Code‬يحدد نوع العملية التي سيتم تنفيذها‪.‬‬ ‫‪**.2‬مرجع المعامل المصدر (‪ :**)Source Operand Reference‬يحدد مصدر البيانات‪.‬‬ ‫‪**.3‬مرجع المعامل الناتج (‪ :**)Result Operand Reference‬يحدد مكان تخزين الناتج‪.‬‬ ‫‪**.4‬مرجع التعليمات التالية (‪ :**)Next Instruction Reference‬يحدد التعليمات التالية التي سيتم‬ ‫تنفيذها‪.‬‬ ‫‪ ####‬أنواع التعليمات‬ ‫‪**.1‬معالجة البيانات (‪ :**)Data Processing‬تشمل العمليات الحسابية والمنطقية‪.‬‬ ‫‪**.2‬تخزين البيانات (‪ :**)Data Storage‬تشمل عمليات القراءة والكتابة في الذاكرة‪.‬‬ ‫‪**.3‬نقل البيانات (‪ :**)Data Movement‬تشمل عمليات اإلدخال واإلخراج‪.‬‬ ‫‪**.4‬التحكم في تدفق البرنامج (‪ :**)Program Flow Control‬تشمل التعليمات التي تتحكم في تدفق‬ ‫البرنامج‪.‬‬ ‫‪ ####‬عدد العناوين في التعليمات‬  ‫‪ 3**.1‬عناوين**‪ :‬تشمل المعامل األول والمعامل الثاني والناتج‪.‬‬ ‫‪ 2**.2‬عنوانين**‪ :‬عنوان واحد يستخدم كمعامل وناتج‪.‬‬ ‫‪ 1**.3‬عنوان**‪ :‬عنوان واحد فقط‪ ،‬والعنوان الثاني يكون ضمنيًا‪.‬‬ ‫‪ 0**.4‬عنوان**‪ :‬جميع العناوين تكون ضمنية وتستخدم المكدس (‪.)Stack‬‬ ‫‪ ####‬أمثلة على التعليمات‬ ‫‪** -‬تعليمات بثالثة عناوين**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪SUB R1, A, B ; R1 = A - B‬‬ ‫‪MUL R2, D, E ; R2 = D * E‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات بعنوانين**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪MOV R1, A ; R1 = A‬‬ ‫‪SUB R1, B ; R1 = R1 - B‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات بعنوان واحد**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪LOAD A ; AC = A‬‬ ‫‪SUB B ; AC = AC - B‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات بدون عناوين**‪:‬‬  ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪PUSH A‬‬ ‫‪PUSH B‬‬ ‫‪SUB‬‬ ‫```‬ ‫‪ ####‬أنواع العمليات‬ ‫‪**.1‬نقل البيانات (‪ :**)Data Transfer‬تشمل عمليات التحميل والتخزين والنقل‪.‬‬ ‫‪**.2‬العمليات الحسابية (‪ :**)Arithmetic‬تشمل الجمع والطرح والضرب والقسمة‪.‬‬ ‫‪**.3‬العمليات المنطقية (‪ :**)Logical‬تشمل ‪ AND‬و ‪ OR‬و ‪.NOT‬‬ ‫‪**.4‬التحويل (‪ :**)Conversion‬تشمل تحويل البيانات بين أنواع مختلفة‪.‬‬ ‫‪**.5‬اإلدخال واإلخراج (‪ :**)I/O‬تشمل عمليات اإلدخال واإلخراج‪.‬‬ ‫‪**.6‬التحكم في النظام (‪ :**)System Control‬تشمل تعليمات التحكم في النظام‪.‬‬ ‫‪**.7‬نقل التحكم (‪ :**)Transfer of Control‬تشمل تعليمات القفز والنداء والعودة‪.