المحتوى عن 'ذاكرة ثانوية'.



مزيد من الخيارات

  • ابحث بالكلمات المفتاحية

    أضف وسومًا وافصل بينها بفواصل ","
  • ابحث باسم الكاتب

نوع المُحتوى


التصنيفات

  • التخطيط وسير العمل
  • التمويل
  • فريق العمل
  • دراسة حالات
  • نصائح وإرشادات
  • التعامل مع العملاء
  • التعهيد الخارجي
  • التجارة الإلكترونية
  • الإدارة والقيادة
  • مقالات ريادة أعمال عامة

التصنيفات

  • PHP
    • Laravel
    • ووردبريس
  • جافاسكريبت
    • Node.js
    • jQuery
    • AngularJS
    • Cordova
  • HTML
    • HTML5
  • CSS
  • SQL
  • سي شارب #C
    • منصة Xamarin
  • بايثون
    • Flask
    • Django
  • لغة روبي
    • Sass
    • إطار عمل Bootstrap
    • إطار العمل Ruby on Rails
  • لغة Go
  • لغة جافا
  • لغة Kotlin
  • برمجة أندرويد
  • لغة Swift
  • لغة R
  • لغة TypeScript
  • سير العمل
    • Git
  • صناعة الألعاب
    • Unity3D
  • مقالات برمجة عامة

التصنيفات

  • تجربة المستخدم
  • الرسوميات
    • إنكسكيب
    • أدوبي إليستريتور
    • كوريل درو
  • التصميم الجرافيكي
    • أدوبي فوتوشوب
    • أدوبي إن ديزاين
    • جيمب
  • التصميم ثلاثي الأبعاد
    • 3Ds Max
    • Blender
  • نصائح وإرشادات
  • مقالات تصميم عامة

التصنيفات

  • خواديم
    • الويب HTTP
    • قواعد البيانات
    • البريد الإلكتروني
    • DNS
    • Samba
  • الحوسبة السّحابية
    • Docker
  • إدارة الإعدادات والنّشر
    • Chef
    • Puppet
    • Ansible
  • لينكس
  • FreeBSD
  • حماية
    • الجدران النارية
    • VPN
    • SSH
  • مقالات DevOps عامة

التصنيفات

  • التسويق بالأداء
    • أدوات تحليل الزوار
  • تهيئة محركات البحث SEO
  • الشبكات الاجتماعية
  • التسويق بالبريد الالكتروني
  • التسويق الضمني
  • التسويق بالرسائل النصية القصيرة
  • استسراع النمو
  • المبيعات
  • تجارب ونصائح

التصنيفات

  • إدارة مالية
  • الإنتاجية
  • تجارب
  • مشاريع جانبية
  • التعامل مع العملاء
  • الحفاظ على الصحة
  • التسويق الذاتي
  • مقالات عمل حر عامة

التصنيفات

  • الإنتاجية وسير العمل
    • مايكروسوفت أوفيس
    • ليبر أوفيس
    • جوجل درايف
    • شيربوينت
    • Evernote
    • Trello
  • تطبيقات الويب
    • ووردبريس
    • ماجنتو
  • أندرويد
  • iOS
  • macOS
  • ويندوز

التصنيفات

  • شهادات سيسكو
    • CCNA
  • شهادات مايكروسوفت
  • شهادات Amazon Web Services
  • شهادات ريدهات
    • RHCSA
  • شهادات CompTIA
  • مقالات عامة

أسئلة وأجوبة

  • الأقسام
    • أسئلة ريادة الأعمال
    • أسئلة العمل الحر
    • أسئلة التسويق والمبيعات
    • أسئلة البرمجة
    • أسئلة التصميم
    • أسئلة DevOps
    • أسئلة البرامج والتطبيقات
    • أسئلة الشهادات المتخصصة

التصنيفات

  • ريادة الأعمال
  • العمل الحر
  • التسويق والمبيعات
  • البرمجة
  • التصميم
  • DevOps

