يتكون القرص من مجموعة ال 218068 وهي شرائح مغناطيسية دائرية رقيقة مصنوعة من مادة صلبة
كما في الاقراص الصلبة 1018155 11800 أو تكون ‏ مصنوعة من مادة بلاستيكية كما في الاقراص المرنة
يتم تخزين البيانات على أسطح هذه الشرائح فاذا كان التخزين على وجه واحد فقط من وجهي الشريحة يطلق
على القرص 01816 581080 5110816_بينما ال 101816 581060 12001016 يتيح امكانية التغزين على
بالنسبة للقرص الصلب توجد منظومة من الشرائح 2816 101818 تضم عدة شرائح يقسم كل سطح من هذه
صغيرة تسمى (131021:8 01 8601015 ) -
اعتمادا على نوع القرص تختلف احجام ال 5661008 وعدد المسارات 1186168 في الشريحة من
قرص الى آخر . وغالباً مايتراوح عدد ال 1786168 بين مئات او الى عدة الاف من ال 1186108 في
الشريحة الواحدة بينما يتم تقسيم المسار 128616 الى عدد من ال 8661018 بواسطة نظام التشغيل أثناء
تييئة القرص 170170780178 لذا فان حجم ال©86©10_ثابت ولايمكن تغييره وغالباً مايتراوح ال
8607 الواحد بين 32 163 الى 4096 1513 . جدير بالذكر أن هذه ال 8601018 تفصل عن
بمضها بمساحات محددة (فراغات) تسمي ب (58058 1146010216 ) هذه المساحات تضم بيانات تحكم
خاصة تكتب بها أثناء عملية التهيئة ال11111811288100 هذه البيانات تستخدم لتحديد موضع ال
وعموماً منالك تحسن كيير في صناعة الأقراص الصلبة من ناحية السمة التخزينية ومن ناحية السرعة في
استرجاع البيانات أن أسمارها في انخفاض مستمر .
#الحركة المد؛
الوحدة الآلية الحقيقية التي تقوم بالقراءة والكتابة هي رأس القراءة والكتابة 11680 14680/117116 -
حيث يوجد راس قراءة وكتابة على سطح ال :11816 وهو الذي يقوم بتسجيل البياتات بطريقة مغنطيسية
في 860101 محدد .
لأي وجه من وجهي ال ©1180 رأس قراءة وكتابة يتحرك على سطح 1181161 للوصول لل
يضم القرص المديد من ال 218068 وبالتالي المديد من رؤوس القراءة والكتابة مثبتة على مجمع رؤوس
واحد يمرف ب 10181632112 وهي بدورها مثبتة على حامل يسمى 130011 يتحكم في حركته محرك
]1 _يتحرك في اتجاه أفقي وضع الرؤوس على ال-128©!68 المحددة فعند حركة أحد
الرؤوس الاخرى للوصول لل128©18_رقم (1) الموجود في جميع ال 184:68 الاخرى. كل ال
855 رقم 1 في جميع ال- 018068 تمرف ب :0711006 رقم ()
منظومة الشرائح (01800618 ) ال 58616 1816 مثبئة على محور 80100016 ويحتوي ال 11816
68 على محرك 1/1002 يحرك هذه الشرائح حركة دائرية حول محورها . يطلق على النوع السابق
من انواع الاقراص الصلبة 018168 11880- 11078016 .

هنالك أنواع من الاقراص لها رؤوس ثابتة وبمدد ال 1786168 ( راس لكل 1186 )؛ حيث يكون
بالذراع 127 الواحدة رؤوس وبعدد ال 1180158 على السطح الواحد. هذا النوع يمرف بمصطلح
عافْل 11:80-11680 في هذا النوع من الاقراص يتم تحديد ال 128616 أو ©0©71000_بواسطة
نظام مفتاح الكتروني 35171]61111718 ©12160070111_يحدد الراس المطلوب والمقابل لل 08616 المحدد
الكتروة ة حقيقية ونتيجة لهذا يعتبر هذا النوع أسرع كثواً من الاول ولكن نسبة
للمدد الزائد من الرؤوس فتكلفته أعلى +
وكذلك يوجد نوع آخر_ من انواع الاقراص به اكثر من 1111 101815 واحد في نفس ال 1806
يتيح الوصول لاكثر من 11818 واحد في نفس الزمن ‎٠‏
هذا النوع من الأقراص ال(ع0181 11680 117:60 ) غير شائع ويستخدم فقط في ال - 11:8
كصستعاوثرة عحصة مص قحسا مقط -
عق مار
لا لاط لام«
هذه الوحدة تمتبر جزء من 1018168 [105 وهي تحكم فيه وتشكل الواجهة 11216866 بينه وبين
تسمى ب 1111613866 5101826 تعاناتيتتف للقتتة) 53081 )
تتلقى ال ©20070:0116_أوامر القراءة والكتابة المكتوبة بلغات المستوى العالي لتتخذ بناء عليها الحركة
المناسبة لوضع الذراع ال31117/ وبالتالي وضع راس القراءة والكتابة في الموضع المطلوب لحدوث عملية
القراءة او الكتابة -
كذلك تقوم ال 201720:0116© بإلحاق وحدة تسمى 011601511137 بكل 860101 يتم كتابة عدد البيانات
المخزنة بها .
0169 المخزنة في كل 860100 فاذا لم تتطابق القيمتان فان هناك خطأ 122201 ؛ في هذه الحالة
تكرر ال :0201700116 المحاولة عدة مرات ؛ فاذا إستمر الخطأ في الحدوث تنبه ال 0110:0116 نظام
التشميل الى وجود مشكلة في عطلية القراءة 6تتالثة؟1 16680 .