‬‬ ‫‪ ###‬عدد العناوين في التعليمات‬ ‫‪ ####‬تعريف‬ ‫عدد العناوين في التعليمات يشير إلى عدد المعامالت التي يمكن أن تحتويها التعليمات في وحدة المعالجة‬ ‫المركزية (‪.)CPU‬يمكن أن تكون التعليمات ذات عنوان واحد‪ ،‬عنوانين‪ ،‬ثالثة عناوين‪ ،‬أو بدون عناوين‪.‬‬ ‫‪ ####‬أنواع العناوين‬ ‫‪**.1‬ثالثة عناوين**‪:‬‬ ‫‪ -‬تشمل المعامل األول‪ ،‬المعامل الثاني‪ ،‬والناتج‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪`a = b + c` :‬‬  ‫‪ -‬غير شائعة ألنها تحتاج إلى كلمات طويلة جدًا لتخزين كل شيء‪.‬‬ ‫‪**.2‬عنوانين**‪:‬‬ ‫‪ -‬عنوان واحد يستخدم كمعامل وناتج‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪`a = a + b` :‬‬ ‫‪ -‬تقلل من طول التعليمات ولكنها تتطلب تخزين مؤقت لبعض النتائج‪.‬‬ ‫‪**.3‬عنوان واحد**‪:‬‬ ‫‪ -‬عنوان واحد فقط‪ ،‬والعنوان الثاني يكون ضمنيًا‪.‬‬ ‫‪ -‬شائعة في األجهزة القديمة‪.‬‬ ‫‪ -‬عادة ً ما يكون العنوان الضمني هو المسجل (‪.)Accumulator‬‬ ‫‪**.4‬بدون عناوين**‪:‬‬ ‫‪ -‬جميع العناوين تكون ضمنية وتستخدم المكدس (‪.)Stack‬‬ ‫‪ -‬مثال‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪PUSH A‬‬ ‫‪PUSH B‬‬ ‫‪ADD‬‬ ‫‪POP C‬‬ ‫```‬ ‫‪ ####‬قرارات التصميم‬ ‫‪**.1‬مجموعة العمليات (‪:**)Operation Repertoire‬‬ ‫‪ -‬ما هي العمليات التي يجب دعمها؟‬  ‫‪ -‬ما هي أنواع البيانات التي يجب دعمها؟‬ ‫‪**.2‬أنواع البيانات (‪:**)Data Types‬‬ ‫‪ -‬تشمل العناوين‪ ،‬األرقام‪ ،‬األحرف‪ ،‬والبيانات المنطقية‪.‬‬ ‫‪**.3‬تنسيقات التعليمات (‪:**)Instruction Formats‬‬ ‫‪ -‬طول كود العملية (‪.)Opcode Length‬‬ ‫‪ -‬عدد العناوين في التعليمات‪.‬‬ ‫‪**.4‬المسجالت (‪:**)Registers‬‬ ‫‪ -‬عدد المسجالت المتاحة‪.‬‬ ‫‪ -‬أنواع المسجالت المستخدمة‪.‬‬ ‫‪ ####‬أنواع العمليات‬ ‫‪**.1‬نقل البيانات (‪:**)Data Transfer‬‬ ‫‪ -‬تشمل عمليات التحميل والتخزين والنقل‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪.Load, Store, Push, Pop, Move :‬‬ ‫‪**.2‬العمليات الحسابية (‪:**)Arithmetic‬‬ ‫‪ -‬تشمل الجمع‪ ،‬الطرح‪ ،‬الضرب‪ ،‬والقسمة‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪.Add, Subtract, Multiply, Divide :‬‬ ‫‪**.3‬العمليات المنطقية (‪:**)Logical‬‬ ‫‪ -‬تشمل ‪.AND, OR, XOR, NOT‬‬ ‫ضا عمليات اإلزاحة والدوران‪.‬‬ ‫‪ -‬تشمل أي ً‬  ‫‪**.4‬التحويل (‪:**)Conversion‬‬ ‫‪ -‬تحويل البيانات بين أنواع مختلفة‪.‬‬ ‫‪**.5‬اإلدخال واإلخراج (‪:**)I/O‬‬ ‫‪ -‬تشمل عمليات اإلدخال واإلخراج‪.