تمّ العثور على 2 نتائج

  1. تعرّفنا في الدرس السابق على مواصفات القرص وأنواعها وكيفية تهيئته. نكمل في هذا الدرس الحديث عن القرص الصلب والتقنيات المستخدمة فيه. آلية تخزين البيانات على الأقراص تتولى رقاقة متحكم القرص مهمة ترجمة الإشارات وتحريك الذراع الحاملة لرؤوس القراءة والكتابة إلى الموقع المطلوب للقراءة منه أو الكتابة عليه. يغير رأس الكتابة اتجاه مغنطة حبيبات الطبقة الموجودة على سطح القرص لتمثيل الأرقام الثنائية (0 و 1) التي هي البتات Bits للكتابة على القرص، وتكون عملية قراءة البيانات هي معرفة اتجاه المغنطة (القطبية) في الموقع. يوضح الشكل عملية القراءة والكتابة. ظهرت مشكلة فقدان المغنطة الناتجة عن الحرارة الزائدة بسبب صغر حجم القرص الصلب فمعلومٌ أنَّ الحرارة تؤثر سلبًا على المغنطة وتبدِّدها. وللتغلب على هذه المشكلة لجأت الشركات إلى حلول متعدِّدة منها إضافة طبقة ثانية قابلة للمغنطة (أوكسيد الحديد) موازية للطبقة الأولى وبينهما طبقة عازلة إذ يؤدي ذلك إلى مغنطتها باتجاه معاكس للطبقة العليا مما يدعمها ويقوي مغنطتها. عامل الشكل Form factor هل سبق لك أن رأيت حجم القرص الصلب للحاسوب المحمول والحاسوب المكتبي؟ وهل يوجد فرقٌ بينهما؟ المصدر يوجد عاملا شكلٍ للقرص الصلب منتشران كثيرًا هذه الأيام وهما العامل 3.5 بوصة والعامل 2.5 بوصة. يُستخدم الأول في الحواسيب المكتبية والآخر يُستخدم في الأجهزة ذات المساحات الصغيرة كالحواسيب المحمولة، ويبين الجدول الفرق بينهما. عامل الشكل الطول مم العرض مم الارتفاع مم السعة العظمى عدد الأقراص الأعظمي سعة القرص الواحد 3.5 146 101.6 26.1 – 19 12 تيرابايت (2016) 5 – 8 1.149 غيغابايت 2.5 100 69.85 5 - 19 5 تيرابايت (2016) 5 1 تيرابايت تقنيات توصيل القرص الصلب يوصل القرص الصلب إلى اللوحة الأم عبر منفذ البيانات ويأخذ تغذيته من منفذ التغذية الذي يوصل بمزود الطاقة Power supply، وتختلف أشكال هذه المنافذ باختلاف التقنيات التي يدعمها القرص الصلب. سنناقش أشهر ثلاث تقنيات مستخدمة وهي: تقنية PATA‏ (Parallel ATA) هي تقنية لتوصيل أجهزة التخزين كالقرص الصلب والقرص الليزري في الحواسيب وتسمى أيضًا IDE. يتألف مأخذ البيانات من 40 رجلًا ويتألف الكابل من 40 أو 80 سلكًا (الكابل ذو 80 سلك هو الأسرع) وهو محدود الطول، وتتراوح سرعة نقل البيانات بين 16 و 133 ميغابايت بالثانية. يوجد على اللوحة الأم منفذا PATA أحدهما أولي والآخر ثانوي (ذو اللون الأزرق)، ويدعم كلُّ كابل وصل جهازي تخزين مع اللوحة الأم، أي يكون عدد الأجهزة الأعظمي هو 4. عند وصل جهازي تخزين على الكابل نفسه يجب ضبط القافز الموجود على هذين الجهازين لتحديد أولوية الإقلاع، وهنالك ثلاثة أوضاع وهي رئيسي Master وتابع Slave وتلقائي Capel select، حيث يُحدَّد الوضع “الرئيسي” للجهاز الذي يحوي نظام التشغيل لإقلاع منه والوضع “التابع” للجهاز الثاني أو يُترك الوضع “تلقائي” للجاهزين. هذه التقنية قديمة