تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی

تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی

تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی : رسانه ای از جنس نوعی پلاستیک با غشائ فرومغناطیسی روی نواری طولانی که روی ریل هایی حرکت میکند . این رسانه ماهیتا برای پردازش ترتیبی sequential مورد استفاده قرار میگیرد .

نوارهای مغناطیسی از لحاظ نوع تکنولوژی به چهار دسته زیر تقسیم بندی میشوند :

ریل به ریل
نوار کارتریج
نـوار کاست
نوار صوتی تطبیق داده شده با کامپیوتر

دستگاه نوارخوان مجهز است به نوک خواندن / نوشتن که میتواند اطلاعات را روی نوار ضبط و یا اطلاعات ضبط شده را حسsense کند .
غشا فرومغناطیسی میتواند سه حالت مغناطیسی مثبت منفی خنثی داشته باشد .

آشنایی با تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی

پارامترهای نوار را میتوان به دو دسته تقسیم کرد :

الف) پارامترهای ظرفیتی :

۱) چگالی (باواحد bpi)
۲) طول نوار (غالبا با واحد طول)
۳) اندازه IBG ها که معمولا بین ۰.۳ تا ۰.۷۵اینچ هستند .

تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی

ب) پارامترهای زمانی :

۱) سرعت لغزش نوار ( اینچ در ثانیه )
۲) نرخ انتقال (بایت در ثانیه)
۳) زمان حرکت – توقف ( میلی ثانیه)

نرخ انتقال به دو صورت نرخ اسمی nominal rate و نرخ واقعی Effective rate بیان میشود . نرخ اسمی توسط کارخانه سازنده بیان میشود و نرخ انتقال واقعی( موثر) قابل محاسبه توسط خود استفاده کننده است .

دستیابی ترتیبی در نوارها سریعتر است . نوارها فشرده بوده و شرایط محیطی مختلف را بخوبی تحمل میکنند و حمل و نقل و نگهداری انها ساده است و ارزانتر از دیسکها هستند ؟!(بعید میدونم!)
امروزه از نوارها بیشتر برای بایگانی و ضبط اطلاعات در دراز مدت استفاده میشود . نوارها به همراه سی دی ها جزو دسته سوم حافظه ها هستند .

نحوه نشست داده روی نوار :

داده ها به صورت رشته هایی بیتی روی شیارهایی (track ها ) که در سطح نوار روی غشا مغناطیسی وجود دارد ذخیره میشوند . از نظر تعداد شیار دونوع وجوددارد نوار ۷ شیاره و ۹ شیاره که یکی از این شیارها در هر کاراکتر یک بیت را به نام بیت توازن parity اشغال میکند .
منظور از کاراکتر در نوار هفت شیاره و نه شیاره کاراکتری است دارای ۷ یا ۹ بیت که در عرض شیار قرار میگیرد . در نوار دو نوع بیت پریتی وجود دارد یکی بیت پریتی طولی و دیگری بیت پریتی عرضی که بیت پریتی عرضی بازاهرکاراکتر و بیت پریتی طولی بازاء هر بلوک ذخیره میشود .

برای ضبط اطلاعات روی غشاء مغناطیسی نوار از چهار روش میتوان استفاده کرد :

الف ) بازگشت به صفر Return to Zero
ب) بی بازگشت به صفر None Return to Zero
ج) بی بازگشت به صفر معکوس None Return to Zero Interval
د)کدکردن فاز Phase Encoding

غشا فرومغناطیسی را میتوان شامل سطحی از ذرات ریز دانستکه در حالت خنثی این ذرات ترتیب معینی ندارند و هرکدام دارا ی قطبهایی بر حسب تصادف هستند . نظم به طرف شمال در یک ذره انرا بطور مثبت پلاریزه میکند و به طرف جنوب انرا به طور منفی پلازیره میکند .
نوک خواند نوشتن Head : نوک خواندن/ نوشتن یک قطعه فلز فرو است با حلقه ای سیمی پیچیده به دور آن . عبور جریان در یک جهت سیم سبب میشود تا نواردرجهت خاصی مغناطیس شود و تغییر جهت جریان باعث تغییر جهت مغناطیس میشود .

