חומרה ותוכנה: הגדרות ומושגים
תוכן עניינים:
- הגדרת חומרה, סוגים ורכיבים עיקריים
- הגדרת תוכנה והסוגים העיקריים
- מיזוג בין חומרה לתוכנה : קושחה
- טבלת ההבדלים בין חומרה לתוכנה
על מנת שמערכת מחשבים תפעל כראוי, החומרה והתוכנה שלה חייבות לעבוד בצורה מוגבלת, ולבצע את המשימות המבוקשות מהן. למרות שיש הבדלים קטגוריים בין שני המושגים, שני חלקי המחשב חיוניים.
במאמר שלפניכם אנו נגדיר מהי חומרה , תוכנה , אילו אלמנטים של המחשב מתאימים לכל חלק, אילו אלמנטים נמצאים באמצע הדרך ואילו הבדלים קיימים בין כל קבוצה.
מדד התוכן
הגדרת חומרה , סוגים ורכיבים עיקריים
חומרה מתייחסת לקבוצה של קטעים פיזיים ומוחשיים אשר מתקשרים זה עם זה בצורה אנלוגית או דיגיטלית כדי להצמיח את המחשב. לפעמים זה מצוין בצורה מקוצרת עם התווים H / W או oh / w. הגדרה אלטרנטיבית מתייחסת לנוכחותם או היעדרם של אלקטרוניקה, שבבים או מעגלים מודפסים ביצירה, אך יש לה רמת כלליות נמוכה יותר, ולכן השימוש בה אינו נפוץ.
חומרה היא המדיום הפיזי עליו מותקנת, מופעלת ותפעול תוכנה כלשהי; כלומר, בלי החומרה , המחשב אינו קיים.
עם הזמן, במה שנראה כארבעה דורות טכנולוגיים, החומרה התפתחה לאט אך בהדרגה. הדור הראשון, שהופיע בשנת 1945 ונמשך 11 שנים, היה מבוסס על צינורות ואקום. אחריו הגיעו טרנזיסטורים, ששימשו בין השנים 1957 עד 1963. מאז נעשה שימוש בחומרה המבוססת על מעגלים משולבים. דור רביעי, שנמצא תחת חקירה וטיפוס-טיפוס, צפוי להשתמש בטרנזיסטורים ללא סיליקון או בפיזיקה קוונטית. קשה לחזות את בואו של הדור הרביעי הזה.
הקיבולת התפעולית (והמחשובית כאשר הדבר מתאים) של הרכיבים הראשונים אינה קשורה למה שאנחנו נהנים כיום.
כאשר אנו מסווגים את כל האלמנטים הללו, ניתן לבצע סיווג ראשון של החומרה על סמך מיקומה במערכת המחשבים. כך נוצרת חלוקה בין החומרה הפנימית, בדרך כלל זו הכלולה במגדל, לבין החומרה החיצונית, כל מה שאין לו מקום מוקצה בתוך מארז המחשב ולכן הוא ממוקם בטווח הפעולה של ה- המשתמש, אך מחוץ למעטפת המכונה.
חלק ממרכיבי החומרה שייחשבו פנימיים הם:
- יחידת העיבוד המרכזית, מעבד המיקרו או כונני הדיסק הקשיח מעבד או כונני HDD במצב מוצק או כוננים קשיחים היברידיים של SSD או כונני קריאת דיסקים של SSHD (CD, DVD, Blue Ray, דיסקטים וכו ') זיכרון RAM מאווררים מערכת קירור נוזלי ערכות שבבים או מעגל משולב עזר כרטיסי שמע, וידאו או רשת רשת מודם אספקת חשמל כרטיס גרפי או יציאות, תקעים ומחברים GPU
לגבי חומרה חיצונית, חלק מהרכיבים שצריך להבליט הם:
- מסכים ומסכי עזר ג'ויסטיק , בקרים למשחקי וידאו או משחקי לוח, ולוחות בקרה פיזיים המקלדת העכבר או העכבר האוזניות, האוזניות והרמקולים המיקרופון מצלמת הרשת המדפסת, הסורק והפקס הכוננים הקשיחים החיצוניים ומקלות ה- USB המקרן לוח המגע והמצב דיגיטציה של טאבלט או טאבלט גרפי אוזניות מציאות מדומה או אוזניות VR מכשירים מיוחדים כגון קוראי ברקוד, חיישנים וכדומה.
