Hard Disk-u

[MAJDI]

HARD DISK-u

Hard disku eshte nje sport per memorizimin permanent te te dhenave. Dmth qe dhe kur kompjuteri eshte i fikur te dhenat e memorizuara ne te nuk humbasin. Fillimisht HDD kane qene me dimensione dhe karakteristikat e tjera shume modeste ne krahasim me ata qe ka sot. Psh HDD i pare
Qe ka dale ne treg i montuar ne nje PC ka qene IBM XT qe ka pasur nje kapacitet prej 10 MB dhe nje shpejtesi aksesi prej 8 milisec.
Memorizimi dhe leximi i te dhenave ne nje HDD behet duke pasur si baze ligjet e elektro magnetizmit.
HDD eshte i perbere nga disqet te mbuluara nga nje shtrese materiali magnetik. Numri i ketyre disqeve dhe lloji i materialeve meshtjelles tregojne dhe cilesine e HDD. Trashesia e kesaj shtrese mbeshtjellese eshte ne rangun e 1/10000 mm. Disqet jane te futur ne nje kuti metalike qe mbron disqet dhe pjeset e tjera nga grimcat e pluhurit. Ne fund te kesaj kutie eshte nje karte e quajtur karta logjike, kjo karte merr komandat nga kontrolleri i HDD. Karta logjike perkthen komandat e ketij kontrolleri ne ndryshime tensioni ne menyre qe te behet spostimi i kokave lexuese dhe shkruese.
Kokat lexuese dhe shkruese jane krahe metalike qe ne maje kane nje bobine elektromagnetike dhe jane te vendosura mbi siperfaqen e disqeve (1/1000 e diametrit te flokut afer) ne menyre qe te behet leximi dhe shkrimi i informacionit. Karta logjike i komunikon kokave lexuese shkruese nese te dhenat duhen shkruar apo lexuar nga siperfaqet e disqeve magnetike. Ne qender disqet jane te lidhur me nje bosht qe rrotullohet me shpejtesi kostante (mijra rrotullime ne minute).

Memorizimi ne HDD.

Ne qofte se nuk ka asnje fushe magnetike therrmijat magnetike qe ka pjesa siperfaqesore e disqeve kane nje orjentim te rastesishem. Nqes mbi to vendoset nje magnet (i cili krijon nje fushe magnetike) therrmijat orjentohen sipas fushes magnetike dmth polet pozitive te thermijave drejtohen nga poli negativ i magnetit ndersa polet negative nga poli pozitiv.Ne kete menyre krijohet nje bllok therrmijash magnetike te orjentuara ne nje kah te caktuar Rrolin e ketij magneti e luan bobina e kokes se shkrimit leximit, e cila kur ne te kalon rryme elektrike transformohet ne nje magnet dhe krijon nje fushe magnetike. Nqs ndrohet kahu i rrymes elektrike bobina luan rolin e magnetit me pole te kunderta ne karahasim me rastin e pare.
Dy blloqe te njepasnjeshme thermijash te orjetuara ne nje kah simbolizojne 0 ne sistemin binar, ndersa kur jane te orjentuara ne kahe te kunderta simbolizojne 1 ne sistemin binar. Keshtu qe nqs duam te shkruajme 0 ne nje pozicion te caktuar te diskut duhet te pozicionojme ne kete vend koken lexuese shkruese, krijohet blloku i pare i therrmijave te orjentuara, levizet koka dhe krijohet blloku i dyte i njepasnjeshem me te parin. Ne rastin e 1 kur vendoset koka lexuese shkruese tek blloku i dyte i therrmijave nderrohet kahu i rrymes elektrike ne menyre qe therrmijat te orjentohen me drejtim te kundert.

Leximi i te dhenave te memorizuara ne HDD.

