لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 20
دیسک های سخت:
دیسک های سخت یا هارددیسک از یک یا چند صفحه ء گرد، ازجنس آلیاژهای آلومینیم یا سرامیک تشکیل شده است که بر روی یک محور درون محفظه بسته ای (دیسک گردان) قرار دارند.این صفحه یا صفحه ها به وسیلهء موتوری،حول محور دیسک گردان با سرعتی درحدود چند هزار دوردردقیقه می چرخد. یک یا چند بازوی دسترسی، بسته به تعداد رویهء دیسک، هد یا هدها را در امتداد شعاع به جلووعقب می برد وبه این ترتیب، اطلاعات روی هرشیار (track) می تواند خوانده شود. گنجایش این دیسک ها خیلی بیشتر از دیسک فلاپی است و به ده ها گیگابایت می رسد.
نحوهء ذخیره سازی اطلاعات:
روی دیسک های مغناطیسی رایانه ای ، بلافاصله بعد از ساخت (دیسک خام ) نمی توان اطلاعات وارد کرد بلکه بایداول به وسیلهء رایانه آن رافرمت(Format) نمود. فرمت کردن یعنی تقسیم بندی دیسک و آماده کردن آن برای نوشتن اطلاعات.
فرض کنیدکه دیسک با دوایرمتحدالمرکزی به فواصل مساوی تقسیم شده است. فاصلهء هردودایره را شیار(Track) می گویند. تعداد شیارها، به نوع واندازهء دیسک بستگی دارد. هریک ازاین شیارها، به وسیلهء شعاع های دیسک به تعدادی قطعهء مساوی تقسیم میشود. هریک از این قطعه ها را بخش یا قطاع یا سکتورمی گویند. درهربخش بایت های اطلاعاتی به صورت بیت های پشت سرهم قرار می گیرند. با این که طول هر بخش از شیارهای مختلف باهم یکسان نیست اماظرفیت اطلاعاتی آنهاباهم مساوی ومعمولاٌ 512 بایت است. پس هرچه به طرف مرکزدیسک نزدیک شویم، بیت ها به هم نزدیکتر میشوند. نحوهء شماره گذاری این
شیارها ازلبهء بیرونی به طرف داخل یا مرکزدیسک است. دردیسک های سخت شیارهای هم شماره یک استوانه راتشکیل می دهندکه به آن ((سیلندر)) گفته میشود. برای مثال شیارهای شمارهء صفر، سیلندر شمارهء صفر و همهء شیارهای شمارهء 20 ، سیلندرشمارهء20 را میسازند.
همانطورکه درشکل هم می بینیم طول سکتورهادرشیارهای خارجی بیشتر از داخلی است ودرنتیجه، چگالی اطلاعات درشیارهای داخلی بیشتراست. به عبارتی دیگر در شیارهای خارجی تر مقداری ازفضای اطلاعاتی هدررفته است. درهارددیسک های امروزی، برای اضافه کردن ظرفیت اطلاعاتی، روشی را به کارمی برند، به این ترتیب که سطح دیسک را به zoneها یا منطقه هایی تقسیم می کنند. هر zone شامل تعدادی شیاراست. تعداد سکتور درهرشیار، دریک zone بخصوص برابراست ولی این تعداد درzone های متفاوت مختلف است.
این تقسیم بندی وسایرکارهای نامتعارف، به وسیلهء مدارات کنترل کننده روی هارددیسک طوری شبیه سازی میشوندکه نرم افزارروی رایانه این تغییرات را نمی بیند وهارددیسک را مانند یک هارددیسک ساده فرض می کند.
در CD و DVD ، ازروش دیگری استفاده می کنند که تلفات فضای اطلاعاتی تقریباٌ به صفر می رسد. در این روش شیارها به صورت دوایر متحدالمرکزجداازهم نیستند، بلکه پیوسته وحلزونی شکل هستند وطول هرسکتورثابت است. هرچند که این روش از نظر گنجایش بهینه است اما سرعت دسترسی به اطلاعات در آن کمتراست. دقت کنید که CDها را دراصل برای ذخیرهء دیجیتالی صوت طراحی کرده بوده اند و در نتیجه، سرعت دسترسی درآنها اهمیت نداشته است.