تکنیک بازگشت به صفر :

با لغزیدن نوار در زیرنوک عبور جریان در یک سمت سبب ایجاد نقطه مثبت مغناطیس روی سطح میشود و در سمت دیگر نقطه منفی و اگر جریانی وجود نداشته باشد نقطه حالت خنثی دارد . دراین روش در نقاطی که جریان صفر است عمل ضبط صورت نمیگیرد و از این رو مرسوم است به بی بازگشت به صفر . پس از ضبط اگر نوار با نوک خواندن تماس پیدا کند درست عکس عمل نوشتن رخ میدهد . تغییرات مغناطیس حاصل از خواندن جریانی در داخل سیم پیچ نوک بوجود می آورد بسته به جهت جریان در نوک مقدار صفر یا یک میگیرد .

لازم به ذکر است که فقط در اثر تغییر بار روی نوار عمل خواندن صورت میگیرد چون هرگاه روی نواری تنها بار مثبت باشد روی نوک تغییر شاری رخ نمی دهد .

تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی

تکنیک بی بازگشت به صفر :

در این تکنیک با لغزیدن نوار روی نوک نوشتن نوار تنها در یک جهت مغناطیس میشود و چون جریان نوک برای نوشتن هرگز صفر نیست نقطه ای از نوار درحالت خنثی قرار نمیگیرد و باری برابر صفر نخواهیم داشت .
مقدار ۱ با مغناطیس کردن سطح به صورت مثبت و مقدار ۰ با مغناطیس کردن سطح به صورت منفی روی نوار ضبط میشود . نام دیگر این روش بی بازگشت به نواحی خنثی نیز میتواند باشد .

تکنیک بی بازگشت به صفر معکوس : (تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی)

در این روش هر تغییر شار نشاندهنده ۱ و هر عدم تغییر شار نشاندهنده صفر خواهد بود چگالی این روش از دو روش قبلی بیشتر است .

تکنیک کد کردن فاز :

در این روش از یک تغییر شار و جهت ان (هم مثبت و هم منفی) در یک لحظه مانند یک پالس سنکرون برای تشخیص ۰ یا ۱ استفاده میشود .
پارامترهای اساسی در یک نوار شامل سرعت نوار چگالی نوار و نرخ انتقال نوار است .

چگالی نوار Density :

تعداد بیتهای قابل ضبط در هر اینچ را چگالی گویند . چگالی را با واحد بیت در اینچ bpi یا Bit Per Inch بیان میکنند . که با توجه به نحوه نشست روی نوارها همان بایت در اینچ یا کاراکتر در اینچ است . چگالی رایج یک نوار ۸۰۰ bpi است .

سرعت نوار:

نوار چیزی نیست جز یک لاک پشت و از لحاظ سرعت کندترین رسانه برای ضبط و خواندن اطلاعات است .

گپ GAP :

فضایی است بلا استفاده بین دو گروه کاراکتر ضبط شده . کلمه گروه در اینجا هم به رکورد اطلاق میشود و هم به بلاک در صورتی که بین هر دو بلاک باشد گپ بین هر دو بلاک گفته میشود .

گپ بین دو بلاک Inter Block Gap

از گپ معمولا به حافظه هرز waste یاد میشود .
البته وجوداین حافظه هرز برای نوار بلا استفاده نیست که نوک خواندن/نوشتن برای ایستادن خواندن و نوشتن یا شروع دوباره خواند ن نوشتن از ان استفاده میکند . از انجایی که نوک خواندن نوشتن باید بتواند داده ای ذخیره شده را حس کند باید که نوار پس از توقف به سرعتی مطلوب و یکنواخت موسوم به سرعت حس برسد . ضمن انکه از سرعت حس تا توقف نیز زمان لازم است . در نتیجه فضای هرز یا همان حافظه Gap جهت توقف هد و رسیدن سرعت حس ان به صفر و حرکت دوباره آن مورد استفاده قرار میگیرد .

تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی

ذخیره سازی فایلها روی نوار :

فایل به صورت بلاکهایی(:مجموعه ای از رکوردها) به طور پی در پی در نوار جای(ضبط) داده میشود. در یک نوار میتوان بیش از یک فایل ذخیره کرد و هر فایل دارای نشانگر Marker آغاز BOF و انجام(پایان) EOF : End Of Fileفایل است .
در ضمن در برخی موارد ممکن است رکوردهای فایل در بلاک نوار جای نشوند که بعدا مفصلا را جع به این قضیه صحبت خواهیم کرد .

نوار کاست :

همان نواریست که همیشه و همه جا بعنوان نوار میشناسیدش و در ضبط منزل یا ماشین استفاده میکنید . این نوع نوارها ارزانترین نوارهایی هستند که عمدتا در مینی کامپیوترها و ماکروکامپیوترها استفاده میشوند . دنا ۳۰۰ تومان . ماکسل ۹۰ دقیقه ای ۸۰۰ تومان . که البته از سی دی گرانتره !

نوارهای صوتی ( تطبیق داده شده با کامپیوتر)‌:

در اکثر کامپیوترهای شخصی و تجاری از ضبط کننده های صوتی ارزان برای ضبط داده استفاده میشود این نوارها با سرعت ۱.۸۷۵ اینچ در ثانیه حرکت میکنند . طول انها ۵۶۲ فوت و ظرفیت ۵۰۰۰۰۰ بایت در هر یک از طرفین است .

نوار کارتریج :

تفاوت ان با نوارهای معمولی (ریل به ریل) ان است که این نوارها در یک محفظه پلاستیک جای دارند تا از تماس خارجی گرد و غبار محفوظ بمانند .این گونه نوارها نیز دو ریل دارند تا از تماس خارجی و گردو وغبارمحفوظ بماند .نوار روی این دو ریل می لغزد و دو نوع استاندارد نوع ۳۰۰ و نوع ۱۰۰ ( مینی کارتریج) از معمولترین انواع این دسته نوارها هستند .

واحد کنترل نوار :

این واحد عملیات لازم برای ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات بر/ از نوار را کنترل کند . ساختمان کنترولرها متفاوت است . مثلا در سیستم IBM و مشابه ان واحد کنترل عبارتست از کنترل کننده کانالها و رسانه درحالیکه درسیستم های شبیه CDC اساس یک پردازند موسوم به PPU (Peripheral Process Unit) برای این منظور وجود دارد معمولا واحد کنترل میتواند چندین نوارگردان را کنترل کند .

تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی

عمل کنترل میتواند توسط یک برنامه ذخیره شده که توسط برنامه سازان و یا کاربر نوشته میشود صورت پذیرد . کنترل کننده باید بتواند دستورات را از حالت کد در آورد و اجرا کند . خود این دستورات باید روی ثباتی به نام ثبات داده عمل کنند . یعنی یا محتوای ان را بخواند یا بنویسد و وارد ثبات کند .

عرض مسیر داده ای بین CPU کنترولر و نوار معمولا یک کاراکتر است ۷ یا ۹ شیار .

به کمک ادرس که در ثبات ادرس قرار دارد یک یا چند نوار گزینش میشودselect و عمل مورد نظر در ثبات فرمان command تجزیه و تحلیل میشود ونحوه کار شبیه خواندن از/ نوشتن در حافظه اصلی است . با این تفاوت که واکشی اپراند از حافظه اصلی زمان ثابت دارد و به موقعیت اپراند در حافظه بستگی ندارد در حالیکه در نوار زمان خواندن یا نوشتن متغیر است .

نوار مغناطیسی توانایی مغناطیس شدن دارد باین معنا که سطح نوار از نقاطی که خصوصیت مغناطیس شدن دارند پوشیده میشود .
هر نقطه مغناطیسی روی نوار یک بیت اطلاعات ذخیره میکند .