לפעמים שתי קבוצות אלה ידועות כמערכות מחשבים וציוד היקפי למחשב.
סיווג אפשרי נוסף עוסק בחשיבות רכיב החומרה להשגת הפעולה הבסיסית של המחשב. במקרה זה מדובר על חומרה ראשית וחומרה משלימה.
בתוך החומרה הראשית כל אותם אלמנטים מכוננים שהם חיוניים לחלוטין; כלומר: מעבד, ערכת שבבים , SSD (או כונן HDD שנכשל בכך), זיכרון RAM, ספק כוח, מארז מחשב, צג, מקלדת ועכבר. שאר המכשירים יהיו משלימים, אם כי תלוי ביישום ובנסיבות בהן נעשה שימוש במחשב, ניתן יהיה לטעון טענה טובה לכך שחלק מהחלקים שלא מופיעים יכללו בקטגוריית החומרה העיקרית (במקרה של מאווררים, ה- NIC או ה- GPU).
יש סיווג אפשרי נוסף שמבוסס על תפקיד הרכיבים. לפיכך, ניתן לשלב את כל רכיבי החומרה הרשומים בעבר בכל אחת מהקטגוריות המפורטות להלן:
- רכיבי עיבוד: הם אחראים על קבלת ההוראות החשמליות, פירושן באמצעות חישובים והיגיון ופליטת אותות חשמליים חדשים בהתאם. רכיבי אחסון: מדובר בהתקנים המסוגלים לצבור מידע בצורה אלקטרומגנטית או הגיונית בכדי להשתמש בו כנדרש על ידי מערכת המחשבים. התקני קלט: הם ציוד היקפי שהופך פקודות משתמשים לאותות חשמליים אותם ניתן לפרש על ידי המכונה. התקני פלט: הם היקפי היקפי אשר הופכים את האותות החשמליים הנפלטים על ידי גורמי העיבוד כדי להציג אותם באופן שהמשתמש יכול לפרש אותם בקלות. התקני קלט ויציאה: הם ציוד היקפי מעורב המשלב את המוזרויות של מכשירי ה- E (קלט) ו- S (פלט), וסוגרים מעגל של חילופי מידע עם ה- CPU.
לאלמנטים המשמשים להרכבת המחשב ובעיקר לאופן התקנתם יש השפעה מכרעת על סוג המחשב שמתקבל. כך, השימוש בחלקים קלים עם גורמי צורה קטנים, כולם משולבים בצורה קומפקטית מאוד, מולידים מחשבים ניידים ונטבוקים ; בעוד רכיבים מודולריים גדולים יותר, חזקים יותר, המיועדים בכוונה להתקנת תיבה או מתלה במחשבים שולחניים.
הגדרת תוכנה והסוגים העיקריים
תוכנה היא החלק הלא מהותי של המחשב המאפשר לתפקוד של רכיבי חומרה שונים. זוהי מערכת של הוראות, נתונים או תוכניות המבצעות משימות ספציפיות במערכת המחשבים. לפעמים זה מתייחס לתוכנה כחלק המשתנה של המחשב, למצבים שהמכונה יכולה לאמץ והאותות שמכריחים מצבים אלה.
בתוכנות מחשב אנו מוצאים יישומים, תוכנות, מערכות הפעלה וסוגים רבים אחרים. שלוש חטיבות משמשות בדרך כלל כדי להביא סדר מסוים לכל המערך הזה: תוכנת מערכת, תוכנת תכנות ותוכנות יישום.
תוכנת מערכת היא הפלטפורמה עליה נשענות חומרת מחשב ויישומים. תוכנת מחשב מסוג זה נכתבת בשפת תכנות ברמה נמוכה או מהדור הראשון. כלומר, שפה שההוראות שלה נשלטות על ידי החומרה ללא מתווכים, כמו שקורה בשפת מכונה ובשפות הרכבה.