‬‬ ‫‪**.6‬التحكم في النظام (‪:**)System Control‬‬ ‫‪ -‬تشمل تعليمات التحكم في النظام‪.‬‬ ‫‪**.7‬نقل التحكم (‪:**)Transfer of Control‬‬ ‫‪ -‬تشمل تعليمات القفز والنداء والعودة‪.‬‬ ‫الشيت السابع ‪:‬‬ ‫‪ ###‬أوضاع العنونة وتنسيقات التعليمات‬ ‫‪ ####‬أوضاع العنونة‬ ‫‪**.1‬العنونة الفورية (‪:**)Immediate Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم تضمين المعامل مباشرة في التعليمات‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪( `ADD 5` :‬أضف ‪ 5‬إلى محتويات المسجل)‪.‬‬ ‫‪**.2‬العنونة المباشرة (‪:**)Direct Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم تضمين عنوان المعامل في التعليمات‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪( `ADD A` :‬أضف محتويات الموقع ‪ A‬إلى المسجل)‪.‬‬  ‫‪**.3‬العنونة غير المباشرة (‪:**)Indirect Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم تضمين عنوان يشير إلى عنوان آخر يحتوي على المعامل‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪( `ADD (A)` :‬أضف محتويات الموقع المشار إليه بواسطة ‪ A‬إلى المسجل)‪.‬‬ ‫‪**.4‬العنونة بواسطة المسجل (‪:**)Register Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم تضمين المسجل الذي يحتوي على المعامل في التعليمات‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪( `ADD R` :‬أضف محتويات المسجل ‪ R‬إلى المسجل)‪.‬‬ ‫‪**.5‬العنونة غير المباشرة بواسطة المسجل (‪:**)Register Indirect Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم تضمين مسجل يحتوي على عنوان يشير إلى المعامل‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪( `ADD (R)` :‬أضف محتويات الموقع المشار إليه بواسطة المسجل ‪ R‬إلى المسجل)‪.‬‬ ‫‪**.6‬العنونة باإلزاحة (‪:**)Displacement Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم حساب العنوان الفعلي بإضافة قيمة اإلزاحة إلى محتويات مسجل‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪.`EA = A + (R)` :‬‬ ‫‪**.7‬العنونة النسبية (‪:**)Relative Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم حساب العنوان الفعلي بإضافة قيمة اإلزاحة إلى عداد البرنامج (‪.)PC‬‬ ‫‪ -‬مثال‪.`EA = A + (PC)` :‬‬ ‫‪**.8‬العنونة بواسطة المكدس (‪:**)Stack Addressing‬‬ ‫‪ -‬يتم استخدام المكدس لتخزين واسترجاع المعامالت‪.‬‬ ‫‪ -‬مثال‪( `ADD` :‬أضف أعلى عنصرين في المكدس)‪.‬‬  ‫‪ ####‬تنسيقات التعليمات‬ ‫‪**.1‬طول التعليمات (‪:**)Instruction Length‬‬ ‫‪ -‬يمكن أن يختلف طول التعليمات بنا ًء على نوع العملية وعدد المعامالت‪.