بصورت قراردادی میتوان اینگونه فرض کرد که صفر قطب منفی و یک قطب مثبت ایجاد میکند .

نحوه حرکت head روی نوار بصورت طی کردن عرض نوار است . که بهترین حالت قرار گیری هد میتواند باشد چرا که اگر هد بصورت طولی حرکت میکرد. حرکت هد بیهوده افزایش میافت .

هر نوار طبق اطلاعات فوق از ۸ ترک تشکیل میشود که هر کدام عرض یک بیت دارند و طول انها از ابتدای نوار شروع میشود و تا انتهای نوار ادامه پیدا میکند .
ظرفیت نوار به تعداد نقاط نوار بستگی دارد . نقاط باید طوری در نوار قرار بگیرند که امکان تفکیک پذیری داشته باشد . به میزان نزدیکی این نقاط در نوار چگالی گویند .هر قدر این نقاط ( بشرط قابلی تفکیک پذیری ) نزدیک تر باشند چگالی نوار افزایش میابد .

ظرفیت نوار = چگالی نوار طول نوار (تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی)

چگالی :‌به فشردگی نقاط مغناطیسی در واحد (طول یا سطح ) چگالی نوار گویند .

۴ bit/cm یعنی در هر سانتیمتر نوار ۴ بیت اطلاعات ذخیره میشود .
۳۲ bit بر سانتیمتر مربع یعنی ۴ byte/cm
چگالی چه در واحد سطح باشد چه در واحد طول در یک نوار مشخص و ثابت است .
یک وسیله نگهداری اطلاعات باید درستی اطلاعات را تضمین کند

مکانیزم parity
مکانیزمی است برایی اطمینان از انکه ایا اطلاعات ذخیره شده صحت دارند یا خیر ؟
برای ذخیره فرضا هشت بیت کاراکتر ما وارد تابع توازن میشود تابع یک خروجی میدهد .

(function (ورودی character )

مانند صفر یا یک این بیت خروجی در یک شیار از نوار اضافه و به کاراکتر مربوطه پیوست میشود که در نتیجه پهنای باند نوار از ۸ به ۹ شیار افزایش پیدا میکند .
برای فراخوانی نیز دوباره کاراکتر وارد تابع میشود این تابع باز هم یک بیت خروجی میدهد که بیت پریتی قبلی با بیت پریتی که برای چک کردن حاصل شده است مقایسه میشود اگر این دو بیت موافق هم نبودند یعنی کاراکتر ما دستکاری شده است . اما اگر این دو بیت یکی بودند نمیتوان قطعا به این نتیجه رسید که کاراکتر ما دستکاری نشده است . چرا که خروجی بیت پریتی تابعی از ورودی است .

از انجایی که این بیت پرارزش است انرا در قسمتی از نوار قرار میدهند که حداقل از لحاظ فیزیکی کمترین اسیب پذیری را داشته باشد این بیت میتواند در شیار وسط نوار قرار بگیرد که همه بسته به نوع سیستم دارد .

تکنولوژی نوار مغناطیسی و نحوه ذخیره سازی


تبلیغات رایگان اینترنتی می خواهید؟ سایت سرویس دات کام برای کمک به کسب و کارها و فروش بیشتر سیستم درج رایگان آگهی اینترنتی را فراهم کرده است. شما هم می توانید با مراجعه به صفحه اصلی سایت آگهی خود را به صورت رایگان درج کنید و یا آگهی های دیگران را مشاهده و در صورت نیاز از آنها استفاده کنید.

مطالب مرتبط :

پردرآمدترین شغل ها برای خانم ها

پیام تبریک عید نوروز و سال نو

متن و پیام تبریک روز مادر

اهمیت و ویژگی های مشاوره تحصیلی خوب

بهترین روش های کاهش استرس

مسابقه رئالیتی شوی جوکر

تفاوت کریسمس و سال نو میلادی

گرم کردن خودرو در سرما