Analizohen blloqet e krijuara ne fazen e memorizimit, duke vendosur koken lexuese shkruese mbi to por ne kete rast bobines nuk i vjen rryme. Kur bobina vendoset mbi te thermijezat magnetike te nje blloku jane magnete shume te vegjel qe sidoqofte krijojne nje fushe magnetike, levizja e kokes shkruese lexuese ne kete fushe magnetike shkakton kalimin e rrymes elektrike ne fijet e bobines.
Kjo rryme e ndryshon kahun ne baze te drejtimit te fushes magnetike, dmth orjentimit te therrmijave qe e kane shkaktuar ate, nga ky fakt behet dallimi midis 1 dhe 0 se memorizuar ne HDD.

Formatimi i HDD

Ne momentin kur ne HDD nuk ka asnje te dhene te memorizuar ne te (dmth eshte bosh), perpara memorizimit te te dhenave konkrete psh file te ndryshem duhet bere nje proces paraprak qe quhet formatim. Ky proces ben te mundur vendosjen e nje adrese specifike per cdo pozicion te diskut. Fillimisht behet ndarja e diskut ne sektore qarkore pastaj ne pista. Kombinimi i nje ose disa sektoreve ne nje piste eshte blloku elementar i memorizimit dhe quhet cluster. Ne kete menyre si kur shkruan apo kur lexon te dhena koka shkruese lexuese di vendodhjen e saj ne lidhje me siperfaqen e diskut. Numri i blloqeve elementare (cluster) qe mund te mbaje nje disk tregojne kapacitetin e diskut.
Ne sektorin 0 te diskut memorizohet nje file special qe quhet FAT (File Allocation Table). Ky file permban informacione per direktorine e diskut, strukturen e direktorive dhe listen e cluster-ave qe jane perdorur per te memorizuar te dhena.
FAT perdoret nga sistemi operativ DOS dhe disa versione fillestare te Windows 95,
ndersa ne sistemet operative te sotme microsoft perdor nje VFAT ose ndryshe dhe FAT32, ndryshimet midis ketyre dyjave jane se VFAT lejon leximin dhe shkrimin 32bit ndersa FAT 16 bit. FAT limiton numrin e fileve qe mund te memeorizohen ne 65536 cfaredo kapaciteti te kete disku, nga kjo rrjedh qe dimensioni i cluster-it (njesia me e vogel ku mund te shkruhet nje file ose pjese e nje file-i) gjendet duke pjestuar kapacitetin e diskut me 65536(deri ne kapacitetin 256 Mb nje cluster eshte 4 KB), keshtu qe cluster-at (ne FAT) behen gjithmone e me te medhenj me rritjen e kapacitetit te HDD. Kur hapesira per memorizimin e fileve behet duke perdorur VFAT, mund te memeorizohen nje numer me i madh file-esh ne disk , dimensionet e cluster-it jane standard 4 Kb, per disqe deri ne 2 terabyte (ose afersisht 2 milione MB).

Kompresimi i disqeve

Sic u tha dhe me lart dimensionet e clusterit tek FAT mund te arrine dimensione relativisht te medha (psh 32 KB). Duke marre parasysh faktin qe nje file teksti jo i formatuar qe ka vetem nje karakter kerkon nje hapesire prej 1 KB per t’u memorizuar ne disk del se memorizimi i nje file 1 Kb realisht memorizohet ne nje hapesire ne disk 32 KB, qe eshte nje harxhim i konsiderueshem i hapesires se memorizimit ne HDD. Te njejten gje mund te themi dhe per VFAT (vetem qe ketu harxhimi eshte me i vogel sepse dimensioni i nje clusteri eshte 4Kb). Ekzistojne software (sistemet operative Windows i kane te integruara ) qe bejne kompresimin e disqeve.
Keto software bejne te mundur shkrirjen e gjithe fileve te diskut ne nje te vetem per te evituar harxhimet e hapesires se memorizimit.