ظرفیت دیسکت ها :
ظرفیت دیسکت های مغناطیسی، به سطح مفید و چگالی و داده ها بستگی دارد. چگالی داده ها را د وعامل، تعداد بیت درهراینچ شیاروتعداد شیاردر هراینچ شعاع دیسک تعیین می کند که هرروزه سعی میشودچگالی داده ها راازیادترکنند. به طورمثال، دیسک های فلاپی اولیه که در PCها کاربردداشت، یک رویه بودند یعنی تنها یک طرف دیسک باماده مغناطیس شونده پوشانده شده بود. این دیسک ها دارای چگالی مغناطیسی اندکی بودند. آنهارا به اختصارSS-DD (یک رویه با چگالی مضاعف) می گویند. امروزه استفاده ازاین دیسک ها منسوخ شده است. چندی بعد کارخانه های سازنده، دیسک های دورویه ای (DS) با همان چگالی را تولید کردند.
سپس دیسک هایی با چگالی بیشتر، ساخته شد که به آنها چگالی بالا یا HD است نیز وجود دارد، که به آن ED می گویند. نوعی ازدورویه با چگالی زیاد(دوبرابرچگالی بالا) که به آن DS-ED می گویند دارای ظرفیت 88/2 مگابایت می باشد.
روش های دسترسی به اطلاعات در حافظه ها :
به طورکلی، حافظه ها ازنظر نوع دسترسی به اطلاعاتشان به دو دسته تقسیم میشود:
ترتیبی
مستقیم ( اتفاقی )
دستیابی به اطلاعات روی نوارهای مغناطیسی به صورت ترتیبی، مانند نوارضبط صوت است. یعنی اگر به اطلاعاتی که در انتهای نوار ضبط شده، نیاز باشد باید تمام نوار را در زیر هدخوانده عبورداد تابه آن اطلاعات رسید اما برای دسترسی به اطلاعات روی بخش (Sector) یک دیسک می توان با جلووعقب بردن هد به شیار(Track) مربوط به آن بخش دست یافت سپس با چرخش دیسک، به بخش یا سکتور موردنظررسید. به این نوع ((دسترسی مستقیم یا اتفاقی)) می گویند. سرعت دسترسی به اطلاعات در روش مستقیم ، زیادتر از روش ترتیبی است.
فناوری IDE :
معمولاٌ رابط اولیه ای که در اتصال یک درایو هاردیسک به PC جدید مورد استفاده قرار می گیرد ، IDE نامیده می شود. حقیقت جالبی که وجود دارد اینست که نام واقعی این رابط ATA می باشد و به این حقیقت اشاره دارد که این رابط در اصل به منظور اتصال یک درایو ترکیبی و کنترلر به گذرگاه رایانه IBM AT در سال 1984 طراحی شده است، در غیر این صورت، به عنوان ISA ( معماری استاندارد صنعتی ) شناخته می شود.
IDE ، اصطلاحی است که از ادارات فروش برخی از سازندگان درایو برای توصیف ترکیب درایو/ کنترلر که در درایو های دارای رابط ATA بکار می رود ، گرفته شده است.
Integrated Drive Electronicsبه این حقیقت اشاره دارد که قسمت های الکترونیکی رابط یا کنترلر در درایو ساخته شده است و یک بورد مجزا همانند رابط های درایو قبلی نیست.امروزه ، ATA نه تنها برای هاردیسک ها ، بلکه درایوهای CD-ROM ، CD-RW ،درایو های DVD ، فلاپی درایو های SuperDisk با ظرفیت بالا و درایوهای نوار به کار می رود.حتی هنوز هم تصور می شود که ATA ، رابط هاردیسک است و مستقیماً از کنترلر مجزا و رابط های هارددرایو که قبل از ATAاستفاده می شدند ، ایجاد شده است.از آنجا که رابط ATA مستقیماً در تمام مجموعه تراشه های مادربورد مجتمع می شوند ، بنابراین ، ATA رابط ذخیره گاه اولیه ای است که در اکثر PC ها استفاده می شود.
