الفصل 1: مقدمة إلى معمارية الحاسوب

يتناول هذا الفصل مدخلاً أساسياً إلى معمارية الحاسوب من خلال تعريف مفهوم الإعلام الآلي باعتباره علم المعالجة الآلية للمعلومات، مع توضيح أنواع المعلومات التي يعالجها مثل الأعداد والنصوص والصور والأصوات. كما يستعرض التطور التاريخي للحاسوب منذ الحواسيب المعتمدة على الأنابيب المفرغة مروراً بالحواسيب ذات الترانزستورات ثم الحواسيب المركزية ومحطات العمل وصولاً إلى الخوادم والعناقيد والأجهزة المحمولة الحديثة. يشرح الفصل مفهوم معمارية الحاسوب بوصفها تنظيم المكونات الداخلية وترابطها بهدف تحقيق أفضل توازن بين الأداء والكلفة وسهولة التصميم وسهولة البرمجة. ويبين أن الحاسوب يتكون أساساً من المعالج المسؤول عن تنفيذ التعليمات والذاكرة المسؤولة عن تخزين البيانات والتعليمات، مع الإشارة إلى أن جميع أنواع المعلومات تمثل بصورة قابلة للمعالجة. كما يقدم تصنيف فلين الذي يقسم الحواسيب إلى الأنماط SISD وSIMD وMISD وMIMD اعتماداً على عدد تدفقات التعليمات والبيانات، مع أمثلة لكل فئة وبيان أن معمارية فون نيومان تندرج ضمن SISD. يمثل هذا الفصل أساساً لفهم بقية مواضيع معمارية الحاسوب لأنه يربط بين المفاهيم النظرية والمكونات الفعلية للحاسوب ويهيئ الطالب لدراسة تنظيم المعالج والذاكرة وأنظمة المعالجة المتوازية.