Defragmentimi i disqeve

Kur memorizojme file-in e para ne disk ky memorizohet gjate nje piste ne cluster te njepasnjeshem, me fjale te tjera koka lexuese shkruese kalon nga nje cluster tek tjetri ne menyre te vazhdueshme. Kete logjike mund te perdorim ne rastin kur memorizohen filet fillestare ne HDD, per pas eleminimit te nje file ky i fundit le nje hapesire bosh qe eshte e disponueshme per memorizimin e nje file ose pjese te nje file tjeter. Nqs do te pergjithesonim ne rastin e shume fileve del qe me kalimin e kohes memorizimi i fileve nuk behet me ne cluster te njepasnjeshem por ne cluster qe mund te jene shume larg nga njeri tetri. Ky fenomen(fragmentimi i fileve ) ngadalson kohen e leximit dhe shkrimit pasi kokat magnetike duhet te levizin ne hapsira qe jane larg nga njera tjetra per shkrimin dhe leximin e nje file. Si ne rastin e meparshem ekzistojne software qe bejne defragmentimin e disqeve, dhe bejne te mundur memorizimin e nje file-i ne cluster te njepasnjeshem (ose te afert). Me ane te ketyre software behet e mundur rritja e shpejtesise se leximit dhe memorizimit te nje file ne disk.

[MAJDI]

PROCESORI

Procesori eshte njesia qendrore e perpunimit te te dhenave CPU (Central Processing Unit). Te gjitha komponentet e tjere sherbejne si nje ure midis perdoruesit dhe procesorit, marrin te dhenat nga perdoruesi dhe ia dorzojne procesorit qe ti perpunoje.
Procesori i pare ne nje personal computer ishte Intel 8088. Gjeneracioni pasardhes i procesoreve Intel ishte 8086, 80286, 80486. Keta procesore ishin versione me te komplikuara te paraardhesve te tyre. Psh 8088 kishte nje frekuence prej 4,7 MHz ndersa 80486 arrinte deri ne 133 MHz. 8088 mund te trajtonte 8 bit te dhenash ne te njejten kohe ndersa 80486 32 bit.Gjenerata e fundit e procesoreve Intel eshte Pentium (gjenerata e peste).
Ne familjen e procesoreve Pentium perfshihen : Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III dhe Pentium IV.
Arkitektura e familjes Pentium eshte permiresuar ne menyre te ndjeshme ne lidhje me paraardhesin e tij 80486. Nje nga gjerat kryesore eshte se chipet e Pentium kane dy ALU, nderkohe qe 80486 ka vetem nje. Kjo ndryshim eshte bere per te realizuar perpunimin e dy bashkesi numrash njekohesisht. ALU (Arithmetic Logical Unit) eshte njesia qe ben perpunimin e gjithe te dhenave qe jane numra te plote. Si dhe 486 edhe pentium ka nje njesi te vecante per perpunimin e numrave me presje qe quhet FPU (Floating Point Unit). Nje diference tjeter me 486 eshte se pentium mund te marri 64 bit te dhena njekohesisht ndersa 486 sic e thame me lart mund te marri vetem 32. Per sa i perket memories chache 486 ka 8 Kb chache ndersa pentium II ka 2 MB. Memoria chache eshte nje memorie e integruar ne chip-in e procesorit dhe te dhenat midis chache dhe procesorit transportohen 2-3 here me shpejt sesa midis procesorit dhe memories qendrore. Memoria chache eshte projektuar per te lejuar ALU te punoje ne menyre pothuajse konstante (dmth pasi ka perpunuar nje te dhene te mos rri pa bere gje nderkohe qe pret te dhenen tjeter per tu perpunuar).
Idealja eshte qe ALU ti kete gati te gjitha te dhenat qe duhen perpunuar dmth mos te rri asnjehere inaktive. Nqs ndodh kjo gje atehere procesori ekzekuton nje instruksion ne nje cikel clock-u.
Sidoqofte potenciali maksimal i procesorit pentium nuk arrihet pothuajse asnjehere. Clock-u ose ora e procesorit eshte nje oshilator kuarci qe vibron me nje frekunce te caktuar kur ne te kalon rryma elektrike, keshtu qe gjate nje vibirimi leshohet nje signal elektrik, frekuenca me te cilen prodhohen keto sinjale elektrike eshte ajo qe quhet frekuenca e procesorit (1Hz = 1 vibracion ne sec).