عند تقل البيانات من أو الى القرص يتم التعامل بوحدة قسمى ال 1310218 101816 وهو يمكن ان يكون
36 واحد أو مجموعة من ال 8601018 المتتالية في نفس 118016 حيث يتم تحديد عنوان ال
©8101 في القرص والوصول اليه مباشرة. وعنوان ال1310018.يتكون من رقم السطح ال :184:6
‎١‏ رقم المسار ال 118618 (داخل السطج) ؛ ورقم ال 310616 (داخل ال 11816) .
وتقوم وحدة 1181017816 1/0 الموجودة بالقرص نفسه بتحديد هذا العنوان -
ذاكرة ال-13111781 الخاصة بالقرص عبارة عن جزء من الذاكرة الرئيسية يتم نقل البيانات بينها وبين
81006 الى ال :1301116 وعند الكتابة يتم نقل محتويات ال 130176 الى القرص الصلب . احيانا
يتم نقل البيانات في شكل مجموعة من ال 1810616 كوحدة واحدة تسمى ال :0111816 في هذه الحالة
يجب زيادة حجم ال :1311178 حتى تسع كل ال :0101816 ‎٠‏
‏تنتقل البيانات بين القرص والذاكرة الرئيسية في شكل 13102155 ويقوم ال :11801886 3751600 11116
بتحويل عنوان ال 1310016 الرقم ال 18006 وال :07111106 وال ع[ع118 وال 131016
المطلوب التعامل معه ‏
مقاييس أداء الأقراص (011015155 ع تتتيهع11 26 ص01 ) :
المقابيس الأساسية لاداء القرص هي :
1. 2808113 : السعة
ونجد أن الحاسبات الحديثة توفر سمات تخزينية ضخمة تتيح تخزين كميات كبيرة من البيانات +
0 4©85_زمن الوصول للييانات:ز
هو الزمن المطلوب لتحديد موضع ال 31006 المطلوب قراءته أو الكتابة به لتبدئ عملية نقل
البيانات بين القرص والذاكرة الرئيسية ويتكون من :-
((ع 1110 عل»ه56 (58 _زمن البحث
هو الزمن المطلوب لتحريك رأس القراءة والكتابة الى ال 1186168 المطلوب في ال 11680 110178016
متاثك أما في ال #عانل 11680 107:60 فهو الزمن المستغرق لتحديد الراس المطلوب الكترونياً [
يختلف هذا الزمن على حسب موضع الراس الحالي والموضع المطلوب الانتقال اليه وعادة ماتحدد الشركات
المصنمة هذا الزمن كمتوسط 111116 86616 2176:88©6/ بالملى ثانيه وهو عادة مايتراوح بين 60-10
©©1115 في الحاسبات الشخصية .ومن 901560-8 في اجهزة ال 867768 ‎٠‏

