ماشین :
محیط درون ماشین : کامپیوتر و عناصر داخلی آن ( حافظه اصلی )
محیط برون ماشین : تجهیزات جانبی peripheral Devices
حافظه های جانبی : Storag Device - Storag Media
مباحث مورد بحث در ذخیره و بازیابی :
• سخت افزار ذخیره و بازیابی ( چگونگی ذخیره سازی اطلاعات )
• روش های ذخیره و بازیابی اطلاعات به /از رسانه ذخیره سازی ساختار فایل و سازماندهی داده ها روی دستگاه ذخیره سازی ثانویه و دستیابی به آنها
Memory (حافظه ): هر وسیله که توانایی ذخیره سازی (نگهداری ) اطلاعات را داشته باشد و در هر لحظه بتوان به آن اطلاعات دسترسی داشته باشیم .
تقسیم بندی حافظه : 1- درون ماشین ماندگار (غیر فرار ) خواندنی
2- برون ماشین غیر ماندگار (فرار ) خواندنی - نوشتنی
خصوصیات حافظه :
نوشتن و خواندن ( درج اطلاعات – واکش اطلاعات Fetch )
نشانه پذیری – آدرس دهی
قابلیت دستیابی (Access) دستیابی ممکن است به منظور خواندن از یا نوشتن در حافظه باشد.
ظرفیت (Bit,Byte)
زمان دستیابی : زمان لازم بین لحظه ای که دستور خواندن – نوشتن صادر می شود تا آغاز عملیات (Access Time)
نرخ انتقال یا سرعت انتقال :B/S (Transfer rate) مقدار اطلاعاتی که در واحد زمان از حافظه قابل انتقال است.
دلایل به کار گیری حافظه جانبی :
محدودیت ظرفیت حافظه های درونی
عدم نیاز به تمامی اطلاعات در یک لحظه
گران بودن حافظه های اصلی
برنامه ها اغلب به حافظه ای بیش از حافظه درونی نیازمندند
حجم ذخیره سازی زیاد اطلاعات که مرتب به صورت تصاعدی در حال افزایش است.
غیر پایدار بودن حافظه های اصلی
اشتراک گذاری اطلاعات روی دیسک
الگوریتم طراحی سیستم ذخیره سازی : در هر لحظه چه اطلاعاتی به چه مدتی در چه سطحی از سلسله مراتب نگهداری شود چگونه اطلاعات بین این سطوح انتقال یابند.
انواع حافظه های جانبی از لحاظ تکنولوژی ساخت:
الکترومکانیکی : کارت و نوار منگنه شدنی
الکترومغناطیسی : نوار مغناطیسی – دیسک و درام Drum
الکترواپتک : دیسک نوری
مغناطیس نوری :MD (Magnetic – Optic)
نوار مغناطیسی :
رسانه ای برای پردازش ترتیبی :
ریل به ریل
نوار کاتریج
نوار کاست
نوار صوتی
نحوه ذخیره سازی اطلاعات بر روی نوار: * 7 شیاره * 9 شیاره
بیت خطا : * عرضی (به ازاء هر کارکتر) * طولی به ازاء هر بلاک
چگالی : density: تعداد بیت های ذخیره شده در هر اینچ از نوار bpi
گپ Gap : حافظه ی بلا استفاده بین دو گروه از بلاک ها (برای ایستادن نوک هد و حرکت دوباره آن )
سرعت حس : برای آن که هد بتواند اطلاعات روی نوار را بخواند باید به سرعت مناسبی برسد.