‬‬ ‫‪ -‬يمكن أن تكون التعليمات بطول ثابت أو متغير‪.‬‬ ‫‪**.2‬تنسيق التعليمات (‪:**)Instruction Format‬‬ ‫‪ -‬يتضمن كود العملية (‪ )Opcode‬والمعامالت‪.‬‬ ‫‪ -‬يمكن أن يكون هناك تنسيقات مختلفة للتعليمات بنا ًء على نوع العملية وعدد المعامالت‪.‬‬ ‫‪ ####‬أمثلة على التعليمات‬ ‫‪** -‬تعليمات فورية**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪ADD 5‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات مباشرة**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪ADD A‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات غير مباشرة**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫)‪ADD (A‬‬ ‫```‬  ‫‪** -‬تعليمات بواسطة المسجل**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪ADD R‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات غير مباشرة بواسطة المسجل**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫)‪ADD (R‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات باإلزاحة**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫)‪EA = A + (R‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات نسبية**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫)‪EA = A + (PC‬‬ ‫```‬ ‫‪** -‬تعليمات بواسطة المكدس**‪:‬‬ ‫```‪plaintext‬‬ ‫‪ADD‬‬ ‫```‬  ‫الشيت التاسع ‪:‬‬ ‫‪ ###‬الذاكرة وذاكرة التخزين المؤقت‬ ‫‪ ####‬الخصائص‬ ‫‪**.1‬الموقع (‪:**)Location‬‬ ‫‪ :**CPU** -‬الذاكرة الموجودة داخل وحدة المعالجة المركزية‪.‬‬ ‫‪** -‬الذاكرة الداخلية (‪ :**)Internal‬مثل ذاكرة الوصول العشوائي (‪ )RAM‬وذاكرة التخزين المؤقت‬ ‫(‪.)Cache‬‬ ‫‪** -‬الذاكرة الخارجية (‪ :**)External‬مثل األقراص الصلبة (‪.)Hard Disk‬‬ ‫‪**.2‬السعة (‪:**)Capacity‬‬ ‫‪ -‬تعتمد سعة الذاكرة على حجم الكلمة (‪ )Word size‬وعدد العناوين الممكنة‪.‬‬ ‫‪**.3‬وحدة النقل (‪:**)Unit of Transfer‬‬ ‫‪ -‬تعتمد وحدة النقل على حجم البيانات التي يمكن نقلها في وقت واحد‪ ،‬مثل البتات (‪ )Bits‬أو الكلمات‬ ‫(‪.)Words‬‬ ‫‪**.4‬طريقة الوصول (‪:**)Access Method‬‬ ‫‪** -‬التسلسلي (‪ :**)Sequential‬يتم الوصول إلى البيانات بترتيب معين‪.‬‬ ‫‪** -‬المباشر (‪ :**)Direct‬يمكن الوصول إلى البيانات مباشرة باستخدام العناوين‪.‬‬ ‫‪** -‬العشوائي (‪ :**)Random‬يمكن الوصول إلى أي موقع ذاكرة بشكل عشوائي‪.‬‬ ‫‪** -‬الترابطي (‪ :**)Associative‬يتم الوصول إلى البيانات بنا ًء على محتواها‪.