دانلود تحقیق ذخیره سازی روی حافظه ها

روی دیسک های مغناطیسی نمیتوان بعد از ساخت ،اطلاعات را ذخیره کرد بلکه این حافظه ها باید فرمت(1) شوند.
فرمت یعنی تقسیم بندی دیسک برای نوشتن اطلاغات مورد نظر روی آن
برای آشنایی با فرمت بندی فرض کنید که دیسک دایره ا ی ما با دوایر متحد المرکزی که به تعداد زیاد و فاصله بسیار کم نسبت به هم دارند تقسیم شده است فاصله بین هر یک از این دایره ها را شیار(2)گویند .

هر یک از این شیار ها توسط شعاع های دایره به قسمت های هم اندازه ای تقسیم میشوند که به آنها قطاع یا سکتور(3)گفته می شود در سکتورها اطلاعات به صورت بیت پشت سر همدیگر ذخیره می شوند.




در دیسک های سخت که چند صفحه روی هم قرار می گیرند اگر دقت کنیم می بینیم که شیار های هم شماره با هم تشکیل یک استوانه را می دهند که به آن سیلندر(4) گفته میشوند لازم به تذکر است تعداد شیار ها در فلاپی دیسک ها حدود 80 عدد و در هارد دیسک ها به 1000 عدد هم می رسد

در بخش بندی دیسک ها به سکتور چون که ظرفیت شیارهای درونی با شیار های بیرونی برابر است یعنی به یک میزان اطلاعات در آنها قرار می گیرد اطلاعات شیار های درونی چون که به مرکز دیسک نزدیکترند باید نسبت به اطلاعات بیرونی از فشردگی اطلاعات بیستری برخوردار باشند بنابراین میبینیم که اگر بتوان اطلاعات ذخیره شده در در شیار های بیرونی
دیسک را به میزان شیار های درونی ذخیره سازی کرد می توان اطلاعات بیشتری را با در همان حجم از دیسک ذخیره سازی کرد به همین دلیل امروزه تقسیم بندی شیارها کمی متفاوت شده است و تقسیم بندی آنها به صورت ZONE در آمده است که شکل آن را مشاهده می فرمائید.
اما تکنولوژی به کار رفاه در CD و DVD به گونه ای است که تقریبا تلفات فضای اطلاعاتی را به صفر می رساند.در این روش شیارها به صورت دوایر متحد المرکز جدا از هم نیستند بلکه پیوسته و حلزونی شکل هستند و طول هر سکتور ثابت است ولی نسبت به سخت دیسک
از سرعت کمتری برخوردارند.مانند شکل سمت راست
از سرعت کمتری برخوردارند.مانند شکل سمت راست در فلاپی دیسک ها هم از ابتدا ظرفیت به مقدار کنونی نبود موارد زیر روند تکاملی فلاپی دیسک ها را به ما نشان می دهد: 1)SS-DD یک رویه با چگالی مضاعف 72 کیلوبایت (5و6) 2) DS-DD دورویه با چگالی مضاعف 72 کیلوبایت (7) 3)DS-HD دورویه با چگالی مضاعف 1.44 مگابایت (دیسکهای متداول امروزی) (8) 4)DS-ED دورویه با چگالی مضاعف 2.88 مگابایت (9) ((حافظه های جانبی)) حافظه های جانبی حافظه هایی هستند که از آنها برای ذخیره اطلاعات برای مدت طولانی استفاده میشود.

برخلاف حافظه های اصلی که با قطع برق اطلاعات موجود در آنها از بین می رود اطلاعات موجود در این حافظه ها با قطع جریان برق باقی می مانند .

لازم به تذکر است چون این حافظه ها از عناصر غیر الکترونیکی ساخته شده اند نسبت به حافظه های اصلی ارزانتر و کندتر هستند.

حافظه های جانبی به چند دسته تقسیم می شوند که دو نوع مهم آن حافظه های مغناطیسی و غیر مغناطیسی هستند که اکنون می خواهیم به توضیح آنها بپردازیم.

حافظه های غیر مغناطیسی: 1)کارت و نوار کاغذی:از کارت های رنگ شده ، سوراخ و منگنه شده به عنوان محلی برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می شود .

استفاده از این کارت ها تقریبا منسوخ شده است و فقط در موارد خاصی مانند تصحیح سوالات چهار جوابی آزمون های مختلف استفاده می شوند.