عندما يكون راس القراءة والكتابة في ال 128616 المطلوب يجب الانتظار حتى تدور ال
“© لتصل لبداية ال ع![©1310 المطلوب أسفل الراس هذذ الزمن يمكن ان يكون صفر اذا كان ال
!©3810 المطلوب تحت الراس بمجرج وصول الراس لل118©18 الممنى أو يمكن أن يكون زمن دورة
كاملة لل ©2180 اذا كان ال المطلوب هو ال ل13166 قبل ال ع[13106 الموجود حالياً تحت
الراس +
اما بالنسبة لل 01816 11680 177:60 _يمتبر ال1110126 8666 صير لذا تكون ال 10 هي القيمه
المؤثرة على سرعة القراءة والكتابة . اذا الل 111116 460688 هو مجموع الل 410 عتتتنا اع86
هو معدل نقل البيانات من والى القرص بعد وصول الراس لبداية ال 131001 المطلوب نقله. هناك زمن
مطلوب لنقل البيانات من ال ع[©3310 الى الذاكرة الرئيسية وزمن نقل ال (( 11116] :118101518 131016
31016 (010)_يمتمد على حجم ال 1310616 وحجم ال 118©[6 وسرعة دوران القرص . وبهذا يكون
الزمن الكلي المطلوب لتحديد موضع ال !©1310 وتقل محتواه هو مجموع :
مثال :-
قرص صلب معدل تقل بياناته يساوي 10 868 112 وزمن البحث 01116 :)866 هو 5 86 112 إذا
علمت أن قيمة ال 1106نا 37ها6ل 160180001181 هي صفر ؛احسب الزمن اللازم للوصول الي 010616
18.816 حيث أن الزمن الاكبر للحركة الميكانيكية ؛ لذا ولزيادة كفاءة وسرعة نقل البيانات توضع ال
©2210 التي يراد التمامل ممها (قراءة او كتابة ) في اسطوانة واحدة :07110106 لتقليل الحركة
الميكانيكية ‎٠‏ و كل حال يمتبر الزمن المطلوب يونا الى هذه البيانات المحددة على القرص كبيرا
مقارنة بوم؛
يتم قياس ال 1461180111097 لقرص بمتوسط زمن تعطله عن المىل (8 18 18110176 له عدئتنا 1116811
عاقثل عطا له تواتاذطها©1 01 1716880106 ) وهو متوسط الفترة الزمنية التي يتوقع ان يعمل فيها
القرص باستمرار دون توقف( متوسط زمن السقوط) ‎٠‏
‏تقرية
‏عرف كل من المصطلحات الآتية :-

2.بإختصار أذكر الطريقة الميكائيكية التي تتم بها قراءة البيانات من القرص الصلب ؟
3.ماذا نعني بمتوسط زمن السقوط ؟

الدرس الثالث
مع زيادة احجام وسرعات الذاكرة الرئيسية والمعالجات كان لابد من زيادة احجام وسرعات وحدات
التخزين الثانوية لمقابلة هذه الزيادة ؛ ولمقابلة احتياجات التطبيقات الجديدة وكان من اميز التطورات في
وحدات التخزين الثانوية ال 1170
الحرف 1 احيانا يرمز لل 1112060600806 كان السبب الاساسي للتفكير في ال 182110 هو أن الزيادة
في تحسين أداء ال 121816 لم يكن بنفس سرعة الزيادة في تحسين اداء الذاكرة والممالج . فكان الحل إنشاء
منظومة (31783/ ) من الاقراص المفصولة عن بمضها لتممل كلها كترص (منطقي) واحد ليكون عالي
الكفاءة باستممال مفهوم 51270118 10848 والذي يحقق مفهوم الممل على التوازي 08181161151717 .
عملية ال 5070178 10848 هي عبارة عن توزيع البيانات على الاقراص لتممل كلها كقرص واحد
وسريع . الشكل التالي يوضح كيفية توزيع البيانات لملف واحد وعلى عدد 4 اقراص ‎٠‏
.> لها 5 لمعلا
عافتل 4 مممعد ددرتا قنخ ع1 : يستطض: فد : (4) ع سع 11
عملية توزيع البيانات 507701078 1088 تممل على تحسين الاداء الكلي بالاتي :
1 تتيح لاكثر من عملية 172101016/1 © (قراءة او كتابة ) ان تعمل على التوازي مما يحسن عملية نقل
البيانات 1816 110118181 الكلي ‎٠‏
2 يقوم ل 182120 بتوزيع العمل على كل ال 1018168 ‎٠‏
3 يمكن تحسين الاعتمادية 16118011177 بتكرار كتابة البيانات على اقراص مختفة.
تحسين الإعتمادية باستخدام ال تمت لاد جانلنطمناء1 يسستاه 1 مرص1 للتفط:
باستممال منظومة أقراص 1018158 مكونة من 11 قرص احتمال المطل 11 مرة احتمال تمطل القرص الواحد ‏
فمثلا لمنظومة مكونة من 100 قرص اذا كان العمر الافتراضي للقرص 200.000 ساعة أي 22.8 سنة ..
يكون الممر الافتراضي للمتظومة فقط 2000 ساعة أي 83.3 يوم وبفرض ان هناك نسخة واحدة من
البيانات مقسمة على كل الأقراص.
إضافة للممليات الإضافية(1/0) اللازمة لكتاب ات اكثر من مرة +