‬‬ ‫‪**.5‬األداء (‪:**)Performance‬‬ ‫‪** -‬زمن الوصول (‪ :**)Access Time‬الوقت المستغرق للوصول إلى البيانات‪.‬‬  ‫‪** -‬زمن دورة الذاكرة (‪ :**)Memory Cycle Time‬الوقت المستغرق إلتمام دورة كاملة من‬ ‫العمليات‪.‬‬ ‫‪** -‬معدل النقل (‪ :**)Transfer Rate‬معدل نقل البيانات بين الذاكرة والمكونات األخرى‪.‬‬ ‫‪**.6‬النوع الفيزيائي (‪:**)Physical Type‬‬ ‫‪** -‬أشباه الموصالت (‪ :**)Semiconductor‬مثل ذاكرة الوصول العشوائي (‪.)RAM‬‬ ‫‪** -‬المغناطيسية (‪ :**)Magnetic‬مثل األقراص الصلبة واألشرطة‪.‬‬ ‫‪** -‬البصرية (‪ :**)Optical‬مثل األقراص المدمجة (‪ )CD‬وأقراص الفيديو الرقمية (‪.)DVD‬‬ ‫‪**.7‬الخصائص الفيزيائية (‪:**)Physical Characteristics‬‬ ‫‪** -‬التآكل (‪ :**)Decay‬مدى تحمل الذاكرة للتآكل‪.‬‬ ‫‪** -‬التطاير (‪ :**)Volatility‬مدى احتفاظ الذاكرة بالبيانات عند انقطاع التيار الكهربائي‪.‬‬ ‫‪** -‬استهالك الطاقة (‪ :**)Power Consumption‬كمية الطاقة المستهلكة‪.‬‬ ‫‪**.8‬التنظيم (‪:**)Organisation‬‬ ‫‪ -‬كيفية تنظيم البيانات داخل الذاكرة‪ ،‬مثل تنظيم البيانات في شكل بتات أو كلمات‪.‬‬ ‫‪ ####‬التسلسل الهرمي للذاكرة‬ ‫‪**.1‬المسجالت (‪ :**)Registers‬أسرع أنواع الذاكرة وأقربها إلى وحدة المعالجة المركزية‪.‬‬ ‫‪**.2‬ذاكرة التخزين المؤقت (‪ :**)Cache Memory‬ذاكرة سريعة تستخدم لتخزين البيانات التي يتم‬ ‫الوصول إليها بشكل متكرر‪.‬‬ ‫‪**.3‬الذاكرة الرئيسية (‪ :**)Main Memory‬مثل ذاكرة الوصول العشوائي (‪.)RAM‬‬ ‫‪**.4‬ذاكرة القرص (‪ :**)Disk Cache‬تستخدم لتسريع الوصول إلى البيانات المخزنة على األقراص‬ ‫الصلبة‪.‬‬ ‫‪**.5‬األقراص الصلبة (‪ :**)Disk‬تستخدم لتخزين البيانات بشكل دائم‪.‬‬  ‫‪**.6‬الذاكرة البصرية (‪ :**)Optical Memory‬مثل األقراص المدمجة وأقراص الفيديو الرقمية‪.‬‬ ‫‪**.7‬األشرطة (‪ :**)Tape‬تستخدم لتخزين البيانات بشكل دائم ولكنها بطيئة في الوصول‪.‬‬ ‫‪ ####‬األداء‬ ‫‪** -‬زمن الوصول (‪ :**)Access Time‬الوقت المستغرق للوصول إلى البيانات‪.‬‬ ‫‪** -‬زمن دورة الذاكرة (‪ :**)Memory Cycle Time‬الوقت المستغرق إلتمام دورة كاملة من العمليات‪.‬‬ ‫‪** -‬معدل النقل (‪ :**)Transfer Rate‬معدل نقل البيانات بين الذاكرة والمكونات األخرى‪.‬‬ ‫‪ ####‬أنواع الذاكرة الفيزيائية‬ ‫‪** -‬أشباه الموصالت (‪ :**)Semiconductor‬مثل ذاكرة الوصول العشوائي (‪.)RAM‬‬ ‫‪** -‬المغناطيسية (‪ :**)Magnetic‬مثل األقراص الصلبة واألشرطة‪.