جدًا وبطيئة، وحلّت محلها تقنية أحدث تدعى SATA. تقنيةSATA‏ (Serial ATA) هذه التقنية هي تطوير لتقنية النقل السابقة ومن مزاياها تقليل حجم وكلفة الكابل (7 أسلاك بدلًا من 40 أو 80)، وسرعة كبيرة لنقل البيانات (تتراوح بين 150 إلى 1969 ميغابايت بالثانية)، وعدد المنافذ أكبر لوصل أجهزة التخزين، وتدعم طول كابل يصل متريْن، وإمكانية وصل أجهزة التخزين دون الحاجة لإطفاء الحاسوب، وتدعم أيضًا وصل أجهزة التخزين خارجيًا عبر تقنية تدعى Esata. المصدر هنالك إصدارات لتقنية SATA تختلف بالسرعات وببعض المزايا وهي SATA 1.0 أو Serial ATA-150 إذ يشير الرقم 150 إلى معدل نقل البيانات بواحدة ميغابايت بالثانية و SATA 2.0 ‏(Serial ATA-300) وحتى SATA 3.3 الذي أُصدر في عام 2016 وله الكثير من المزايا عن الإصدارات السابقة. تقنية SAS‏ (Serial Attached SCSI) هي تقنية لتوصيل أجهزة التخزين إذ تدعم توصيل 65535 جهاز وهي أسرع من SATA وتزوَّد التغذية والبيانات عبر كابل واحد يصل طوله إلى 10 أمتار. تُستخدم هذه التقنية في الأماكن التي تكون فيها السرعة مهمَّة جدًا كالخواديم ونادرًا ما تستخدم في الحواسيب العادية. المصدر هنالك إصدارات لهذه التقنية وهي SAS-1 سرعتها 375 ميغابايت بالثانية و SAS-2 سرعتها 750 ميغابايت بالثانية و SAS-3 سرعتها 1500 ميغابايت بالثانية والاصدار SAS-4 قيد التطوير حاليًا. البديل SSD عانى القرص القرص الصلب بعض المشاكل المتعلقة بقسمه الميكانيكي خصوصًا عند ارتفاع الحرارة التي تؤثر على مغنطة الأقراص وعلى مشكلة تمدُّد العناصر بداخله. وفي هذه الأثناء، شهدت الذاكرة الرقمية تطورًا كبيرًا في جميع أنواعها الأمر الذي أدى إلى التخلص من القسم الميكانيكي ووضع ذاكرات من نوع EEPROM عوضًا عنه ليظهر القرص SSD‏ (Solid State Drive) كجهازٍ جديدٍ لتخزين الملفات. لم ينتشر SSD كثيرًا بسبب ثمنه المرتفع. تستخدم بعض الحواسيب الشخصية القرص SSD والقرص HDD معًا إذ يكون الأول بسعة تخزينية صغيرة لوضع نظام التشغيل عليه لزيادة أداء الحاسوب وأمَّا الثاني فيكون لتخزين ملفات المستخدم. يوضح الجدول التالي بعض الفروقات بين جهازي التخزين SSD و HDD. أما الخواديم فإن استخدام الأقراص من نوع SSD أصبح منتشرا فيها. SSD HDD زمن الوصول للملفات يتراوح بين 35 - 100 ميكرو ثانية أي أسرع بمئة مرة من القرص الصلب HDD. يتراوح بين 5000 - 10000 ميكرو ثانية. السعر مرتفع جدًا. رخيص الوثوقية لا يحتوي على أجزاء ميكانيكية لذا يؤمِّن أداءً ووثوقيةً كبيرة. يحتوي على أجزاء ميكانيكية وأقراص ممغنطة التي تصبح عرضةً للأعطال والتلف كلما زاد استخدامها. السعة تزيد عن 16 تيرابايت، وأعلنت شركة seagate أنها ستطرح قريبًا قرص SSD بسعة 60 تيرابايت. تصل إلى 12 تيرابايت. الطاقة يستهلك طاقة أقل مما يزيد من عمر البطارية في الحواسيب المحمولة. يستهلك طاقة أكبر. الضجيج لا يوجد ضجيج لعدم وجود أجراء متحركة. يصدر ضجيجًا مرتفعًا. الحجم يتوافر SSD بعوامل الشكل 2.5 و 1.5 و 1.0 بوصة. يتوافر بعاملي شكل فقط وهما 3.5 و 2.5 بوصة. الحرارة يصدر حرارةً أقل لعدم توافر أجزاء متحركة وهذا يساعد في زيادة عمره. يصدر حرارة مرتفعة مما يسبب ضررًا للقرص الصلب. الخلاصة تعلمت في هذا الدرس مفاهيم كثيرة حول القرص الصلب تفيدك في حسن اختيار القرص الأفضل وتهيئته وتوصيله وبدء استخدامه.
