أنواع وسائط التخزين القابلة للإزالة. وسائط التخزين الخارجية

الوسائط ومحركات الأقراص المعلومات التي سيتم مناقشتها في هذا الكتاب فيما يتعلق بالاسترداد موجودة في شكل ثنائي على أجهزة تخزين أو وسائط مختلفة. من وجهة نظر المستخدم العادي، فإن الوسيط هو جهاز قادر على تخزين المعلومات وعرضها

12.2. كتابة المعلومات إلى الملفات وقراءة المعلومات من الملفات بيان المشكلة تريد حفظ المعلومات على القرص (على سبيل المثال، النص والبيانات والصور وما إلى ذلك)

الضرر الخارجي الضرر الخارجي هو شيء يجب عليك الانتباه إليه حتى قبل أن تدفع المال. بادئ ذي بدء، فحص حالة الكمبيوتر المحمول بحثا عن الشقوق. بشكل عام، يجب إخبارك عن هذه العيوب على الفور. علاوة على ذلك، إذا كانوا

يستخدم الشخص ذاكرته الخاصة لتذكر أي معلومات، ولكن، كما تعلم، فهي ليست بلا حدود، لذلك، حتى لا ينسى شيئا ما، يستخدم دفتر ملاحظات ومذكرات ورقية وغيرها من الوسائل التي يمكنها تخزين الملاحظات النصية أو الرسومية. يمكن أيضًا مقارنة الكمبيوتر بجسم الإنسان من حيث الحفظ، ولكن بدلاً من الكمبيوتر المحمول، يستخدم وسائط تخزين متنوعة يتم تسجيل البيانات عليها رقميًا وتخزينها هناك لفترة زمنية معينة (حتى ما لا نهاية).

يوجد اليوم العديد من التنسيقات المختلفة لوسائط التخزين، ولكل منها خصائصه الخاصة ومزاياه الفريدة. بادئ ذي بدء، تجدر الإشارة إلى أن ناقلات المعلومات يمكن أن تكون خارجية وداخلية، وربما تكون المجموعتان الأكثر شمولا، كل منهما مقسم إلى عدة مجالات. ليست هناك حاجة لدراسة المصطلحات أو الخوض في التفاصيل لفهم جوهر كل مجموعة من هذه المجموعات. توجد وسائط التخزين الداخلية داخل النظام الموحد ولا يمكن إزالتها أو تركيبها حسب الرغبة، بينما تتميز وسائط التخزين الخارجية بالتنقل والقدرة على الانتقال من آلة إلى أخرى.

من المزايا الرئيسية التي تميز وسائط التخزين الداخلية هو حجمها، أي حجم المعلومات التي يمكن تسجيلها عليها. عيبها هو أنه لا يمكن استخدامها إلا عن طريق تفكيك جزء من علبة الكمبيوتر. يمكن إزالة وسائط التخزين الخارجية بسهولة وتوصيلها بالأجهزة عبر منفذ مشترك، لكن سعتها محدودة.

وسائط التخزين الخارجية.

من المؤكد أن كل شخص لديه "محرك أقراص فلاش"، ويمكن أن يحتوي على موصل USB أو يتم إدخاله في فتحة (صغيرة، صغيرة، وما إلى ذلك)، فهذه هي الخيارات الأكثر شيوعًا لوسائط التخزين الخارجية. يقتصر الحجم الأقصى الأكثر شيوعًا لمحركات الأقراص هذه على 64 جيجابايت، ولكن هناك نماذج ذات أرقام أكبر، لكنها لا تزال باهظة الثمن بحيث لا يمكن توفيرها على نطاق واسع.

للحصول على وسيلة تخزين خارجية ذات سعة كبيرة، سيتعين عليك شراء محرك أقراص ثابت خارجي، والذي يمكن مقارنته في خصائصه بالنماذج الداخلية، ولكنه يحتوي على منفذ مناسب للاقتران بأجهزة مختلفة. إنها ضخمة جدًا، ولكنها ضخمة جدًا. هنا تحتاج إلى اختيار أبعاد متواضعة أو أحجام متواضعة.

تستحق محركات أقراص USB المحمولة ذات التصميم غير العادي إشارة خاصة؛ فهي نوع من الهدايا التذكارية المفيدة التي يمكن تقديمها كهدية. فإذا جاز التعبير، المنفعة والجمال في تعبير واحد. يمكنك إعطاء وسيلة التخزين هذه لأي شخص ولأي سبب.

وسائط التخزين الداخلية.