= سرعت متوسط
فاکتورهای نوار مغناطیسی :
1- پارامترهای زمانی :
سرعت نوار inch/s
نرخ انتقال b/s
زمان حرکت – توقف (ms)
2- پارامترهای ظرفیتی :
چگالی bpi
طول نوار
اندازه IBG (Inter Bloch Gap)
سوال : طول Gap ثابت است یا می توان آن را کم کرد؟
تعداد Gap را می توان زیاد یا کم کرد اگر طول بلاک ها را زیاد یا کم کنیم چه تغییراتی حاصل می شود؟
دیسک سخت :
اصلی ترین روش برای ذخیره سازی
ویژگی ها : سریع ، قابل اطمینان ، حجم بالا
- جنس صفحه دیسک سخت از آلومینیوم که با مواد فرو مغناطیس پوشیده شده است .(یا شیشه )
- سرعت چرخش صفحات دیسک با واحد(Rotation Per Minute) RPM
- (هر چه سرعت بالاتر باشد مدت زمان درنگ دورانی نیز کمتر خواهد شد
روش های حرکت هد بر روی صفحات :
1- روش پله ای step motor
2- روش سیم پیچی صوتی و مکانیسم servo
- فاصله هد خواندن نوشتن تا صفحه حدود کمتر 0.1 میکرون . ( میکرون)
- هنگام خاموش کردن هدها باید در ناحیه ای اصطلاحاً پارک شوند. در دیسک های قدیمی ناحیه ای از دیسک به نام landing zone برای این کار استفاده می شد اما این ناحیه بهتر است خارج از صفحه دیسک باشد. (دیسک های جدید به طور اتوماتیک هنگام خاموش شدن هد را پارک می کند).
• دو عامل در پیشرفت تکنولوژی دیسک ها:
1- گنجایش بیشتر ( افزایش تراکم بیتی (Bit density) یا تراکم سطح (Areal Density)= تعداد بیت ها در هر اینچ از مسیرbpi
2- دستیابی به سرعت بیشتر در انتقال داده ها
ثبت افقی : طول این ناحیه نباید از مقدار معینی کمتر باشد.( طول قلمرو یا اندازه دامنه ) ، ناحیه ای که باید در جهتی خاص مغناطیسی شود. هنگام خواندن این تغییر میدان مغناطیسی است که اطلاعات را ایجاد می کند.
ثبت عمودی : یکی از روش های دستیابی به اندازه قلمرو کوچک
لایه مغناطیس اضافی : لایه ای است که کمترین مقاومت را در مقابل عبور میدان مغناطیسی ایجاد می کند.
روش دیگر برای کاهش قلمرو: کوچک کردن هدها می باشد.
(آدرس دهی CHS) شماره سکتور – شماره سلندر – شماره هد یا صفحه
شماره گذاری سیلندرهاو صفرها از صفر و شماره سکتور از 1 شروع می شود.
برای افزایش ظرفیت هاردها از روش Multiple zone Recording استفاده می شود که تعداد سکتور بیشتری را در مسیرهای بیرونی درایو قرار می دهد.
سرعت عملکرد درایو:
جنبه های فیزیکی :
زمان جستجوی مسیر به مسیر: زمان مورد نیاز برای انتقال هد از مسیری به مسیر مجاور
میانگین زمان جستجو: میانگین زمان برای انتقال هد به مسیر مورد نظر Average seek time
زمان جستجوی تمام مسیر: زمان لازم برای انتقال هد از یک سمت صفحه به سطح دیگر آن
زمان چرخش : زمانی که طول می کشد تا صفحه بچرخد تا اول اطلاعات به زیر هد برشد.
زمان دستیابی : میانگین زمان جستجو + زمان چرخش
سرعت انتقال از دیسک به بافر
جنبه های منطقی : شماره سکتور ها می تواند پشت سر هم نباشد: (سکتور بینابینی) درایو قبل از رسیدن به سکتور بعدی بتواند بافر را تخلیه کند.
درایو مجهز به حافظه ی نهانگاه : در این درایوها کل مسیر حاوی سکتور خوانده شده در حافظه ی Cache کنترلر قرار می گیرد. بدین ترتیب دیگر احتیاجی به روش بینابینی وجود ندارد.
داده ها در مسیر بعدی قرار نگیرند (زمان لازم برای جابه جایی هد به سیلندر مجاور
داده ها در مسیر هم شماره مربوط به هد بعدی قرار بگیرند. بهتر است داده های متوالی به جای اینکه در دسترس یک هم باشند بر روی یک سیلندر باشند
اریب بودن مسیرها: نقطه شروع مسیرهای هم سیلندر اریب
دیسک مغناطیسی : دسترسی تصادفی به اطلاعات Divect Access Device
شامل 18 صفحه word
دانلود تحقیق ذخیره و بازیابی اطلاعات