  2. تحدّثنا في الدرس السابق عن أنواع الذاكرة وتناولنا بشيء من التفصيل الذاكرة العشوائية وأنواعها. نكمل في هذا الدرس المكوَّن من جزأيْن الحديث عن الذاكرة؛ ولكن هذه المرة عن الذاكرة الثانوية: القرص الصلب. تمهيد دعت الحاجة بعد اختراع الحاسوب إلى وجود ذاكرة تحتفظ بالبيانات على الدوام دون فقدانها لذا ظهر أول قرص صلب عام 1956، اخترعته شركة IBM ليلبّي بعد تطويره هذه الحاجة. يعدّ القرص الصلب من أجهزة التخزين الدائمة، ويعتمد على المبدأ المغناطيسي لتخزين البيانات. يصنَّف القرص الصلب ضمن الأجهزة الميكانيكية لاحتوائه على عناصر ميكانيكية متحركة لتخزين البيانات وقراءتها. تُخزَّن البيانات في القرص الصلب عشوائيًّا، بمعنى أنه تمكن كتابتها وقراءتها في أي موقع من القرص دون أي تسلسل أو ترتيب. أهمُّ المزايا في القرص الصلب التي أكسبته هذه الشهرة هي سعته الكبيرة وأداؤه الجيد وسعره المنخفض إذ تزيد السعة التخزينية له عن 2 تيرابايت، وأشهر الشركات المصنعة للقرص الصلب هي Seagate و Toshiba و Western Digital. عناصر القرص الصلب المصدر: WikiMedia Commons يحتوي القرص الصلب على أربعة عناصر أساسيَّة وهي: الأقراص Platters هي أقراص دائرية مصنوعة من مادة الألمنيوم أو الزجاج أو السيراميك ومغلَّفة بطبقة من أوكسيد الحديد أو خليط من المعدن القابل للمغنطة لتخزين البيانات عليها، ويليها طبقة رقيقة من الكربون للحماية من الأضرار الناتجة عن رؤوس القراءة الكتابة. رؤوس القراءة والكتابة Read/Write heads تتموضع رؤوس القراءة والكتابة فوق الأقراص دون أن تلامس سطحها ويكون لكل قرص رأسا قراءة وكتابة، واحدٌ للسطح العلوي وآخر للسطح السفلي. تكتب هذه الرؤوس البيانات على الطبقة الممغنطة وتقرأ منها، وتُحمل على الأذرع التي تتحرك بواسطة محرك كهربائي. المحركات الكهربائية يحتوي القرص الصلب على محركين أحدهما لتحريك رؤوس القراءة والكتابة Actuator والآخر لتدوير الأقراص المتوضعة على محور الدوران Spindle. أمَّا الأول فهو يحرك الذراع وفق قوس دائري على طول نصف قطر القرص وبذلك عندما تدور الأقراص تغطي الرؤوس كامل سطحها، والثاني يدوِّر المحور الذي يحمل جميع الأقراص وفق عددٍ ثابتٍ من الدورات مثل 7200 دورة بالدقيقة (RPM). وتتحكم بهذه المحركات داراتٌ موجودةٌ على اللوحة الإلكترونية. اللوحة الإلكترونية هي لوحة دارات مطبوعة PCB تتموضع عليها الدارات التي تتحكم بالمحركات وتحويل الإشارات الداخلة والخارجة، والعناصر الإلكترونية، وذاكرة تخبئة من نوع SRAM (لتخزين البيانات فيها ريثما ترسل إلى الذاكرة الرئيسية أو تكتب على الأقراص نظرًا