منو
 کاربر Online
1311 کاربر online

ديسك مغناطيسي

تازه کردن چاپ
علوم ریاضی > علو م رایانه > سیستم های داده و اطلاعات
(cached)

دیسک مغناطیسی

معرفی دیسک
رسانه ای ایست گردان ، با امکان دستیابی مستقیم به داده های ذخیره شده و به آن اصطلاحاً DASD می گویند . در اساس صفحه ای مدور است . ( به قطر 8/1 تا 14 اینچ ) مغناطیس شونده و گردان حول محوری عمودی . یک یا هردو رویه صفحه از غشائ فرو مغناطیس به ضخامت چند هزارم میلی متر پوشیده شده است. براین غشا شیارهایی به صورت دوائر متحدالمرکز و یا به صورت حلزون وار وجود دارد که از بیرون به درون و معمولاً با شروع از صفر، شماره گذاری می شوند. فاصله هر دو شیار حدود 021/0 اینچ است. داده ها به صورت رشته بیتی روی شیارها ضبط می شوند و تکنیکهای مختلفی برای ضبط وجود دارد
به طور کلی نواحی رویه از بیرون به درون عبارتند از :
-ناحیه فرود نوک
-ناحیه شروع حرکت
-ناحیه احتیاطی بیرونی
-ناحیه شیارهای ضبط داده
-ناحیه احتیاطی درونی
-ناحیه احتیاطی نهایی
از آنجا که دیسک پس از شروع به گردش، پس از مدت کوتاهی به سرعت گردش ثابتی می رسد و به طور مداوم در چرخش است ، ( البته نه در همه انواع ) لذا در نوع سخت آن باید نوک خواندن/نوشتن فاصله بسیار اندکی با رویه داشته باشد. در فاصله بین نوک و رویه هوای تصفیه شده جریان دارد. هرگونه آلودگی هوا باعث خدشه دار شدن رویه می شود.

رده بندی دیسکها
دیسک را از نقطه نظر های مختلفی رده بندی می کنیم :
  • از نظر امکان جابجا شدن : دیسکهای ثابت و دیسکهای جابجا شدنی
  • از نظر ثابت یا متحرک بودن نوک خواندن / نوشتن : دیسکهای با نوک ثابت و دیسکهای با نوک متحرک . در دیسکهای با نوک ثابت ، بازویی که نوک خواندن / نوشتن به آن متصل است . حرکت نمی کند . در دیسکهای با نوک متحرک ، بازو بر رویه دیسک حرکت دارد و از شیاری به شیاری دیگر جابجا می شود . در دیسکهای با نوک ثابت ، هر شیار نوک خواندن / نوشتن خاص خود را دارد و نیازی به حرکت بازوی دیسک برای رفتن از یک شیار به شیار دیگر نیست . اینگونه دیسکها سریعتر ، گرانتر و حساسترند .
  • از نظر تعداد رویه در صفحه : یک رویه و دو رویه
  • از نظر تعداد لایه در رویه : تک لایه ودو لایه ( رویه دولایه تکنولوژی جدیدتر است ) .
  • از نظر تعداد صفحاتی که روی محور عمودی جایگذاری می شوند : دیسکهای تک صفحه ای و دیسکهای چند صفحه ای .
دیسکهای چند صفحه ای را اصطلاحاً پک می گویند . یک پک با n صفحه دارای n 2 رویه است که معمولاً 2-n2 رویه آن برای ذخیره سازی و دو رویه بالایی و و پایینی برای حفاظت بیشتر به کار می روند . در بعضی انواع همه n2 رویه برای ذخیره سازی استفاده می شود .
  • از نظر جنس صفحه : دو نوع دیسک وجود دارد : دیسک سخت و دیسک انعطاف پذیر ( نرم ) .
دیسک سخت ، معمولاً از جنس آلومینیوم و دیسک انعطاف پذیر از جنس نوعی پلاستیک است
  • از نظر تکنولوژی ساخت : دیسک مغناطیسی ، دیسک نوری و دیسک نوری – مغناطیسی .
تقسیمات دیسک
  • استوانه : تمام شیارهای با شعاع یکسان ( طبعاً از رویه های مختلف ) تشکیل یک استوانه را می دهند . یک دیسک پک ، به تعداد شیارهای هر رویه ، استوانه دارد .
  • شیار : محل صبط بیت های اطلاعات در هر رویه. شیارها معمولاً به صورت دوایر متحد المرکز و یا حلزون وار هستند .
  • سکتور : تقسیماتی است از شیار با اندازه مساوی ، هر شیار از تعدادی سکتور تشکیل شده است . دو نوع سکتور وجود دارد :
  • سکتور نرم افزاری که توسط سازنده ایجاد می شود ( فرمت کردن سطح پایین )
  • سکتور نرم افزاری ( گاه موسوم به بلاک ) که از طریق نرم افزار ( سیستم عامل ) قابل ایجاد است و به این کار فرمت کردن نرم افزاری می گویند .
  • شماره درایور
  • شماره استوانه ( شماره شیار از رویه )
  • شماره شیار در استوانه ( رویه از استوانه نیز گفته می شود )
  • شماره سکتور ( یا بلاک )
در بعضی از سیستمهای عامل ، تعدادی سکتور همجوار و گاه نا همجوار نوعی تقسیم بندی منطقی را تشکیل می دهند . مثلاً در محیط DOS ، خوشه " واحد تخصیص " فضا به فایل است و اندازه آن 2048 بایت ، 4096 بایت و 8191 بایت هم می تواند باشد ، در حالیکه اندازه یک سکتور 512 بایت است .
پارامترهای دیسک
دودسته پارامتر داریم :
  • پارامترهای ظرفیتی
  • پارامترهای زمانی

