نوار مغناطيسي Magnetic Tape
با سلام ..
نوار مغناطيسي Magnetic Tape
رسانه اي از جنس نوعي پلاستيك با غشائ فرومغناطيسي روي نواري طولاني كه روي ريلهايي حركت ميكند . اين رسانه ماهيتا براي پردازش ترتيبي sequential مورد استفاده قرار ميگيرد .
نوارهاي مغناطيسي از لحاظ نوع تكنولوژي به چهار دسته زير تقسيم بندي ميشوند :
نقل قول:
ريل به ريل
نوار كارتريج
نوار كاست
نوار صوتي تطبيق داده شده با كامپيوتر
دستگاه نوارخوان مجهز است به نوك خواندن / نوشتن كه ميتواند اطلاعات را روي نوار ضبط و يا اطلاعات ضبط شده را حسsense كند .
غشا فرومغناطيسي ميتواند سه حالت مغناطيسي مثبت منفي خنثي داشته باشد .
پارامترهاي نوار را ميتوان به دو دسته تقسيم كرد :
الف) پارامترهاي ظرفيتي :
1.چگالي (باواحد bpi)
2.طول نوار (غالبا با واحد طول)
3.اندازه IBG ها كه معمولا بين 0.3 تا 0.75اينچ هستند .
ب) پارامترهاي زماني :
1.سرعت لغزش نوار ( اينچ در ثانيه )
2.نرخ انتقال (بايت در ثانيه)
3.زمان حركت – توقف ( ميلي ثانيه)
نرخ انتقال به دو صورت نرخ اسمي nominal rate و نرخ واقعي Effective rate بيان ميشود . نرخ اسمي توسط كارخانه سازنده بيان ميشود و نرخ انتقال واقعي( موثر) قابل محاسبه توسط خود استفاده كننده است .
دستيابي ترتيبي در نوارها سريعتر است . نوارها فشرده بوده و شرايط محيطي مختلف را بخوبي تحمل ميكنند و حمل و نقل و نگهداري انها ساده است و ارزانتر از ديسكها هستند ؟!(بعيد ميدونم!)
امروزه از نوارها بيشتر براي بايگاني و ضبط اطلاعات در دراز مدت استفاده ميشود . نوارها به همراه سي دي ها جزو دسته سوم حافظه ها هستند .
نحوه نشست داده روي نوار :
داده ها به صورت رشته هايي بيتي روي شيارهايي (track ها ) كه در سطح نوار روي غشا مغناطيسي وجود دارد ذخيره ميشوند . از نظر تعداد شيار دونوع وجوددارد نوار 7 شياره و 9 شياره كه يكي از اين شيارها در هر كاراكتر يك بيت را به نام بيت توازن parity اشغال ميكند .
منظور از كاراكتر در نوار هفت شياره و نه شياره كاراكتري است داراي 7 يا 9 بيت كه در عرض شيار قرار ميگيرد . در نوار دو نوع بيت پريتي وجود دارد يكي بيت پريتي طولي و ديگري بيت پريتي عرضي كه بيت پريتي عرضي بازاهركاراكتر و بيت پريتي طولي بازاء هر بلوك ذخيره ميشود .
براي ضبط اطلاعات روي غشاء مغناطيسي نوار از چهار روش ميتوان استفاده كرد :
نقل قول:
الف ) بازگشت به صفر Return to Zero
ب) بي بازگشت به صفر None Return to Zero
ج) بي بازگشت به صفر معكوس None Return to Zero Interval
د)كدكردن فاز Phase Encoding
غشا فرومغناطيسي را ميتوان شامل سطحي از ذرات ريز دانستكه در حالت خنثي اين ذرات ترتيب معيني ندارند و هركدام دارا ي قطبهايي بر حسب تصادف هستند . نظم به طرف شمال در يك ذره انرا بطور مثبت پلاريزه ميكند و به طرف جنوب انرا به طور منفي پلازيره ميكند .
نوك خواند نوشتن Head : نوك خواندن/ نوشتن يك قطعه فلز فرو است با حلقه اي سيمي پيچيده به دور آن . عبور جريان در يك جهت سيم سبب ميشود تا نواردرجهت خاصي مغناطيس شود و تغيير جهت جريان باعث تغيير جهت مغناطيس ميشود .
تكنيك بازگشت به صفر :
با لغزيدن نوار در زيرنوك عبور جريان در يك سمت سبب ايجاد نقطه مثبت مغناطيس روي سطح ميشود و در سمت ديگر نقطه منفي و اگر جرياني وجود نداشته باشد نقطه حالت خنثي دارد . دراين روش در نقاطي كه جريان صفر است عمل ضبط صورت نميگيرد و از اين رو مرسوم است به بي بازگشت به صفر . پس از ضبط اگر نوار با نوك خواندن تماس پيدا كند درست عكس عمل نوشتن رخ ميدهد . تغييرات مغناطيس حاصل از خواندن جرياني در داخل سيم پيچ نوك بوجود مي آورد بسته به جهت جريان در نوك مقدار صفر يا يك ميگيرد .