מערכת ההפעלה של ציוד מחשבים היא דוגמא מובהקת לתוכנת מערכת. המשתמש אינו מפעיל באופן ישיר את מערכת ההפעלה, אך מתקשר עם ממשק המשתמש הגרפי או ה- GUI המסופק על ידיו ובאמצעות היישומים המותקנים במערכת ההפעלה.
מלבד מערכות ההפעלה, סוגים הבאים של תוכנות נמצאים גם בתוכנת המערכת:
- כלי לבקרת דיסק אנטי-וירוס (כלי עיצוב וכדומה) מנהלי התקנים או מנהלי התקן של חומרה מתרגמי שפות מחשב מעמיסי תוכניות חלקם BIOS ו- EUFIS מנהלי אתחול או ממסר אתחול Hypervisors
מצד שני, תוכנות יישומים, תוכנות שירות למשתמש הקצה או אפליקציות (שם כללי שהחל לצבור מתיחה לאחרונה בגלל הטכנולוגיה הסלולרית) הן כל אותן תוכנות שמבצעות משימות ספציפיות שעבורן פותחו במיוחד.
לבסוף, תוכנת התכנות מאפשרת למשתמש לפתח כלים משלו באמצעות שפה הקרובה יותר לאנושית. בתוך פרק זה תוכלו למצוא כלים כמו שפות תכנות, מהדרים, כלי באגים או ניפוי באגים וכדומה.
מכיוון שיש אלף ואחת יישומים אפשריים לתוכנה , קשה ליצור סיווג חזק ונטול פרשנויות בהתאם לשימושיות שלה. הטקסונומיה של תוכנות מחשב היא בעיה מורכבת מספיק עבור מיקרוסופט לרדת לעבודה בשנת 2007 כדי ליצור רשימה מסודרת שלהן.
מאז הצליחה טקסונומיה אחת אחרת; להלן סיכום (ללא הגדרות) של זה ששימש את תאגיד הנתונים הבינלאומי (IDC) בשנת 2018, שנכתב על ידי Rasmus Andsberg ו Dan Vesset:
- יישומי שוק
- יישומים שיתופיים
- יישומי ועידה
- יישומי ועידת רשת
- יישומי ניהול תוכן ארגוני פרסום יישומים וכתיבתם יישומי ניהול תוכן משכנע יישומי לוקליזציה אלקטרוניים פורטלים עסקיים יישומי שיתוף פעולה ושיתוף תוכן
- יישומים פיננסיים
- יישומי מימון וחשבונאות אפליקציות לניהול סיכונים ואוצר יישומים לניהול נסיעות והוצאות יישום מס חברות
- יישומי Core HR יישומי גיוס יישומי ניהול פיצויים יישומי ניהול ביצועים תבניות יישומי ניהול הדרכה יישומי ניהול תבניות
- יישומים לוגיסטיים יישומי תכנון היישומים יישומי ניהול מלאי
- יישומי ניהול רשת הייצור יישומי פעילות במגזר הציבורי ותעשיית השירות יישומי תפעול אחרים
- יישומים לעיצוב בעזרת מחשב יישומים הנדסיים בעזרת מחשב יישומים ייצור בעזרת מחשב יישומים שיתופי פעולה ניהול נתוני מוצר יישומים יישומים הנדסיים אחרים
- פרודוקטיביות מכירות יישומי ניהול יישומי ניהול קמפיין שיווק יישומי שירות לקוחות יישומים תקשורת יישומי רכזת יישומי מסחר דיגיטלי
- יישומי ועידה
- יישומים שיתופיים
- יישומים לפיתוח והצגת שוק
- תוכנת ניתוח ובינה מלאכותית
- תוכנה לניתוח, דיווח ובקשה למשתמש הקצה כלי ניתוח חזויים ומתקדמים פלטפורמות תוכנה עם כלי חיפוש וניתוח IA של תוכן
- מערכות ניהול בסיסי נתונים יחסיות מערכות ניהול בסיסי נתונים לא יחסי
- מערכות ניהול מסדי נתונים של משתמש קצה מערכות ניהול מסדי נתונים ניווט מערכות ניהול מסדי נתונים מונחות עצמים מערכות ניהול מסדי נתונים עם ערך רב