کار اولیهء کنترلر هاردیسک یا رابط ، ارسال و دریافت داده ها از طریق درایو است. انواع مختلف رابط ها ، سرعت انتقال داده ها از درایو به سیستم را محدود می کنند و علاوه بر سطوح کارایی ، ویژگی های مختلفی را ارائه می نمایند.SCSI و ATAرابط های در سطح سیستم می باشند که معمولاً از یک رابط کنترلر مبتنی بر مجموعه تراشه ، به صورت داخلی استفاده می کنند.
ATA یک رابط موازی 16 بیتی است ، بدین معنا که 16 بیت به طور همزمان به کابل رابط ارسال می شود. یک رابط جدید به نام Serial ATA در اواخر سال 2000 معرفی شد که با سیستم های اوایل سال 2001 مطابقت دارد. (Serial ATA) SATA در هر زمان یک بیت به کابل ارسال می کند ، که با انجام این کار کابل های باریک تر و کوچک تر مورد استفاده قرار می گیرند ، علاوه بر آن ، بدلیل سرعت های چرخه زنی بالاتر ، کارایی بیشتری دارد. SATA ، طرح رابط فیزیکی به هنگام شده و کاملاً جدیدی است که در سطح نرم افزار با ATA موازی سازگار باقی می ماند.
ترکیب کردن درایو و کنترلر به میزان زیادی نصب را آسان می کند. زیرا دیگر هیچ گونه کابل توان یا سیگنال جداگانه ای از کنترلر به درایو وجود ندارد. همچنین ، هنگامی که درایو و کنترلر به عنوان یک واحد اسمبل شوند ، تعداد کل مولفه ها کاهش می یابد ، مسیر های سیگنال ها کو تاهتر و اتصالات الکترونیکی مقاومت بیشتری در برابر نویز پیدا می کنند. این نتایج وقتی که یک کنترلر مجزا به وسیلهء کابل ها به درایو وصل می شود ، قابل اعتمادترین طرح ممکن می باشند. نخستین درایوهای IDE کارت های سخت نامیده می شدند که چیزی بیش از هاردیسک ها و کنترلرهایی که مستقیماً به همدیگر پیچ شده و به یک شکاف به عنوان یک واحد منفرد وصل شده بودند ، نبود.
برخی از شرکت ها بر این عقیده اند که شما می توانید برای جایگزین کردن اسمبلی بورد منطقی روی یک هاردیسک استاندارد و سپس سوار کردن آن در یک گردونخانه استاندارد همانند سایر درایوها ، کنترلر را مجدداً طراحی کنید. از آنجا که کنترلر توکار در این درایوها هنوز به اتصال مستقیم با گذرگاه گسترش نیاز دارد ، کابلی بین درایو و یکی از شکاف ها کشیده می شود.
انواع گذرگاه IDE :
چهار نوع رابط IDE اصلی بر مبنای سه استاندارد گذرگاهی وجود دارد :
( SATA) Serial AT Attachment
IDE (ATA ) Parallel AT Attachment ( بر مبنای ISA 16 بیتی )
XT IDE ( بر مبنای ISA 8 بیتی )
MCA IDE (بر مبنای Micro Channel 16 بیتی )
از بین اینها ، امروز فقط نوع ATA کاربر دارد. ATA و Serial ATA با انواع جدیدتر ، سریعتر و قویتر هماهنگ می گردد. این انواع پیشرفته ATA موازی به ATA-2 و بالاتر اشاره می کند. گاهی اوقات EIDE ( IDE پیشرفته ) ، Fast-ATA ، Ultra-ATA یا Ultra-DMA نیز نامیده می شود. هر چند ATA با ارائهء ATA-6 به انتهای راه خود می رسد ، پس از پایان کار ATA است که Serial ATA انتخاب می گردد و علاوه بر راهنمای در نظر گرفته شده برای ارتقاهای بعدی ، کارایی بیشتری را نیز ارائه می دهد.