لازم به ذكر است كه فقط در اثر تغيير بار روي نوار عمل خواندن صورت ميگيرد چون هرگاه روي نواري تنها بار مثبت باشد روي نوك تغيير شاري رخ نمي دهد .
تكنيك بي بازگشت به صفر :
در اين تكنيك با لغزيدن نوار روي نوك نوشتن نوار تنها در يك جهت مغناطيس ميشود و چون جريان نوك براي نوشتن هرگز صفر نيست نقطه اي از نوار درحالت خنثي قرار نميگيرد و باري برابر صفر نخواهيم داشت .
مقدار 1 با مغناطيس كردن سطح به صورت مثبت و مقدار 0 با مغناطيس كردن سطح به صورت منفي روي نوار ضبط ميشود . نام ديگر اين روش بي بازگشت به نواحي خنثي نيز ميتواند باشد .
تكنيك بي بازگشت به صفر معكوس :
در اين روش هر تغيير شار نشاندهنده 1 و هر عدم تغيير شار نشاندهنده صفر خواهد بود چگالي اين روش از دو روش قبلي بيشتر است .
تكنيك كد كردن فاز :
در اين روش از يك تغيير شار و جهت ان (هم مثبت و هم منفي) در يك لحظه مانند يك پالس سنكرون براي تشخيص 0 يا 1 استفاده ميشود .
نقل قول:
پارامترهاي اساسي در يك نوار شامل سرعت نوار چگالي نوار و نرخ انتقال نوار است .
چگالي نوار Density :
تعداد بيتهاي قابل ضبط در هر اينچ را چگالي گويند . چگالي را با واحد بيت در اينچ bpi يا Bit Per Inch بيان ميكنند . كه با توجه به نحوه نشست روي نوارها همان بايت در اينچ يا كاراكتر در اينچ است . چگالي رايج يك نوار 800 bpi است .
سرعت نوار:
نوار چيزي نيست جز يك لاك پشت و از لحاظ سرعت كندترين رسانه براي ضبط و خواندن اطلاعات است .
گپ GAP :
فضايي است بلا استفاده بين دو گروه كاراكتر ضبط شده . كلمه گروه در اينجا هم به ركورد اطلاق ميشود و هم به بلاك در صورتي كه بين هر دو بلاك باشد گپ بين هر دو بلاك گفته ميشود .
گپ بين دو بلاك Inter Block Gap
از گپ معمولا به حافظه هرز waste ياد ميشود .
البته وجوداين حافظه هرز براي نوار بلا استفاده نيست كه نوك خواندن/نوشتن براي ايستادن خواندن و نوشتن يا شروع دوباره خواند ن نوشتن از ان استفاده ميكند . از انجايي كه نوك خواندن نوشتن بايد بتواند داده اي ذخيره شده را حس كند بايد كه نوار پس از توقف به سرعتي مطلوب و يكنواخت موسوم به سرعت حس برسد . ضمن انكه از سرعت حس تا توقف نيز زمان لازم است . در نتيجه فضاي هرز يا همان حافظه Gap جهت توقف هد و رسيدن سرعت حس ان به صفر و حركت دوباره آن مورد استفاده قرار ميگيرد .
ذخيره سازي فايلها روي نوار :
فايل به صورت بلاكهايي(:مجموعه اي از ركوردها) به طور پي در پي در نوار جاي(ضبط) داده ميشود. در يك نوار ميتوان بيش از يك فايل ذخيره كرد و هر فايل داراي نشانگر Marker آغاز BOF و انجام(پايان) EOF : End Of Fileفايل است .
در ضمن در برخي موارد ممكن است ركوردهاي فايل در بلاك نوار جاي نشوند كه بعدا مفصلا را جع به اين قضيه صحبت خواهيم كرد .
نوار كاست :
همان نواريست كه هميشه و همه جا بعنوان نوار ميشناسيدش و در ضبط منزل يا ماشين استفاده ميكنيد . اين نوع نوارها ارزانترين نوارهايي هستند كه عمدتا در ميني كامپيوترها و ماكروكامپيوترها استفاده ميشوند . دنا 300 تومان . ماكسل 90 دقيقه اي 800 تومان . كه البته از سي دي گرانتره !
نوارهاي صوتي ( تطبيق داده شده با كامپيوتر):
در اكثر كامپيوترهاي شخصي و تجاري از ضبط كننده هاي صوتي ارزان براي ضبط داده استفاده ميشود اين نوارها با سرعت 1.875 اينچ در ثانيه حركت ميكنند . طول انها 562 فوت و ظرفيت 500000 بايت در هر يك از طرفين است .
نوار كارتريج :
تفاوت ان با نوارهاي معمولي (ريل به ريل) ان است كه اين نوارها در يك محفظه پلاستيك جاي دارند تا از تماس خارجي گرد و غبار محفوظ بمانند .اين گونه نوارها نيز دو ريل دارند تا از تماس خارجي و گردو وغبارمحفوظ بماند .نوار روي اين دو ريل مي لغزد و دو نوع استاندارد نوع 300 و نوع 100 ( ميني كارتريج) از معمولترين انواع اين دسته نوارها هستند .