‬‬ ‫‪** -‬البصرية (‪ :**)Optical‬مثل األقراص المدمجة (‪ )CD‬وأقراص الفيديو الرقمية (‪.)DVD‬‬ ‫‪** -‬أخرى (‪ :**)Others‬مثل الذاكرة الفقاعية (‪ )Bubble Memory‬والهولوغرام (‪.)Hologram‬‬ ‫‪ ###‬نظرة عامة على عملية ذاكرة التخزين المؤقت (‪)Cache‬‬ ‫‪ ####‬عملية ذاكرة التخزين المؤقت‬ ‫‪**.1‬طلب البيانات**‪ :‬عندما تحتاج وحدة المعالجة المركزية (‪ )CPU‬إلى بيانات معينة‪ ،‬فإنها تبحث أوالً‬ ‫في ذاكرة التخزين المؤقت (‪.)Cache‬‬ ‫‪**. 2‬التحقق من الذاكرة المؤقتة**‪ :‬إذا كانت البيانات المطلوبة موجودة في ذاكرة التخزين المؤقت‬ ‫(‪ ،)Cache Hit‬يتم استرجاعها بسرعة‪.‬إذا لم تكن موجودة (‪ ،)Cache Miss‬يتم البحث عنها في الذاكرة‬ ‫الرئيسية (‪.)RAM‬‬ ‫‪**. 3‬جلب البيانات**‪ :‬إذا كانت البيانات موجودة في الذاكرة الرئيسية‪ ،‬يتم جلبها وتخزينها في ذاكرة‬ ‫التخزين المؤقت الستخدامها في المستقبل‪.‬‬ ‫‪**. 4‬تحديث الذاكرة المؤقتة**‪ :‬يتم تحديث ذاكرة التخزين المؤقت بانتظام لضمان أن البيانات األكثر‬ ‫استخدا ًما متاحة بسرعة‪.‬‬  ‫‪ ####‬هيكل ذاكرة التخزين المؤقت والذاكرة الرئيسية‬ ‫‪** -‬الذاكرة الرئيسية (‪ :**)Main Memory‬تحتوي على البيانات األساسية التي يتم الوصول إليها بشكل‬ ‫تكرارا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫أقل‬ ‫‪** -‬ذاكرة التخزين المؤقت (‪ :**)Cache Memory‬تحتوي على البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل‬ ‫متكرر لتسريع عملية الوصول‪.‬‬ ‫‪ ####‬تصميم ذاكرة التخزين المؤقت‬ ‫‪**.1‬العنونة (‪ :**)Addressing‬يمكن أن تكون العنونة منطقية أو فيزيائية‪.‬‬ ‫‪**.2‬الحجم (‪ :**)Size‬يعتمد حجم ذاكرة التخزين المؤقت على كمية البيانات التي يمكن تخزينها‪.‬‬ ‫‪**.3‬وظيفة التعيين (‪ :**)Mapping Function‬تحدد كيفية تعيين البيانات من الذاكرة الرئيسية إلى ذاكرة‬ ‫التخزين المؤقت‪.‬‬ ‫‪**.4‬خوارزمية االستبدال (‪ :**)Replacement Algorithm‬تحدد كيفية استبدال البيانات القديمة في‬ ‫ذاكرة التخزين المؤقت بالبيانات الجديدة‪.‬‬ ‫‪**.5‬سياسة الكتابة (‪ :**)Write Policy‬تحدد كيفية كتابة البيانات إلى الذاكرة الرئيسية‪.‬‬ ‫‪**.6‬حجم الكتلة (‪ :**)Block Size‬يحدد حجم الكتل التي يتم نقلها بين الذاكرة الرئيسية وذاكرة التخزين‬ ‫المؤقت‪.‬‬ ‫‪**.7‬عدد ذاكرات التخزين المؤقت (‪ :**)Number of Caches‬يمكن أن يكون هناك مستويات متعددة من‬ ‫ذاكرات التخزين المؤقت (‪.)L3 ،L2 ،L1‬‬ ‫‪ ####‬سياسات الكتابة‬ ‫‪**.1‬الكتابة المباشرة (‪ :**)Write Through‬يتم كتابة البيانات إلى الذاكرة الرئيسية وذاكرة التخزين‬ ‫المؤقت في نفس الوقت‪.‬‬ ‫‪**.2‬الكتابة الخلفية (‪ :**)Write Back‬يتم كتابة البيانات إلى ذاكرة التخزين المؤقت فقط‪ ،‬ويتم تحديث‬ ‫الذاكرة الرئيسية الحقًا‪.