بافر دیسک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو


بافر دیسک در ذخیره‌سازی کامپیوتر، بافر دیسک (اغلب دوپهلو، حافظه نهان دیسک و یا بافر کش نامیده می‌شود) حافظه جاسازی شده در یک هارد دیسک که به عنوان یک بافر بین بقیه کامپیوتر و پلاتر فیزیکی هارد دیسک است، برای ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. هارد دیسک‌های مدرن با ۸-۱۲۸ مگابایت، از این حافظه آمده، و دیسک‌های حالت جامد با تا ۵۱۲ مگابایت یا ۱ گیگابایت نیز به همین صورت از این حافظه آمده‌اند. در اواخر ۱۹۸۰، بدلیل اینکه تقریباً تمام هارد دیسک‌ها به فروش رسید، میکروکنترلرها و یا ATA، سریال ATA، SCSI و یا رابط کانال فیبر، جاسازی شدند. مدارات درایو معمولاً مقدار کمی از حافظه را برای ذخیرهٔ بیت‌ها در رفت‌وآمد پلاتر دیسک، استفاده می‌کنند. بافر دیسک از لحاظ فیزیکی متمایز است و از صفحات مختلف کش جهت نگه داری سیستم عامل در حافظهٔ اصلی کامپیوتر استفاده می‌کند. بافر دیسک به وسیلهٔ میکروکنترلرای که در درایو هارددیسک است کنترل می‌شود و صفحهٔ کش نیز به وسیلهٔ کامپیوتر برای دیسکی که ضمیمه شده است، کنترل می‌شود. بافر دیسک معمولاً کوچک است، از ۸ تا ۶۴ ،MiB، و صفحهٔ کش بطور کلی تمام حافظهٔ فیزیکی استفاده نشده است. زمانی که داده در صفحهٔ کش در چندین زمان دوباره استفاده می‌شود، داده در بافر دیسک به ندرت استفاده می‌شود. از این جهت، انواع کش دیسک و بافر کش اسم غلطی هستند؛ در کنترل کننده‌های حافظهٔ جاسازی شده بیش تر بافر دیسک نامیده می‌شود. توجه شود که که آرایه یکنترل کننده‌های دیسک برخلاف کنترل کنندهٔ دیسک معمولاً حافظهٔ کش نرمال 0.5-8 GiB دارند.

موارد استفاده[ویرایش]

خواندن روبه جلو/خواندن روبه عقب[ویرایش]

زمانی که خواندن از دیسک را اجرا می‌کنیم، بازوهای هد خواندن /نوشتن را حرکت می‌دهند برای نزدیک شدن به ترک صحیح، و بعد از زمان انجام یسری تغییرات هد خواندن شروع به کندن بیت‌ها می‌کند. معمولاً، اولین سکتور برای خواندن، یکی از درخواست‌ها برای سیستم عامل نیست. دیسک کامپیوترهای جاسازی شده معمولاً سکتورهای درخواست داده نشده را در بافر دیسک ذخیره می‌کند به این دلیل که سیستم عامل بعداً آن‌ها را درخواست کند.

سرعت در نوشتن[ویرایش]

میکروکنترلر دیسک‌های جاسازی شده ممکن است به یک کامپیوتر اصلی سیگنال بدهد که نوشتن دیسک فوراً پس از دریافت نوشتن داده کامل شده است، قبل اینکه داده‌ها دقیقاً روی پلاتر نوشته بشوند. سیگنال اولیه اجازه می‌دهد که کامپیوتر اصلی کارش را ادامه بدهد حتی درمورد داده‌هایی که طبیعتاً هنوز نوشته نشده‌اند. این می تونه گاهی اوقات خطرناک باشد، چرا که پاور قبل از اینکه داده‌ها بطور ثابت در مدیای مغناطیسی فیکس شوند، تمام می‌شود، داده‌ها ممکن است از روی بافر دیسک پاک شوند (از بین بروند) و فایل سیستم روی دیسک ممکن است به طرف چپ صفحه ناجور (متناقض) بشود. در بعضی دیسک‌ها، این دورهٔ آسیب پذیر بین سیگنال دادن کامل شدن نوشتن و فیکس شدن داده می‌تواند بطور قراردادی طول بکشد، همانند نوشتن که می‌توانند بطور نامحدود بوسیلهٔ درخواست‌هایی که می‌رسد مدت دار باشد. به این دلیل، افزایش در نوشتن می‌تواند بحث بر انگیز باشد. هماهنگی می‌تواند ادامه پیدا کند، اگرچه، بوسیلهٔ استفاده کردن از بستهٔ باتری سیستم حافظه برای کش دیتا. البته این معمولاً تنها در بالای کنترل کننده‌های RAID پیدا می‌شود. متناوباً، کس می‌تواند بطور ساده خاموش بشود هنگامی که بدرستی داده بیش تر از چیزی که برای نوشتن ضروری است فرض بشود. گزینهٔ دیگر برای ارسال داده به دیسک در یک نظم دقت مدیریت و مشکل فلش کش معمولاً در مکان‌های درست، شبیه فایل سیستم ZFS انجام می‌شود.

صف بندی فرمان[ویرایش]

SATA جدید و بیش تر دیسک‌های SCSI می‌توانند فرمان‌های متعدد را بپذیرند هنگامی که یک فرمان در ادارهٔ صف دستور است. این فرمان‌ها در کنترل کنندهٔ دیسک‌های جاسازی شده ذخیره می‌شوند تا وقتی که کامل شوند. یک منفعتی که در فرمان‌ها می‌تواند ارائه شود تا پردازش کاراتر باشد، بنابراین فرمان‌های موثر بعضی ناحیه‌های دیسک بایکدیگر گروه بندی می‌شوند. باید یک عمل خواندن به داده‌ای در انتهای صف نوشتن مراجعه کند، به داده‌های نوشته شده بازگشت داده خواهند شد. صف فرمان برای نوشتن سرعتنش در سیستم عامل کامپیوتر متفاوت است این نکته (اخطار) هست هنگامی که داده دقیقاً بر روی مدیای مغناطیسی نوشته می‌شود.OS می‌تواند این اطلاعات را برای نگه داشتن فایل سیستم از طریق نوشتن، استفاده کند.

منابع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Disk Buffer»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۷ دی ۱۳۹۲).