على عكس النماذج الخارجية، فإن النماذج الداخلية لديها تعبير أكثر تواضعا، من جميع النواحي. والميزة الوحيدة التي لا جدال فيها لمثل هذه النماذج هي حجمها، الذي يتم حسابه بالفعل بالتيرابايت، وهو مجرد احتمال كبير للغاية بالنسبة للوسائط الخارجية.

تنقسم وسائط التخزين الداخلية إلى محركات الأقراص الصلبة المعروفة (الأقراص الصلبة)، أي نظام تقليدي بأجزاء دوارة. يمكنك أيضا استخدام نماذج أكثر حداثة دون عناصر دوارة، والتي غالبا ما يتم تثبيتها على أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر الكل في واحد، وكذلك على وحدات النظام التقليدية. نظرًا لأن أي وسائط تخزين داخلية غير مرئية للآخرين، فلا يتم إيلاء أي اهتمام لتصميمها؛ فهي عبارة عن "صناديق" مجهولة الهوية مع "حشوة" عالية التقنية. يمكن أن تكون وسيلة التخزين الداخلية هدية ممتازة، ولكن فقط إذا كان من المعروف على وجه اليقين أن المستلم يحتاج إلى مثل هذا الشيء.

في عصر تكوين المجتمع البشري، كان الناس بحاجة فقط إلى جدران الكهف لتسجيل المعلومات التي يحتاجونها. يمكن أن تتناسب "قاعدة البيانات" هذه بالكامل مع بطاقة فلاش بحجم ميغابايت. ومع ذلك، على مدى عشرات الآلاف من السنين الماضية، زادت كمية المعلومات التي يضطر الشخص إلى العمل عليها بشكل كبير. في الوقت الحاضر، يتم استخدام محركات الأقراص وتخزين البيانات السحابية على نطاق واسع لتخزين البيانات.

ويعتقد أن تاريخ تسجيل المعلومات وتخزينها بدأ منذ حوالي 40 ألف سنة. احتفظت أسطح الصخور وجدران الكهوف بصور لممثلي عالم الحيوان في العصر الحجري القديم المتأخر. وبعد ذلك بكثير، بدأ استخدام ألواح الطين. وعلى سطح هذا "الجهاز اللوحي" القديم، يمكن لأي شخص أن يرسم صورًا ويدون ملاحظات باستخدام عصا مدببة. عندما جفت تركيبة الطين، تم تسجيل التسجيل على الوسائط. إن عيب الشكل الطيني لتخزين المعلومات واضح: كانت هذه الأجهزة هشة وهشة.

منذ حوالي خمسة آلاف سنة، بدأت مصر في استخدام وسيلة تخزين أكثر تقدما - ورق البردي. تم تسجيل المعلومات على أوراق خاصة مصنوعة من سيقان النباتات المعالجة خصيصًا. كان هذا النوع من تخزين البيانات أكثر تقدمًا: فأوراق البردي أخف من الألواح الطينية، وهي أكثر ملاءمة للكتابة عليها. استمر هذا النوع من تخزين المعلومات في أوروبا حتى القرن الحادي عشر الميلادي.

في جزء آخر من العالم - في أمريكا الجنوبية - اخترع الإنكا الماكرة الكتابة العقدية. في هذه الحالة، تم تأمين المعلومات باستخدام عقد تم ربطها بتسلسل معين على خيط أو حبل. كانت هناك "كتب" كاملة من الحزم التي سجلت معلومات عن سكان إمبراطورية الإنكا، وتحصيل الضرائب، والأنشطة الاقتصادية للهنود.

بعد ذلك، أصبحت الورقة الناقل الرئيسي للمعلومات على هذا الكوكب لعدة قرون. تم استخدامه لطباعة الكتب والوسائط. في بداية القرن التاسع عشر، بدأت البطاقات المثقوبة الأولى في الظهور. كانت مصنوعة من الورق المقوى السميك. بدأ استخدام وسائط تخزين الكمبيوتر البدائية هذه على نطاق واسع في الحسابات الميكانيكية. لقد وجدت تطبيقًا، على وجه الخصوص، أثناء التعدادات السكانية، كما تم استخدامها أيضًا للتحكم في أنوال النسيج. لقد اقتربت البشرية كثيرًا من التقدم التكنولوجي الذي حدث في القرن العشرين. تم استبدال الأجهزة الميكانيكية بالتكنولوجيا الإلكترونية.