توجه 1: اکثر کسانی که از سیستم های دارای اتصالگرهای ATA در مادربورد استفاده می کنند ، معتقدند که کنترلر هاردیسک در داخل مادربوردهای سیستم ساخته شده است. ولی در واقع از نظر فنی کنترلر درون درایو قرار دارد. اگر چه اغلب به درگاه های ATA مجتمع روی مادربورد به عنوان کنترلر ها اشاره می شود. ولی به طور دقیق تر تطبیق گر میزبان ( host adapters ) نامیده می شوند. می توان این طور در نظر گرفت که یک تطبیق گر میزبان دستگاهی است که یک کنترلر را به گذرگاه وصل می کند.
توجه 2: IDE ، اصطلاحی است که به هر رابط موجود در بخش کنترلر مدار در درایو قرار می شود ، ATA و Serial ATA نیز به نوع خاصی از رابط های IDE اشاره دارند. از آن جا که متداولترین رابط IDE ، ATA می باشد ، این اصطلاحات اغلب به جای همدیگر به کار می روند ، حتی اگر از نظر فنی این موضوع درست نباشد. آنچه اکثر مردم به نام IDE می شناسند ، اغلب ATA نامیده می شود.
توجه 3 : اکثر مردم مردم در مورد اتصالات گذرگاهی 16 بیتی در مقایسه با 32 بیتی و اتصالات هاردیسک 16 بیتی در مقایسه با 32 بیتی گیج می شوند. اتصال گذرگاه PCI برای یک اتصال 32 بیتی ( و در آینده 64 بیتی ) بین گذرگاه و رابط میزبان IDE امکان پذیر می باشد که معمولاً همان چیزی است که در تراشهء South Bridge یا ( ICH ) I/O Controller Hub مجموعه تراشهء مادربورد وجود دارد. با این وجود ، رابط واقعی ATAموازی بین اتصالگر میزبان روی مادربورد و درایو ( یا درایوها) فقط یک رابط 16 بیتی می باشد. بدین ترتیب ، در ترکیب بندی درایو ATA موازی ، هنوز بین درایو و رابط میزبان مبتنی بر مادربورد یک تبدیل 16 بیتی قرار دارد. سرعت های ساعت رابط ATA به اندازهء کافی بالا هستند زیرا معمولاً یک یا دو تا از هارددرایو ها نمی توانند داده های کافی را برای کنترلر فراهم کنند به طوری که حتی نمی توانند یک کانال 16 بیتی را اشباع کنند. این موضوع در مورد Serial ATA نیز صدق می کند ( اگرچه در یک زمان فقط یک بیت ارسال می نماید ) ولی با سرعت های بالا.
استانداردهای ATA :
ATA ، توسط یک گروه مستقل از نمایندگان سازندگان اصلی PC ، درایو و مولفه های دیگر کنترل می گردد. این گروه Technical Committee T13 نامیده می شود و مسئول همهء استانداردهای رابط مربوط به رابط ذخیره گاه AT Attachment موازی می باشند. T13 بخشی از کمیتهء ملی استانداردهای فناوری اطلاعاتی ( NCITS ) است که تحت قوانین تایید شدهء موسسهء استانداردهای ملی ایالات متحده ( ANSI ) کار می کند و یک سازمان اداری است که قوانین را تنظیم می کند که بر استانداردهای غیر اختصاصی در صنعت رایانه و سایر صنایع و کنترل می کند.
گروه دوم که Serial ATA Workgroup نامیده می شود و برای ایجاد استانداردهای Serial ATA تشکیل شده است که تحت کنترل ANSI نیز می باشد. اگرچه آنها گروه های مختلفی هستند ، ولی افراد بسیاری در هر دو گروه قرار دارند. به نظر می رسد که توسعهء بیشتری پس از مشخصه ATA-6 روی ATA موازی انجام خواهد شد. تغییر تدریجی ATA در فرم Serial ATA خواهد بود.
تحقیق درباره HDD