لوجود فرق شاسع في السرعات)، ومنفذ توصيل البيانات ومنفذ التوصيل بالطاقة. ملحوظة: يمكن إصلاح أي عطلٍ يحدث في هذه اللوحة فهي ظاهرة في أسفل القرص الصلب بينما لا يمكن الوصول إلى العناصر السابقة لأنها داخل حجرة مفرغة من الهواء وأي محاولة لفتح القرص الصلب أو نزع اللاصق الذي يمنع دخول الهواء المحمل بذرات الغبار إلى الحجرة تؤدي إلى تلف القرص الصلب وتضرر رؤوس القراءة والكتابة، وعملية فتح الحجرة تتطلب محترفين في هذا المجال مع وجود أدوات اختصاصيَّة. مواصفات القرص الصلب للقرص الصلب مواصفات متعدِّدة يجب أخذها بعين الاعتبار لأنَّها تؤثر على أدائه وهي: زمن الوصول للبيانات: هو الزمن اللازم لتحريك رؤوس القراءة والكتابة إلى موقع البيانات على القرص. سرعة الدوران: هي سرعة دوران الأقراص وتقاس بواحدة دورة بالدقيقة RPM‏ (Revolutions Per Minute)، ويتعلق بهذا العامل زمنٌ يدعى "زمن الاستجابة" وهو الزمن اللازم لوضع القطاع المطلوب أسفل رأس القراءة والكتابة، ويكون زمن الاستجابة 4.16 ميلي ثانية لقرص صلب عدد دوراته 7200. معدل نقل البيانات: هي كمية البيانات المنتقلة من وإلى القرص الصلب في واحدة الزمن ويتعلق بعدد المسارات والقطاعات وحجم القطاع وسرعة الدوران وزمن الوصول. السعة التخزينية. تهيئة القرص الصلب لا يستخدم نظام التشغيل والتطبيقات القرص الصلب إلا بعد تهيئته وهذه العملية تقسم إلى ثلاث مراحل. التهيئة منخفضة المستوى تجرى هذه التهيئة بواسطة الشركة المصنعة وتدعى "التهيئة الفيزيائية" أو "التهيئة منخفضة المستوى" Low-level formatting فهي تتخاطب مع العتاد وهي هيكلة سطح القرص التي تعتمد عليها رقاقة متحكم القرص في كتابة وقراءة البيانات. يتألف القرص من سطحين علوي وسفلي وترقَّم الأقراص بدءًا من الرقم 1 بينما ترقم الأوجه بدءًا من الرقم 0 ثمَّ 1 ...إلخ. ويقسَّم السطح وفقًا لما يلي: المسارات Tracks: هي مسارات دائرية متحدة المركز تخزَّن ضمنها البيانات، ولكلِّ مسارٍ رقم فالمسار الخارجي رقمه 0 والذي يليه 1 ويتزايد باتجاه الداخل. الأسطوانات Cylinders: تتوضع الأقراص فوق بعضها بحيث تكون المسارات فوق بعضها أيضًا وبذلك يتشكل لدينا ما يسمى "الأسطوانة" وهي جميع المسارات الواقعة في المستوي الشاقولي المار بأحد المسارات. ويخزَّن الملف على القرص ضمن الأسطوانة لتقليل حركة رؤوس القراءة والكتابة من وإلى المسارات الأخرى وبذلك تزداد سرعة القراءة والكتابة. المصدر القطاعات Sectors: يقسم المسار إلى آلاف من الأجزاء الصغيرة تدعى "قطاعات" وهي أصغر وحدة تخزينية على القرص الصلب. ولكلِّ قطاع حجم ثابت يكون غالبًا512 بايت ويبدأ ترقيم القطاعات من الرقم 1. العناقيد Clusters: تتجمع القطاعات مع بعضها بعضًا لتشكل ما يسمى "العنقود" أو "الوحدة التخصُّصيَّة" والذي يُضبط حجمه أثناء تهيئة القرص الصلب من قبل نظام التشغيل. يكون تخزين الملفات على مستوى العناقيد فإن كان لديك ملف نصي بحجم 1 كيلوبايت وكان حجم العنقود 2 كيلوبايت (4 قطاعات)فإنَّ الملف يحتل كامل مساحة العنقود ويبقى 1 كيلوبايت دون استخدام وقس على ذلك بقية الملفات، لذا تجد عند عرض خصائص الملف حجمين أحدهما حجم الملف الأصلي والآخر الحجم الذي يحتله على القرص الصلب. كلما صغر حجم العنقود قلَّ الهدر في حجم القرص الصلب لذلك يفضل تصغيره إن كانت ملفاتك صغيرة الحجم. المصدر التجزئة Partitioning تتمثّل التجزئة في تقسيم كامل سعة القرص الصلب إلى مناطق أو أجزاء تدعى تجزئات Partitions. يخزِّن القرص الصلب جميع المعلومات عن هذه الأقسام كموقعها (بداية ونهاية القطاع) وحجمها في جدول يدعى جدول التجزئات Partitions table ويقرأه نظام التشغيل أولًا ليُظهر الأقسام الموجودة في ذلك القرص الصلب. يوجد نظامان لتجزئة وهيكلة القرص الصلب وهما نظام التجزئة MBR‏ (Master Boot Record) الذي يدعم أربع تجزئات أساسيَّة فقط أو ثلاث تجزئات أساسيَّة وتجزئة مُمَدَّدة Extended، ولا يدعم سعة تزيد عن 2 تيرابايت، وهو قديم. ونظام التجزئة GPT‏ (GUID Partition Table) الذي ظهر في منتصف عام 2010 وتدعمه أغلب أنظمة الملفات اليوم، ويفضَّل استخدامه دائمًا. يوجد نوعان رئيسيان للتجزئات وهما: تجزئة أساسية Primary: تحوي هذه التجزئة نظام ملفات واحد ويُثبَّت عليها نظام التشغيل وملفات الإقلاع. تجزئة مُمَدَّدة Extended: وهي تجزئة يمكن تقسيمها إلى تجزئات فرعية تدعى "تجزئات منطقية" Logical partitions. لا يمكن لقرص صلب أن يحوي أكثر من تجزئة مُمَدَّدة، إلا أنه يمكن استخدامها إلى جانب التجزئات الرئيسية. المصدر تجب تجزئة القرص الصلب الجديد لتتمكن من استخدامه، ويوفر نظام التشغيل الكثير من البرامج لإنشاء أقسام جديدة أو التعديل عليها كإعادة ضبط حجمها أو حذفها. من ميزات تجزئة القرص الصلب عزل نظام التشغيل والبرامج عن الملفات الشخصية (نظام التشغيل على تجزئة، والملفات الشخصية على تجزئة)، وتثبيت أنظمة تشغيل متعددة، وعزل الملفات أو حمايتها فإذا تضررت تجزئة ما فإن الملفات في التجزئات الأخرى تبقى سليمة، وزيادة كفاءة الحاسوب ككل وغيرها. ومن مساوئها تقليل أداء القرص الصلب لأن رؤوس القراءة والكتابة تضطر للانتقال ذهابًا وإيابًا بين التجزئات لقراءة الملفات. التهيئة عالية المستوى في هذا النوع من التهيئة يُنشأ نظام الملفات على أقسام القرص الصلب الذي يُستخدم للتحكم بكيفية تخزين واسترجاع وإدارة وتنظيم الملفات على الأقسام. لكل نظام ملفات هيكلة محدَّدة وقواعد منطقية يستعملها لتقسيم الملف ووضعه على القرص وتسميته ثمَّ معرفة عنوانه وإعادة قراءته، وتختلف أنظمة الملفات عن بعضها بالسرعة والمرونة والحماية والحجم التي تدعمه وغيرها من الخصائص. تستخدم أنظمة التشغيل أنظمة ملفاتٍ متعددة كنظام الملفات NTFS و FAT32 اللذان يدعمهما ويندوز، وأنظمة الملفات من عائلة ext مثل (ext2 و ext3 وext4) و XFS و btrfs التي يدعمها لينكس، ونظام الملفات HFS Plus الذي يدعمه macOS. للمزيد حول مفاهيم التخزين في لينكس اقرأ هذه المقالة.