پارامترهای ظرفیتی عبارتند ا ز:
  1. اندازه سکتور ( از 32 بایت تا 4096 بایت و معمولاً 512 بایت )
  2. تعداد سکتور در شیار ( از 4 تا 32 در فلاپی ها و بیشتر در سایر انواع ، گاه تا 100 ) . تعداد سکتور در شیار در دیسکهای سخت جدید، در شیارهای بیرونی بیشتر از شیارهای درونی است . این رسانه ها به IDE موسومند . البته وضع به گونه ای است که ازنظر سیستم عامل ، انگار تعداد سکتور در همه شیارها یکسان است .
  3. تعداد رویه در استوانه ( تعداد نوک R/W ) از یک تا بیش از 20 رویه
  4. تعداد شیار در رویه ( تعداد استوانه : از 20 تا 2000 شیار )
چگالی هم از پارامترهای ظرفیتی است و واحد آن بیت در اینچ مربع است ، اما در سیستم فایل مستقیماً در محاسبه ظرفیت به کار نمی آید .
افزایش چگالی دیسک از قانونی تبعیت می کند موسوم به قانون هوگلند.

پارامترهای زمانی عبارتند از :
  1. زمان استوانه جویی (پیگرد) زمانی است که سپری می شود تا نوک خواندن / نوشتن به استوانه مورد نظر برسد (یعنی استوانه ای که " داده مورد نظر " در آنست ، این زمان در دیسکهای با بازوی ثابت صفر است . متوسط این زمان را با S نمایش می دهیم و واحد آن میلی ثانیه است . این زمان معمولاً بین حدود 2 تا حدود 30 میلی ثانیه است و در اکثر دیسکها مهمترین زمان است .
  2. سرعت گردش دیسک : به واحد دور در دقیقه بیان می شود ، مثلاً 3600 -5400-7200 دور در دقیقه و گاه حتی بیشتر . از این پارامتر ، زمان یک دور گردش دیسک به دست می آید و آنر به2r نشان می دهیم و واحد آن میلی ثانیه است .
  3. زمان انتظار دوران ( درنگ دوران ): مدت زمانی است که سپری می شود تا آغاز " داده مورد نظر " در اثر دوران دیسک به زیر نوک R/W برسد .
  4. نرخ انتقال : تعداد بایتی که در یک ثانیه قابل انتقال است و به واحد بایت در ثانیه ( یا اضعافی از بایت در ثانیه ) بیان می شود .دونوع نرخ انتقال داریم : اسمی و واقعی . نرخ انتقال اسمی توسط سازنده اعلام می شود و نرخ انتقال واقعی قابل محاسبه است . نرخ انتقال دیسکهای جدید از یک تا پنج مگابایت در ثانیه است .
  5. زمان دیگری هم در دیسک وجود دارد موسوم به زمان استقرار .وقتی که نوک R/W به استوانه ای برده می شود ، به مدت کوتاهی ، (حدود ms 3 ) در حال لرزش است تا استقرار بیابد .
این زمان را معمولاً به زمان استوانه جویی اضافه می کنند و جزء همین زمان است و به عنوان پارامتر جداگانه ای مطرح نمی شود .
پارامتر دیگری هم در دیسکه مطرح است موسوم به مدت بی عیبی ، پارامتری است نشان دهنده میزان اطمینان عملیاتی دیسک و عبارتست از میانگین مدت زمانی که دیسک بدون عیب کار می کند ( معمولاًص بین 500000 تا 200000 ساعت .

نحوه ضبط داده ها روی دیسک
داده ها به صورت رشته های بیتی روی شیارها ذخیره می شوند ، البته چگالی ضبط داده ها در شیارهای بیرونی کمتر از شیارهای درونی است، در تکنولوژی های اخیر بیشتر از شیارهای درونی است . چگالی دیسک با واحد بایت در اینچ مربع بیان می شود.

دیسک نرم
از رسانه های ذخیره سازی خارجی با دستیابی مستقیم و از نظر شکل ظاهری، مشابه دیسکهای متداول، البته با ابعادی کوچکتر است. جنس آن از نوعی پلاستیک است و سختی دیسکهای موسوم به سخت را ندارد. این دیسک در محفظه ای جای دارد ، هم برای حفاظت آن از تماسهای خارجی و هم به منظور ثابت نگاهداشتن آن .
برخلاف دیسکهای سخت که در آن نوک خواندن / نوشتن فاصله ای اندک و کنترل شده با سطح دارد ، در این دیسکها نوک خواندن / نوشتن با دیسک تماس دارد. این دیسکها می توانند یک رویه یا دو رویه باشند. داده ها به صورت سریال روی شیارها ذخیره می شوند.


تعداد بازدید ها: 43785


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..