2)دیسک نوری(1) : نوع دیگری از این حافظه ها هستند که برای نوشتن و خواندن اطلاعات آنها از اشعه لیزر استفاده می شود.

الف)CD(2) : صفحه ای است دایره ای شکل به قطر 12 سانتی متر که انوع رایج ان تا 700 مگابایت اطلاعات را نگهداری می کنند.

انواع مختلف آن را به اشکال زیر میتوان بیان کرد: (CD_ROM) = سی دی فقط قابل خواندن (CD_R) = سی دی فقط قابل نوشتن فقط برای یک بار (CD_REWRITER) = سی دی فقط قابل نوشتن برای چندین بار نکته مهم این که سی دی ها در اصل برای ذخیره اطلاعات صوتی اختراع شدند اما بعد ها برای ذخیره اطلاعات گوناگون مانند نرم افزار های مختلف استفاده شدند.

ب)DVD : نوع جدیدتری از حافظه های مغناطیسی هستند که شبیه سی دی ولی به حالت دو طرفه است که انواع متداول آن توانایی ذخیره سازی مقادیر زیاد اطلاعات تا 15.8 , 7.9 , 4.5 گیگابایت را دارا هستند .

همچنین انواع غیر متداول آنها که از مدت زمان ساخت آنها بیشتر از 2 سال نمی گذرد تا ظرفیت 100 گیگابایت توانایی ذخیره سازی اطلاعات را دارا میباشند.

ج)BD:از جدیدترین انواع حافظه های مغناطیسی است که هنوز به تولید انبوه نرسیده و از اشعه لیزری آبی رنگ برای خواندن و نوشتن اطلاعات در آن استفاده می شود حافظه های مغناطیسی: اطلاعات در این نوع حافظه ها به صورت نقاط مغناطیس شده توسط هد های خاصی خوانده و یا نوشته می شود.که برای جلوگیری از پاک شدن اطلاعاتشان باید از میدان های مغناطیسی مانند آهنرباهای قوی دور نگه داشته شوند.

1) نوار مغناطیسی : یک نوار پلاستیکی است که روی آن با غشا فرو مغناطیسی پوشانده شده است ونوع دستیابی به آنها ترتیبی است که این نوارها امروزه اگر استفاده شوند به صورت کاتریج هستند ولی در قدیم به صورت حلقه ای بودند وبرای خواندن و نوشتن آنها از نوار خوان استفاده می شود دستیابی اطلاعات به دو طریق ترتیبی و تصادفی صورت می گیرد دستیابی ترتیبی یعنی مثلا اگر اطلاعاتی نیاز داشته باشیم که در میانه نوار قرار دارند باید کل نوار تا آن قسمت خوانده شوند تا بتوان به اطلاعات آن دسترسی پیدا کرد.

اما در دیسک های مغناطیسی نوع دستیابی متفاوت و به صورت تصادفی است یعنی مثلا اگر نیاز به داده های میانه سی دی باشد هد لیزری بدون خواندن اطلاعات قبلی ، به سراغ آن داده می رود 2)دیسک های مغناطیسی: صفحات گرد پلاستیکی ، فلزی و یا سرامیکی هستند که با یک ماده مغناطیس شونده مانند اکسید آهن پوشانده می شوندکه اگر جنس دیسک پلاستیکی باشد به آن فلاپی دیسک و اگر فلزی یا سرامیکی باشد به آن دیسک سخت گویند.

الف)فلاپی دیسک(3): دیسک های قابل حمل ، با قطر 2/7 اینچ که برای محافظت در پوششی مربعی و از جنس پلاستیک قرار داده می شوند.

نوع معمول آن ظرفیتی برابر با 1.44 مگا بایت دارد و فلاپی در فلاپی درایو با سرعتی حدودا برابر با 300 دور در دقیقه می چرخند .

ب) دیسک های سخت(4) : دیسک های سخت یا هارد دیسک از یک یا چند صفحه گرد آلومینیومی یا سرامیکی که درون محفظه ای بدون هوا یا اصطلاحا خلا قرار دارند که بوسیله موتوری با سرعت حدودا چند هزار دور در دقیقه می چرخند قابلیت ضبط از قالب گیری تزریقی برای تهیه جرم لوح های فشرده استفاده می شود.