ما هي وسائط التخزين

جميع الأشياء المادية قادرة على حمل نوع من المعلومات. من المقبول عمومًا أن تتمتع حاملات المعلومات بخصائص مادية وتعكس علاقات معينة بين أشياء الواقع. يتم تحديد الخصائص المادية للأشياء من خلال خصائص المواد التي تصنع منها الحاملات. تعتمد خصائص العلاقات على الخصائص النوعية للعمليات والمجالات التي من خلالها يظهر حاملو المعلومات أنفسهم في العالم المادي.

من المعتاد في نظرية نظم المعلومات تقسيم وسائط المعلومات حسب الأصل والشكل والحجم. في أبسط الحالات، تنقسم وسائط التخزين إلى:

• محلي (على سبيل المثال، القرص الصلب لجهاز كمبيوتر شخصي)؛
• غير قابل للتصرف (الأقراص المرنة والأقراص القابلة للإزالة) ؛
• موزعة (يمكن اعتبارها خطوط اتصال).

النوع الأخير (قنوات الاتصال) يمكن، في ظل ظروف معينة، اعتباره حاملاً للمعلومات ووسيلة لنقلها.

بالمعنى الأكثر عمومية، يمكن اعتبار الكائنات ذات الأشكال المختلفة حاملة للمعلومات:

• ورق (كتب) ؛
• السجلات (السجلات الفوتوغرافية، وسجلات الحاكي)؛
• أفلام (صور، فيلم)؛
• أشرطة صوتية؛
• الأشكال الدقيقة (الميكروفيلم، الميكروفيش)؛
• أشرطة الفيديو؛
• الأقراص المدمجة.

العديد من وسائط التخزين معروفة منذ العصور القديمة. هذه ألواح حجرية عليها صور مطبوعة. الألواح الطينية؛ ورق بردي؛ المخطوطات؛ لحاء البتولا وبعد ذلك بكثير، ظهرت وسائط تخزين اصطناعية أخرى: الورق، وأنواع مختلفة من البلاستيك، والمواد الفوتوغرافية، والبصرية، والمغناطيسية.

يتم تسجيل المعلومات على الوسط عن طريق تغيير أي خصائص فيزيائية أو ميكانيكية أو كيميائية لبيئة العمل.

معلومات عامة عن المعلومات وكيفية تخزينها

ترتبط أي ظاهرة طبيعية بطريقة أو بأخرى بالحفاظ على المعلومات وتحويلها ونقلها. يمكن أن تكون منفصلة أو مستمرة.

بالمعنى الأكثر عمومية، وسيلة التخزين هي وسيلة مادية يمكن استخدامها لتسجيل التغييرات وتجميع المعلومات.

متطلبات وسائط التخزين الاصطناعية:

• كثافة تسجيل عالية
• إمكانية الاستخدام المتكرر.
• سرعة عالية في قراءة المعلومات.
• موثوقية ومتانة تخزين البيانات؛
• الاكتناز.

تم تطوير تصنيف منفصل لوسائط التخزين المستخدمة في أنظمة الحوسبة الإلكترونية. تشمل ناقلات المعلومات هذه ما يلي:

• وسائل الإعلام الشريطية؛
• وسائط القرص (المغناطيسية، الضوئية، المغناطيسية الضوئية)؛
• وسائط فلاش.

وهذا التقسيم مؤقت وليس شاملا. باستخدام أجهزة خاصة على تكنولوجيا الكمبيوتر، يمكنك العمل مع أشرطة الصوت والفيديو التقليدية.

خصائص وسائط التخزين الفردية

في وقت ما، أصبحت وسائط التخزين المغناطيسية الأكثر شيوعًا. يتم تقديم البيانات الموجودة فيها على شكل أقسام من طبقة مغناطيسية يتم تطبيقها على سطح الوسط المادي. يمكن أن تكون الوسائط نفسها على شكل شريط أو بطاقة أو أسطوانة أو قرص.

يتم تجميع المعلومات الموجودة على الوسائط المغناطيسية في مناطق بها فجوات بينها: فهي ضرورية لتسجيل البيانات وقراءتها بجودة عالية.

تُستخدم وسائط التخزين من نوع الشريط للنسخ الاحتياطي للبيانات وتخزينها. وهي عبارة عن شريط مغناطيسي بسعة تصل إلى 60 جيجابايت. في بعض الأحيان تأخذ هذه الوسائط شكل خراطيش شريطية ذات حجم أكبر بكثير.

يمكن أن تكون وسائط تخزين القرص صلبة ومرنة، وقابلة للإزالة وثابتة، ومغناطيسية وبصرية. وعادة ما تكون على شكل أقراص أو أقراص مرنة.