- מערכות מסדי נתונים מונחות-מסמך מערכות ניהול בסיסי נתונים נגישים למערכות בסיסי נתונים עם ייצוג גרפי מנהלי איסוף נתונים מדרגיים מוצרים להמחשת נתונים, ניתוחים וניהול לפי סוג
- כלי ניהול מסדי נתונים כלי שכפול בסיסי כלי דוגמנות נתוניםכלי ארכיב נתונים וכלי ניהול מחזור חיים של מידע כלי פיתוח ואופטימיזציה של נתונים בכלי אבטחת נתונים
- תוכנת זריקת נתונים גדולה תוכנת dump נתונים דינאמית תוכנת איכות נתונים תוכנת תשתית לגישה לנתונים תוכנת סביבת עבודה עבור נתונים מורכבים הגדרת נתוני אב ובקרת תוכנה תוכנת ניהול מטא נתונים תוכנה הכנת נתונים בשירות עצמי
- תווך B2B
- שירותי ניהול B2B תוצרת B2B נכנסת ורשתות B2B
- תוכנת ניהול APIP פלטפורמות אינטגרציה תוכנות פלאגין ומתאמי קישוריות
- תוכנת תוכנת ממסר תוכנת ממסר מכוונת-הודעה מכוונת-הודעה
- פיתוח כלים, סביבות ושפות בניית רכיבי תוכנה מערכות ניהול כללי עסק כלים דוגמנות וארכיטקטורה
- כלי דוגמנות עצמים כלי דוגמנות לתהליכי עסק כלי אדריכלות עסקים
- כלים אוטומטיים לאיכות תוכנה תצורת תוכנה וניהול שינויים
- פלטפורמות אפליקציה מונחות מצגות
- פלטפורמות יישומי תוכנה לשרת מצגות פלטפורמות ליישומי ענן
- תוכנת ניתוח ובינה מלאכותית
- תוכנת תשתית מערכות
- תוכנת ניהול מערכות ושירותים
- מנהלי תפעול IT מנהלי תצורה ואוטומציה
- מנהלי עומסי עבודה מנהלי התקנים ומרכז נתוני מערכת
- תוכנת תשתית רשת
- תוכנת משלוח יישומי רשת תוכנת מנהל התקן SDN ותצוגת רשת
- תוכנת הסמכה ותעודת זהות דיגיטלית תוכנת אבטחת נקודות קצה תוכנת אבטחת הודעות תוכנת אבטחת רשת כלי בדיקת תוכן ואינטרנט אבטחה, תגובה, מודיעין וכלי ניתוח אבטחה
- תוכנת שכפול והגנת נתונים
- תוכנת הגנת נתונים תוכנת דיווח, שחזור וגיבוי תוכנת שכפול אחסון תוכנת שכפול Hypervisor או תוכנת שכפול מבוססת מארח תוכנת הגירה של נתונים ותוכנות תוכנה לשכפול מבוסס יישומים ומסגרות ממשק תכנות בדים תוכנת תוכנת שכפול מטריקס תוכנה ניהול שכפול
- תוכנת ארכיון דוא"ל תוכנת ארכיון קבצים וכדומה
- תוכנת ניהול SRM וה- SAN הטרוגנית תוכנת ניהול SRM ו- SAN הומוגנית תוכנת ניהול מכשירי אחסון תוכנות לניהול אחסון אחרות
- תוכנת פדרציה ווירטואליזציה מערכות קבצים מבוססות מארח ותוכנת ניהול נפח נתיב אחסון ותוכנת ניהול גישה היררכיית אחסון אוטומטית תוכנת האצת אחסון
- בקרי אחסון מוגדרים על בסיס חסימת תוכנה המוגדרים על-ידי קבצי בקרי אחסון מוגדרים על-ידי תוכנה מוגדרים-בקרי אחסון מוגדרים-עצמים-בקרי אחסון מוגדרים על-ידי תוכנה מוגדרים על-ידי תוכנה
- כלים לניהול פלט
- מנהלי מכשירים מנהלי הדפס מנהלי תפוקה ארגוניים
- מערכות הפעלה ותת מערכות
- ליבות מערכת הפעלה לקוחות מערכת הפעלה מערכות הפעלה תעשייתיות משובצות
- מיכלי תשתית מכונות וירטואליות מערכות ענן
- מנהלי תפעול IT מנהלי תצורה ואוטומציה
- תוכנת ניהול מערכות ושירותים