‬‬ ‫‪ ####‬خوارزميات االستبدال‬  ‫مؤخرا (‪ :**)Least Recently Used - LRU‬يتم استبدال البيانات التي لم يتم‬ ‫ً‬ ‫‪**.1‬األقل استخدا ًما‬ ‫استخدامها لفترة طويلة‪.‬‬ ‫دخوال‪ ،‬األول خرو ًجا (‪ :**)First In, First Out - FIFO‬يتم استبدال البيانات التي دخلت ً‬ ‫أوال‪.‬‬ ‫ً‬ ‫‪**.2‬األول‬ ‫‪**.3‬األقل استخدا ًما بشكل متكرر (‪ :**)Least Frequently Used - LFU‬يتم استبدال البيانات التي تم‬ ‫استخدامها بشكل أقل‪.‬‬ ‫‪**.4‬عشوائي (‪ :**)Random‬يتم استبدال البيانات بشكل عشوائي‪.‬‬ ‫الشيت العاشر ‪:‬‬ ‫‪ ###‬الذاكرة الداخلية‬ ‫‪ ####‬ذاكرة أشباه الموصالت‬ ‫‪** -‬ذاكرة الوصول العشوائي (‪ :**)RAM‬ذاكرة متطايرة تستخدم لتخزين البيانات مؤقتًا‪.‬يمكن أن تكون ثابتة (‪ )Static‬أو‬ ‫ديناميكية (‪.)Dynamic‬‬ ‫‪** -‬ذاكرة القراءة فقط (‪ :**)ROM‬ذاكرة غير متطايرة تستخدم لتخزين البيانات التي ال تتغير‪.‬تشمل أنواعها‪:‬‬ ‫‪ :**PROM** -‬قابلة للبرمجة مرة واحدة‪.‬‬ ‫‪ :**EPROM** -‬قابلة للمسح وإعادة البرمجة باستخدام األشعة فوق البنفسجية‪.‬‬ ‫‪ :**EEPROM** -‬قابلة للمسح وإعادة البرمجة كهربائيًا‪.‬‬ ‫‪** -‬ذاكرة فالش**‪ :‬نوع من ‪ EEPROM‬يمكن مسحه وإعادة برمجته كهربائيًا‪.‬‬ ‫‪ ####‬تشغيل خاليا الذاكرة‬ ‫‪** -‬الكتابة (‪ :**)Write‬يتم كتابة البيانات إلى خلية الذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬القراءة (‪ :**)Read‬يتم قراءة البيانات من خلية الذاكرة‪.‬‬ ‫‪ ####‬ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (‪)DRAM‬‬ ‫‪** -‬الهيكل**‪ :‬تتكون من مكثفات وترانزستورات‪.‬‬ ‫‪** -‬التشغيل**‪ :‬تحتاج إلى تحديث مستمر للحفاظ على البيانات‪.‬‬ ‫‪** -‬المزايا**‪ :‬سعة تخزين عالية وتكلفة منخفضة‪.‬‬  ‫‪** -‬العيوب**‪ :‬بطيئة مقارنة بذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (‪.)SRAM‬‬ ‫‪ ####‬ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (‪)SRAM‬‬ ‫‪** -‬الهيكل**‪ :‬تتكون من مفاتيح تشغيل‪/‬إيقاف‪.‬‬ ‫‪** -‬التشغيل**‪ :‬ال تحتاج إلى تحديث مستمر‪.‬‬ ‫‪** -‬المزايا**‪ :‬سريعة وموثوقة‪.‬‬ ‫‪** -‬العيوب**‪ :‬تكلفة عالية وسعة تخزين أقل‪.‬‬ ‫‪ ####‬مقارنة بين ‪ SRAM‬و ‪DRAM‬‬ ‫‪ :**SRAM** -‬أسرع‪ ،‬ال تحتاج إلى تحديث‪ ،‬تستخدم في ذاكرة التخزين المؤقت (‪.)Cache‬‬ ‫‪ :**DRAM** -‬أبطأ‪ ،‬تحتاج إلى تحديث‪ ،‬تستخدم في الذاكرة الرئيسية (‪.)Main Memory‬‬ ‫‪ ####‬أنواع ذاكرة القراءة فقط (‪)ROM‬‬ ‫‪ :**PROM** -‬قابلة للبرمجة مرة واحدة‪.