یک چکش ساخته شده از رسانه های اصلی ( نوار صوتی ، دیسک اطلاعاتی و غیره ) با نوشتن بر روی دیسک شیشه ای (در اصل مانند شیشه ) با یک لایه رنگی حساس به نور توسط یک لیزر روکش می شود.

این لایه رنگی که بعدا قلم زده می شود، برگی برای اطلاعات می باشد.

سپس روکش می شود برای ساختن یک نسخه ساده از لوح فشرده.

پلی کربنات مایع شده و تزریق شده در حفره قالب جایی که چکش الگوی چاله ها و برجستگی ها بر روی دیسک پلی کربنات منتقل می شوند.

سپس توسط آلومینیوم و لاک الکل روکش می شود.

بنابراین ، همچنین لوح های فشرده با قابلیت ضبط وجود دارند که توسط باریکه لیزر که توسط نویسنده لوح فشرده استفاده می شود ضبط می شوند( که بیشتر مواقع به یک کامپیوتر متصل شده است ، الیته واحدهای مستقل هم در دسترس هستند.) و می توانند توسط بیشتر گرداننده های لوح فشرده خوانده شوند.

ضبط کردن لوح های فشرده دائمی هستند و بیشتر از یکدفعه نمی توان بر روی آن ضبط کرد ، بنابراین این فرآیند را اغلب سوزاندن لوح فشرده نیز می گویند.

CD-RW یک حد وسط است که این امکان را می دهد که بتوان چند دفعه بر روی آن ضبط کرد و به همین ترتیب چند دفعه بر روی آن ضبط کرد.

یک CD-RW تفاوت خیلی زیادی با در انعکاس برجستگی ها به عنوان یک لوح فشرده یا CD-R ندارد ، با این حال برخی از گرداننده های لوح های فشرده صوتی توانایی خواندن دیسک های CD-RW را ندارند ، هرچند که اکثر گرداننده های مستقلدی وی دی این توانایی را دارند.

لوح های فشرده با قابلیت ضبط توسط اطلاعات حلزونی تزریق شده ضبط می شوند.

همچنین لایه رنگی حساس به نور به کار گرفته شده ، و همچنین دیسک ها فلزی و با لاک الکل پوشانده شده اند.

لیزر نوشتن سوزاننده لوح فشرده خاصیت لایه رنگی را تغییر می دهد برای اینکه قابلیت خوانده شدن توسط لیزر گرداننده استاندارد لوح فشرده را برای دیدن اطلاعات لوح فشرده راداشته باشد .

ظرفیت ذخیره سازی پارامترهای مهم لوح فشرده (گرفته شده از صدور دفترچه مشخصات لوح فشرده در سال 1983 ) عبارتند از: سرعت پیمایش : 1.2 تا 1.4 متر بر ثانیه ( سرعت خطی ثابت).

فاصله شیار: 1.6 میکرومتر.

قطر دیسک : 120 میلی متر.

ضخامت دیسک : 1.2 میلی متر.

شعاع داخلی منطقه برنامه :25 میلی متر.

شعاع خارجی منطقه برنامه: 58 میلی متر ما فهمیدیم که منطقه برنامه برابر با 86.05 سانتی متر مربع می باشد ، بنابر این طول شیار حلزونی شکل قابل ضبط 86.05/1.6 = 5.38 km می باشد.

مسلم است یک سرعت پیمایش 1.2 متر بر ثانیه ، ما به خاطر داریم که زمان خواندن 74 دقیقه می باشد ، یا حدود 650 مگا بایت از اطلاعات بر روی یک CD-ROM می باشد.

در صورتیکه قطر دیسک 115 میلی متر شده باشد ، حد اکثر زمان خواندن 68 دقیقه خواهد شد ، 6 دقیقه کمتر.

یک دیسک توسط به کارگیری اطلاعات اندکی بیشتر قابل ذخیره سازی است.

با استفاده از سرعت خطی 1.2 متر بر ثانیه و فاصله شیار 1.5 میکرومتر می شود به زمان خواندن 80 دقیقه و یا ظرفیت 700 مگا بایت رسید.

شیوه دیگر برای افزایش ظرفیت یک دیسک ذخیره اطلاعات بر روی شیاری می باشد که به طور معمول برای معلوم کردن پایان دیسک استفاده می شود ، و اغلب یک یا دو دقیقه امکان ضبط را می دهد.

با این حال این دیسک ها ممکن است هنگامی که یه انتها برسند دچار مشکل شوند.