עם זאת, סיווג ענק זה מכוון למומחים בפלח השוק המוקדש לפיתוח תוכנה הזקוקים לשליטה מלאה ומוחלטת על הקטלוג שלהם. עבור יישומים ברמת המשתמש, הסיווג הבא להפחתת יתר עשוי להיות מסביר יותר:
- מעבדי תמלילים מנהלי מסדי נתונים מנהלי גיליונות אלקטרוניים שחקני מדיה מנהלי מצגות מנהלי קשרי לקוחות מערכות ניהול משאבי תכנון וניהול תוכנות חינוכיות סימולטורים דפדפן תוכן עיצוב בעזרת מחשב (CAD) כלים בקרת מנהלי תקשורת תוכנה
סיווג אפשרי נוסף של התוכנה מתייחס לאופן מסירתו לציבור. על סמך מאפיין זה, אנו יכולים להבדיל בין הקטעים הבאים:
- תוכנה שיתופית. מתייחס לתוכניות המופצות כהדגמה; כלומר השימוש בו הוא בחינם במהלך תקופת ניסיון, בסופו של דבר יש צורך להשיג רישיון להמשך השימוש בתוכנה . יש כאן כוונה ברורה של מכירה. כלי בית ספר. במקרה זה אנו מדברים על מגוון תוכנות shareware בהן התוכנית השלמה מושבתת עד ביצוע הרכישה על ידי המשתמש, אך הפונקציונליות הבסיסית של התוכנה זמינה ללא תשלום. תוכנה חופשית. מדובר בתוכנה הניתנת לשימוש ללא תשלום לחלוטין, אולם הפצתו כפופה לזכויות יוצרים, רישיונות הפצה או הגנות מסחריות. תוכנת רשות הרבים או תוכנות ברשות הרבים. זוהי ההתפתחות ההגיונית של תוכנות freeware , בנוסף להיותה בחינם למשתמש, אין מגבלות על הפצתו. תוכנת קוד פתוח או תוכניות קוד פתוח. בנוסף להיותם חופשיים ומופצים בחופשיות, חסימות הקוד המרכיבות תוכנה מסוג זה הינן ציבוריות ושינוין מותיר לשיקול דעתה של קהילת המשתמשים.
תוכנת הסיום, הקשורה בבירור לתוכנת המילים, מוכרת לעיתים במספר קבוצות של תוכניות אשר למטרתן השפעה לרעה על חוויית המשתמש. אנו מסכמים להלן את הסוגים הנפוצים ביותר של תוכנות זדוניות המשתמשות בסיום זה:
- תוכנות זדוניות . מדברים על תוכנות זדוניות על ידי הגדרת כל תוכנית שיש לה כוונה זדונית. זה מונח כללי. תוכנות ריגול . תוכנות זדוניות מסוג זה מתמחות באיסוף מידע אודות ציוד המחשבים בו הותקן בשוגג ועל המשתמש בו. חלק מהיעדים של סוג זה של תוכנית הם הרגלי גלישה, מידע סודי או אישורי גישה. תוכנות פרסום . אנו מדברים על תוכנות פרסום במקרה בו התוכנה הזדונית נועדה לאלץ מודעות באופן קבוע וסדיר למשתמש. מפתחי פרסום יכולים להפיק תועלת באמצעות פרסום או דרך המכירות שנוצרו. Ransomware . מדובר בתוכניות החוסמות את פעולת המחשב עד לתשלום כופר. אפשר לתאר את זה כסחיטת מחשב. בתקופה האחרונה המקרה הפופולרי ביותר של תוכנת ransomware היה WannaCry. קיומה של תוכנה מסוג זה מהווה הצדקה מספקת לשמירת עותקי גיבוי מיותרים של הקבצים היקרים שלנו. כלי אפייה . אלה תוכנות מיותרות המותקנות בעת הורדת תוכנה אחרת. מכיוון שהמשתמש אינו דורש את השימוש בו, הקוד מונח בכונני הדיסק הזיכרון. בזבוז שטח הזיכרון, יחד עם ההתקנה הבלתי רצויה וחוסר התועלת שלו, הם המאפיינים המאמתים אותו כתוכנה
לרשימת התוכנות הזדוניות יש להוסיף מגוון שלם של וירוסי מחשב: סוסים טרויאנים, תולעים, פצצות לוגיקה, ממחזרים , מתיחות ועוד.