‬‬ ‫‪ :**EPROM** -‬قابلة للمسح وإعادة البرمجة باستخدام األشعة فوق البنفسجية‪.‬‬ ‫‪ :**EEPROM** -‬قابلة للمسح وإعادة البرمجة كهربائيًا‪.‬‬ ‫‪** -‬ذاكرة فالش**‪ :‬نوع من ‪ EEPROM‬يمكن مسحه وإعادة برمجته كهربائيًا‪.‬‬ ‫‪ ###‬نموذج ‪ DRAM‬بسعة ‪ 16‬ميجابت (‪)M x 44‬‬ ‫‪ ####‬التنظيم النموذجي لذاكرة ‪ DRAM‬بسعة ‪ 16‬ميجابت‬ ‫‪** -‬مصفوفة الذاكرة (‪ :**)Memory Array‬تتكون من ‪ 4 × 2048 × 2048‬بت‪.‬‬ ‫‪** -‬دوائر التحديث (‪ :**)Refresh Circuitry‬تضمن الحفاظ على البيانات عن طريق تحديث المكثفات‬ ‫بانتظام‪.‬‬ ‫‪** -‬تمكين الكتابة (‪ :**)Write Enable - WE‬يسمح بكتابة البيانات إلى الذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬تمكين اإلخراج (‪ :**)Output Enable - OE‬يسمح بقراءة البيانات من الذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬مخزن البيانات (‪ :**)Data Buffer‬يخزن البيانات المدخلة أو المخرجة ‪.‬‬  ‫‪ ####‬مكونات نموذج ‪ DRAM‬بسعة ‪ 256‬كيلو بايت‬ ‫‪** -‬تنظيم الوحدة (‪ :**)Module Organization‬يتكون من ‪ 256‬كيلو بت لكل كلمة‪.‬‬ ‫‪** -‬الشريحة (‪ :**)Chip‬تحتوي على ‪ 256‬كيلو بت من الذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬عنوان النظام (‪ :**)System Address‬يتكون من ‪ 18‬بت‪.‬‬ ‫‪** -‬مصفوفة الذاكرة (‪ :**)Memory Array‬تتكون من ‪ 9 × 512 × 512‬بت‪.‬‬ ‫‪** -‬مخزن البيانات (‪ :**)Data Buffer‬يخزن البيانات المدخلة أو المخرجة‪.‬‬ ‫‪ ####‬الذاكرة المتداخلة (‪)Interleaved Memory‬‬ ‫‪** -‬بنوك الذاكرة (‪ :**)Memory Banks‬تتكون من عدة شرائح ‪.DRAM‬‬ ‫‪** -‬الوصول المتداخل (‪ :**)Interleaved Access‬يسمح بالوصول إلى البيانات بشكل متوازي لتحسين‬ ‫األداء‪.‬‬ ‫‪ ####‬تصحيح األخطاء (‪)Error Correction‬‬ ‫‪** -‬األخطاء الصلبة (‪ :**)Hard Errors‬تحدث بسبب عيوب فيزيائية في الذاكرة‪.‬‬ ‫‪** -‬األخطاء الناعمة (‪ :**)Soft Errors‬تحدث بسبب تأثيرات خارجية مثل اإلشعاع‪.‬‬ ‫‪** -‬رمز هامنج (‪ :**)Hamming Code‬يستخدم لتصحيح األخطاء في البيانات‪.‬‬ ‫‪ ####‬تنظيم ‪ DRAM‬المتقدم‬ ‫‪** -‬ذاكرة الوصول العشوائي المتزامنة (‪ :**)Synchronous DRAM – SDRAM‬تعمل بتزامن مع‬ ‫ساعة النظام لتحسين األداء‪.‬‬ ‫‪** -‬ذاكرة رامبوس (‪ :**)Rambus DRAM – RDRAM‬توفر أدا ًء عاليًا وتستخدم في األنظمة المتقدمة‪.‬‬ ‫‪** -‬ذاكرة ‪ :**DDR SDRAM‬توفر ضعف عرض النطاق الترددي مقارنة بـ ‪ SDRAM‬التقليدية‪.‬‬ ‫‪** -‬ذاكرة التخزين المؤقت )‪ :**DRAM (Cache DRAM – CDRAM‬تجمع بين ميزات ‪ SRAM‬و‬ ‫‪ DRAM‬لتحسين األداء‪.‬‬ ‫بالتوفيق‬