واحد كنترل نوار :
اين واحد عمليات لازم براي ذخيره سازي و بازيابي اطلاعات بر/ از نوار را كنترل كند . ساختمان كنترولرها متفاوت است . مثلا در سيستم IBM و مشابه ان واحد كنترل عبارتست از كنترل كننده كانالها و رسانه درحاليكه درسيستم هاي شبيه CDC اساس يك پردازند موسوم به PPU (Peripheral Process Unit) براي اين منظور وجود دارد معمولا واحد كنترل ميتواند چندين نوارگردان را كنترل كند .
عمل كنترل ميتواند توسط يك برنامه ذخيره شده كه توسط برنامه سازان و يا كاربر نوشته ميشود صورت پذيرد . كنترل كننده بايد بتواند دستورات را از حالت كد در آورد و اجرا كند . خود اين دستورات بايد روي ثباتي به نام ثبات داده عمل كنند . يعني يا محتواي ان را بخواند يا بنويسد و وارد ثبات كند .
عرض مسير داده اي بين CPU كنترولر و نوار معمولا يك كاراكتر است 7 يا 9 شيار .
به كمك ادرس كه در ثبات ادرس قرار دارد يك يا چند نوار گزينش ميشودselect و عمل مورد نظر در ثبات فرمان command تجزيه و تحليل ميشود ونحوه كار شبيه خواندن از/ نوشتن در حافظه اصلي است . با اين تفاوت كه واكشي اپراند از حافظه اصلي زمان ثابت دارد و به موقعيت اپراند در حافظه بستگي ندارد در حاليكه در نوار زمان خواندن يا نوشتن متغير است .
نوار مغناطيسي توانايي مغناطيس شدن دارد باين معنا كه سطح نوار از نقاطي كه خصوصيت مغناطيس شدن دارند پوشيده ميشود .
هر نقطه مغناطيسي روي نوار يك بيت اطلاعات ذخيره ميكند .
بصورت قراردادي ميتوان اينگونه فرض كرد كه صفر قطب منفي و يك قطب مثبت ايجاد ميكند .
نحوه حركت head روي نوار بصورت طي كردن عرض نوار است . كه بهترين حالت قرار گيري هد ميتواند باشد چرا كه اگر هد بصورت طولي حركت ميكرد . حركت هد بيهوده افزايش ميافت .
هر نوار طبق اطلاعات فوق از 8 ترك تشكيل ميشود كه هر كدام عرض يك بيت دارند و طول انها از ابتداي نوار شروع ميشود و تا انتهاي نوار ادامه پيدا ميكند .
ظرفيت نوار به تعداد نقاط نوار بستگي دارد . نقاط بايد طوري در نوار قرار بگيرند كه امكان تفكيك پذيري داشته باشد . به ميزان نزديكي اين نقاط در نوار چگالي گويند .هر قدر اين نقاط ( بشرط قابلي تفكيك پذيري ) نزديك تر باشند چگالي نوار افزايش ميابد .
نقل قول:
ظرفيت نوار = چگالي نوار * طول نوار
چگالي :به فشردگي نقاط مغناطيسي در واحد (طول يا سطح ) چگالي نوار گويند .
4 bit/cm يعني در هر سانتيمتر نوار 4 بيت اطلاعات ذخيره ميشود .
32 bit بر سانتيمتر مربع يعني 4 byte/cm
چگالي چه در واحد سطح باشد چه در واحد طول در يك نوار مشخص و ثابت است .
يك وسيله نگهداري اطلاعات بايد درستي اطلاعات را تضمين كند
مكانيزم parity
مكانيزمي است برايي اطمينان از انكه ايا اطلاعات ذخيره شده صحت دارند يا خير ؟
براي ذخيره فرضا هشت بيت كاراكتر ما وارد تابع توازن ميشود تابع يك خروجي ميدهد .
(function (ورودي character )
مانند صفر يا يك اين بيت خروجي در يك شيار از نوار اضافه و به كاراكتر مربوطه پيوست ميشود كه در نتيجه پهناي باند نوار از 8 به 9 شيار افزايش پيدا ميكند .
براي فراخواني نيز دوباره كاراكتر وارد تابع ميشود اين تابع باز هم يك بيت خروجي ميدهد كه بيت پريتي قبلي با بيت پريتي كه براي چك كردن حاصل شده است مقايسه ميشود اگر اين دو بيت موافق هم نبودند يعني كاراكتر ما دستكاري شده است . اما اگر اين دو بيت يكي بودند نميتوان قطعا به اين نتيجه رسيد كه كاراكتر ما دستكاري نشده است . چرا كه خروجي بيت پريتي تابعي از ورودي است .
از انجايي كه اين بيت پرارزش است انرا در قسمتي از نوار قرار ميدهند كه حداقل از لحاظ فيزيكي كمترين اسيب پذيري را داشته باشد اين بيت ميتواند در شيار وسط نوار قرار بگيرد كه همه بسته به نوع سيستم دارد .
هميشه چيزهاي با اهميت دور از دسترس قرار ميگيرند .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
موفق باشيد .