התוכנה המיוחדת האחרונה שאנו נציג בפני הקורא היא תוכנת תווך . זה ידוע גם כהיגיון של חילופי מידע בין יישומים, שם שמתאים בצורה הטובה ביותר לעבודה שהוא מבצע: משמש כגשר בין כל זוג יישומים, חבילות תוכניות, מערכת הפעלה, רכיב חומרה או רשתות.
תוכנה איכותית היא תוכנה העונה על הפונקציונליות שלה, כוללת נהלי התקנה פשוטים, ניתנת לחיזוי, העיצוב שלה עדיפות לשימושיות והיא ניתנת להרחבה. איטרציה של גרסאות שמסמנות לתקלות ( באגים ותקלות ) והסמכה מספקות גם אבטחה. עם זאת, לא תמיד תכונות אלה נפוצות כל כך בעולם התוכנה , מכיוון שהן כלים מורכבים להפליא ברמה הבסיסית ביותר.
מיזוג בין חומרה לתוכנה : קושחה
קושחה היא נקודת מפגש בין חומרה לתוכנה במובן זה שגם במקרה של שורות קוד, נתונים והוראות הוראות בלתי מוחשיות, אלה קשורים בקפידה למרכיב חומרה . לפיכך, אבידות כאן ההשתנות הטבועה בתוכנה , וזו הסיבה שלפעמים נקראת קושחה כקושחה.
כמה דוגמאות לקושחה הן סוגים מסוימים של BIOS ו- UEFI, RTAS (שירותי הפשטת זמן ריצה), CFE (סביבות קושחה נפוצות) וכמה טכנולוגיות אחרות המשמשות במחשבים ספציפיים, נתבים , חומות אש ו- NAS.
טבלת ההבדלים בין חומרה לתוכנה
חומרה | תוכנה | |
הגדרה | רכיבים פיזיים של מערכת המחשבים | ערכת הוראות ונתונים |
פונקציה | אינטראקציה וחישוב משתמשים | העברת מידע והזמנות בין חומרה |
טבע | פיזיקה | היגיון |
יצירה | במפעל עם חומרים פיזיים | לפי קוד בסביבות תכנות |
תלות הדדית | דורש התקנת תוכנה כדי שתתפקד | הם דורשים להתקין על החומרה כדי שתתפקד |
עמידות | בכפוף לבלאי | ללא שינוי או חלוף הזמן |
סיבה לכישלון | כשלים בייצור אקראי או מאמץ יתר | ליקויים בעיצוב שיטתי |
אבטחה | רגישים לדלתות אחוריות שהוצגו בייצור | פגיע להתקפות מחשב שונות |
תיקון | דורש החלפת רכיב | פשוט התקן מחדש תוכנה פגומה |
בכך אנו מסיימים את המאמר שלנו על ההבדלים בחומרה ותוכנה. נקודת פתיחה טובה לברר את הגדרותיהם ולהיות ברור לגבי קווי הדמיון שלהם.
הגדרות מחשב 2013: נלהב, מתקדם / גיימינג ובסיסי.
אתה כבר יכול למצוא את התצורות החדשות של PC 2013 זמינות, מבצעות באגים בכמה פרטים. אנו ממשיכים לשמור על שלוש ההגדרות שלנו
Dota 2, עם הגדרות חדשות לשחקניו
נכון לעכשיו צוות פיתוח Valve העובד על DOTA 2 הודיע כי מיושם מגוון רחב של התאמות
כיצד לאפס הגדרות רשת בחלונות 10
הדרכה כיצד לאפס את הגדרות הרשת ב- Windows 10, לאפס רשתות ולאפס את היצרן. מדריך מלא להקל.