القرص المغناطيسي له شكل دائرة مسطحة من البلاستيك أو الألومنيوم، وهي مغلفة بطبقة مغناطيسية. يتم تسجيل البيانات على مثل هذا الكائن عن طريق التسجيل المغناطيسي. يمكن أن تكون الأقراص المغناطيسية محمولة (قابلة للإزالة) أو غير قابلة للإزالة.

تبلغ سعة الأقراص المرنة (الأقراص المرنة) 1.44 ميجابايت. يتم تعبئتها بحالات بلاستيكية خاصة. وبخلاف ذلك، تسمى وسائط التخزين هذه بالأقراص المرنة. والغرض منها هو تخزين المعلومات مؤقتًا ونقل البيانات من كمبيوتر إلى آخر.

هناك حاجة إلى قرص مغناطيسي ثابت للتخزين الدائم للبيانات التي تُستخدم غالبًا في العمل. مثل هذا الناقل عبارة عن حزمة من عدة أقراص متشابكة مع بعضها البعض، ومحاطة بسكن محكم الغلق. في الحياة اليومية، غالبًا ما يُطلق على القرص الصلب اسم "القرص الصلب". يمكن أن تصل سعة محرك الأقراص هذا إلى عدة مئات من الجيجابايت.

القرص المغناطيسي البصري هو وسيلة تخزين موضوعة في غلاف بلاستيكي خاص يسمى الخرطوشة. إنه مستودع بيانات متعدد الاستخدامات وموثوق للغاية. السمة المميزة لها هي الكثافة العالية للمعلومات المخزنة.

مبدأ تسجيل المعلومات على الوسائط المغناطيسية

يعتمد مبدأ تسجيل البيانات على وسط مغناطيسي على استخدام خصائص المغناطيسات الحديدية: فهي قادرة على الاحتفاظ بالمغنطة بعد إزالة المجال المغناطيسي الذي يعمل عليها.

يتم إنشاء المجال المغناطيسي بواسطة رأس مغناطيسي مطابق. أثناء التسجيل، يأخذ الكود الثنائي شكل إشارة كهربائية ويتم تطبيقه على ملف الرأس. عندما يتدفق التيار عبر الرأس المغناطيسي، يتشكل حوله مجال مغناطيسي بقوة معينة. تحت تأثير هذا المجال، يتم تشكيل التدفق المغناطيسي في القلب. خطوط قوتها مغلقة.

يتفاعل المجال المغناطيسي مع حامل المعلومات ويخلق حالة فيه تتميز ببعض الحث المغناطيسي. عندما يتوقف النبض الحالي، يحتفظ الحامل بحالته الممغنطة.

لتشغيل التسجيل، يتم استخدام رأس القراءة. يتم إغلاق المجال المغناطيسي للحامل من خلال قلب الرأس. إذا تحرك الناقل، يتغير التدفق المغناطيسي. يتم إرسال إشارة التشغيل إلى رأس القراءة.

إحدى الخصائص المهمة لوسيط التخزين المغناطيسي هي كثافة التسجيل. يعتمد بشكل مباشر على خصائص الوسط المغناطيسي ونوع الرأس المغناطيسي وتصميمه.

الأقراص المغناطيسية المرنة (الأقراص المرنة). يشبه محرك الأقراص المرنة بشكل أساسي محرك الأقراص الثابتة. تكون سرعة دوران القرص المرن أبطأ بحوالي 10 مرات، وتلامس الرؤوس سطح القرص. في الأساس، بنية المعلومات الموجودة على القرص المرن، سواء المادية أو المنطقية، هي نفسها الموجودة على القرص الصلب. من حيث البنية المنطقية، لا يحتوي القرص المرن على جدول تقسيم القرص.

مبدأ تشغيل القرص المرن. يحتوي محرك الأقراص المرنة (القرص المرن، أو ببساطة القرص المرن) على محركين: أحدهما يضمن سرعة دوران ثابتة للقرص المرن الذي تم إدخاله في محرك الأقراص، والثاني يحرك رؤوس القراءة والكتابة. وتعتمد سرعة دوران المحرك الأول على نوع القرص المرن وتتراوح من 300 إلى 360 دورة في الدقيقة. دائمًا ما يكون المحرك الخاص بتحريك الرؤوس في محركات الأقراص هذه متدرجًا. وبمساعدتها، تتحرك الرؤوس على طول نصف القطر من حافة القرص إلى مركزه على فترات منفصلة. على عكس القرص الصلب، فإن الرؤوس الموجودة في هذا الجهاز لا "تحوم" فوق سطح القرص المرن، ولكنها تلمسه.