اذا فالتّنية الشائعة هي ال 511800077178 01 1/117201178 حيث تكتب البيانات في قرصين متطابقين في
نفس الوقت واللذان يماملان منطقيا كقرص منطقي واحد. عند قراءة البياذ
وعند تمطل أحدهما تقرأ من الآخر حتى يتم إصلاح الأول +
تحسين الأداء بإستخدام ال 6110111011266 11001011116 تنا للتنفئ طتفعل:
واحد في اللحظة فائه يمكن تطبيق ال-50701128 1816ل لادنى مستوى بتقسيم ال 0316 الى 8 ثائيات (
‏ويمكن تطبيق ال-807(1108 0818 على مستوى اعلى من ال 0118 حيث يمكن تقسيم الملف الى
01055 وكل 010616 _يكتب في قرص منفصل 5070178 16761 0106 _بهذه الحالة يمكن الوصول
الاقراص زادت كفاءة المنظومة وايضا زاد احتّمال حدوث العطل وبالتالي زادت الحوجة الى 1/1117007118 ‎٠‏
تقسم ال 18/3110 من ناحية تنظيمية الى انواع او مستويات 1,61818 يمتمد هذا التصنيف على عاملين
تقرأ من أسرع القرصين ..
0 © : البيانات لا تتكرر ولهذا سرعة الكتابة وتعديل البيانات عالية لان البيانات لاتكتب مرتين . اما
تال ‎١11711170160‏ حيث تكون في الاخيرة سرعة القراءة عالية وبحيث يتم تحسين الاداء بجدولة عمليات
القراءة ويتم تتفي العملية التي تتطلب زمن بحث اقل ‎٠‏
‏2 : تستعمل مايسمى بال 7[ع16011010807 50/16- 112622013 والتي توفر انا 01177 وبهذا
اقراص مقابل اربمة اصلية في 1 169761 وهي ايضا تتيح امكانية اكتشاف وتمديل الخطأ 1200©
3 : تستعمل قرص واحد لتخزين ال 208117 واربعة اقراص لتخزين البيانات معتمدة على ال
©000011_لتحديد أي الاقراص قد تمطل +
5 16114 : تستعمل ال 8070118 0818 16761 010616 وفي 5 16761 توزع البيانات
وال 10101111811017 77أ81 0 عبر كل الاقراص +
66 : تطبق مايسمى بال 1600120810 ©+1؛ حيث توجد
(فاقل له قالط 4 تحت ن101 عتما عنية عامل مس160 101 16ط2 )-

مما سبق من مقارنة يتضح ان اعادة بناء البيانات اسهل في 1 16961 في حالة تمطل أي قرص .. اما في
يستممل في التطبيقات المهمة والحرجة مثل حفظ قت01تا6 021158 لله 108 اما 160615 و 167613
نيهي تسمل في البيانات كبيرة الحجم حيث تقدم 169613 سرعة عالية لنقل البيانات .
اذا مصممي ال 18.2110 يجب ان يضموا في الحسبان المديد من العوامل : مثل ال 16781 110 و
عدد الاقراص المطلوبة ؛ طريقة ال 081197 المستمملة -
بمناقشة ال 1621100108 18217 يتضح لنا التقدم في مجال تخزين البيانات وكيفية توظيف الافكار
نفسها يكون حسب التطبيقات ‎٠‏
عدوم

يمكن حجز اكثر من موضع في الذاكرة 0111618 567©:81_لزيادة سرعة نقل البيانات يستخدام ال
© كوسيط بين الذاكرة والقرص عند عملية نقل البيانات .اثناء قراءة او كتابة :011178 0116 يمكن
للممالج ان يشغل !011178 اخرى . وهذا يمكن بوجود (010268800 1/0 01818 او 60000116 والذي
يعمل على التوازي وبمنمزل من ال 017 . الشكل (6) يوضح كيف يمكن لممالجين ان يمملان على
التوازي الممليتان 2,13 تمملان على التوالي ولكن بصورة 1687760 1716 بينما 0,10 تعملان على
اسهد
في حالة تحكم ال ل17.) على عدة عمليات يكون التشغيل على التوازي 6601111007© 08181161 غير
على التوازي 18811100 08181161 8 112 تكون عملية ال 01127811118 مفيدة جدا اما لوجود معالج
القرص الخاص (10668801[ 1/0 عاقثل (:0000116 او لوجود عدة 071 .
الشكل يوضح كيف يمكن لممليتي القراة والمعالجة ان تمملان على التوازي عندما يكون زمن معالجة ال
3106 على الذاكرة اقل من الزمن المطلوب لقراءة وتقل ال 0106168 التالي الى الذاكرة ‎٠‏