Si behet mbledhja e dy numrave

Sic eshte thene dhe me pare informacioni i ne brendesi te kompjuterit paraqitet me ane te sistemit binar 0 , 1.
Supozojme se kemi oren e procesorit dhe nje tranzistor. Ora leshon nje sinjal elektrik dhe ky kalon tek tranzistori, me faktin qe ky i fundit lejon kalimin e ketij impulsi elektrik paraqesim 1, me te kunderten 0.
Sic eshte thene me tranzistoret pervec memorizimit te te dhenave mund dhe te bejme veprime logjike.
Veprimi me i thjeshte logjik qe mund te behet me nje tranzistor eshte veprimi i mohimit ose sic quhet ndryshe porta logjike NOT.
Kjo porte eshte e perbere nga nje tranzistor qe dy inputet i merr nga ora dhe nga nje tranzistor tjeter. Nqs nga tranzistori tjeter vjen rryme elektrike dmth tranzistori i inputit eshte i mbyllur (simboliziohet me 1) tranzistori i portes tone nuk e lejon korrentin e ores te kaloje ne te dmth eshte i hapur (simbolizohet me 0), keshtu qe ky tranzistor (porta NOT) nqs merr ne input 1 jep output 0.Ne rast te kundert kur nga tranzistori i input nuk kalon rryme atehere tranzistori i portes eshte i mbyllur, lejon kalimin e impulsit elektrik te leshuar nga ora keshtu qe simbolizon nje 1.
Atehere porta NOT kur merr input 1 nga tranzistori jep 0 kur merr 0 jep 1.
Te gjitha portat e tjera logjike jane kombinacione te nje numri te caktuar portash NOT.
Portat e tjera jane OR, AND, XOR, te gjitha keto porta marrin dy inpute nga dy tranzistore te ndryshem dhe japin nje output.

OR : inputi 00,10,01,11 jep respektivisht outputin 0,1,1,1
AND : inputi 00,10,01,11 jep respektivisht outputin 0,0,0,1
XOR : inputi 00,10,01,11 jep respektivisht outputin 0,1,1,0

Mbledhja e dy numrave binare njeshifrore behet me ane te nje strukture qe quhet Half Adder. ky eshte i perbere nga nje porte AND dhe nje porte XOR. Half Adder-i merr si input dy numrat binare njeshifrore qe duhet te mblidhen dhe jep si rezultat shumen e ketyre dy numrave . Input-in e marrin te dyja portat AND dhe XOR, output-i i portes AND eshte shifra e pare e rezultatit ndersa outputi i portes XOR eshte shifra e dyte.
Psh supozojme se si input ne Half Adder kemi 1 , 1 dhe si rezulatat Half Adder-i duhet te japi shumen e tyre.
Kur portes AND i vete inputi 1,1 jep si output 1 nderesa porta XOR jep si output 0 keshtu qe rezultati i Half Adder-it eshte 10 qe ne sistem numerimi me baze 10 korrespondon me numrin 2, qe eshte dhe shuma e dy numrave te marre ne input.
Per te bere shumen e dy numrave binare 2 shifrore Half Adder-i kombinohet me nje strukture tjeter portash logjike qe quhet Full Adder. Ky i fundit eshte i perbere nga dy Half Adder dhe nje porte logjike OR. Per te bere mbledhjet e numrave 3 shifrore kesaj strukture i shtohet dhe nje Full Adder dmth kemi nje Half Adder dhe dy Full Adder. Ne pergjithesi per te mbledhur dy numra n shifrore duhet nje Half Adder dhe n-1 Full Adder. Psh nje procesor 80386 perdor 32 Full-Adder.
Dihet qe me ane te mbledhejes mund te smulohen te gjitha veprimet e tjera matematike si zbritja, shumezimi, pjestimi etj.
Si rrjedhim ALU e procesorit mund te ekzekutoje te gjitha veprimet matematike dhe llogjike duke perdorur nje numer te caktuar tranzistoresh.