القرص البصري (الليزر). ظهرت أقراص الليزر الضوئية الأولى في عام 1972 وأظهرت قدرات كبيرة لتخزين المعلومات. إن حجم المعلومات المخزنة عليها جعل من الممكن استخدامها لتخزين كميات هائلة من البيانات (مثل قواعد البيانات والموسوعات ومجموعات بيانات الفيديو والصوت). لقد أتاح الاستبدال السهل لهذه الأقراص إمكانية "حمل" جميع المواد المطلوبة للعمل بأي حجم. تتمتع الأقراص الضوئية بموثوقية ومتانة عالية جدًا، مما جعل من الممكن استخدامها لتخزين المعلومات الأرشيفية.

مبدأ تشغيل القرص. يشبه مبدأ تشغيل محرك الأقراص مبدأ تشغيل محركات الأقراص المرنة التقليدية. يتحرك سطح القرص الضوئي (CD-ROM) بالنسبة لرأس الليزر بسرعة خطية ثابتة، وتختلف السرعة الزاوية اعتمادًا على الموضع الشعاعي للرأس. يتم توجيه شعاع الليزر إلى المسار ويتم تركيزه باستخدام ملف. يخترق الشعاع الطبقة الواقية من البلاستيك ويضرب الطبقة العاكسة من الألومنيوم على سطح القرص. عندما تصطدم بالنتوء، فإنها تنعكس على الكاشف وتمر عبر المنشور، مما يؤدي إلى تحويلها إلى صمام ثنائي حساس للضوء. إذا اصطدم الشعاع بالثقب، فإنه يتبدد وينعكس جزء صغير فقط من الإشعاع مرة أخرى ويصل إلى الصمام الثنائي الحساس للضوء. على الصمام الثنائي، يتم تحويل نبضات الضوء إلى نبضات كهربائية، والإشعاع الساطع إلى أصفار، والإشعاع الضعيف إلى وحدات. وبالتالي، ينظر محرك الأقراص إلى الحفر على أنها أصفار منطقية، والسطح الأملس كأصفار منطقية

القرص المغناطيسي الصلب (القرص الصلب). يعد محرك الأقراص المغناطيسية الصلبة أو محرك الأقراص الثابتة أكثر أجهزة التخزين عالية السعة شيوعًا حيث تكون ناقلات المعلومات عبارة عن ألواح ألمنيوم مستديرة وراسمات، وكلا سطحيها مطلي بطبقة من المواد المغناطيسية. يستخدم للتخزين الدائم لمعلومات وبيانات البرنامج.

مبدأ تشغيل القرص الصلب. يحتوي سطح الراسمة على طلاء مغناطيسي يبلغ سمكه 1.1 ميكرون فقط، بالإضافة إلى طبقة من مادة التشحيم لحماية الرأس من التلف عند الخفض والرفع أثناء التنقل. عندما يدور الراسمة، تتشكل فوقه طبقة هوائية توفر وسادة هوائية ليحلق الرأس على ارتفاع 0.5 ميكرون فوق سطح القرص. تتمتع محركات أقراص Winchester بسعة كبيرة جدًا: من مئات الميجابايت إلى عشرات الجيجابايت. في النماذج الحديثة، تصل سرعة المغزل إلى 7200 دورة في الدقيقة، ومتوسط ​​وقت البحث عن البيانات هو 10 مللي ثانية، وتصل السرعة القصوى لنقل البيانات إلى 40 ميجابايت/ثانية. على عكس القرص المرن، يدور القرص الصلب بشكل مستمر. يتم توصيل القرص الصلب بالمعالج من خلال وحدة التحكم بالقرص الصلب. تم تجهيز جميع محركات الأقراص الحديثة بذاكرة تخزين مؤقت مدمجة (64 كيلو بايت أو أكثر)، مما يزيد بشكل كبير من أدائها.

المميزات والعيوب. الناقلون.المزايا.العيوب. قرص مرن صغير الحجم ومنخفض السعر. سرعة منخفضة لتبادل المعلومات، كمية صغيرة من الذاكرة، القرص متين، سهل الاستخدام. المعلومات ليست محمية بما فيه الكفاية، وهشة. القرص الصلب سعة الذاكرة أعلى بكثير من سعة الذاكرة المرنة؛ سرعة تبادل المعلومات أكبر بكثير. غير متحرك.