تعریف عام حافظه:
هر دستگاهی که قادر به نگهداری اطلاعات باشد(بتوان اطلاعات را در آن ذخیره کرد) به نحوی که استفاده کننده از آن بتواند، در هر لحظه که لازم باشد، به اطلاعات مورد نیاز دستیابی داشته باشد. حافظه نامیده می‌شود. با توجه به وجود دو محیط، می‌توان حافظه‌های موجود در یک سیستم کامپیوتری را به دو رده کلی تقسیم کرد:
- حافظه‌های درون ماشینی
- حافظه‌های برون ماشینی
خصوصیات حافظه در معنای عام:
انواع مختلف حافظه، هریک ویژگی‌هایی دارند، اما خصوصیاتی بین آنها مشترک است از جمله:
- نوشتن و خواندن: هر حافظه‌ای این قابلیت را دارد که بتوان در آن نوشت(درج اطلاعات) و یا از آن خواند(واکشی اطلاعات).
- نشانی پذیری: هر حافظه‌ای مجهز است به یک مکانیسم نشانی دهی، و به عبارت دیگر می‌توان به اطلاعات مورد نظر در حافظه، نشانی دهی کرد. واحد نشانی پذیرو نحوه نشانی دهی البته بستگی به نوع حافظه دارد.
- دستیابی پذیری: هر حافظه‌ای، از طریق مکانیسم نشانی دهی، مورد دستیابی قرار می‌گیرد. دستیابی ممکن است به منظور خواندن از، یا نوشتن در حافظه صورت بگیرد.
- ظرفیت:هر حافظه‌ای دارای ظرفیتی است که به بیت یا بایت یا اضعا ف انها بیان می‌شود.
- زمان دستیابی:مدت زمانی است بین لحظه‌ای که دستور خواندن/ نوشتن داده می‌شود و لحظه‌ای که حافظه مورد نظر مورد دستیابی قرار می‌گیرد. منظور از حافظه مورد نظر قسمتی از حافظه‌است که داده مورد نظر در آن ذخیره شده‌است، مثلا در حافظه اصلی، کلمهو یا در حافظه خارجی، سکتور یا بلاک.
- نرخ انتقالیا سرعت انتقال: کمیتی است از اطلاعات که در واحد زمان از حافظه قابل انتقال است و آنرا به بایت در ثانیه (و یا اضعاف آن) بیان می‌کنند.
سلسله مراتب حافظه ها:
در یک سیستم کامپیوتری، رسانه‌های ذخیره سازی گوناگونی برای نگاهداری اطلاعات وجود دارد که اصطلاح عام حافظه، به همه آنها اطلاق می‌شود. این رسانه‌ها هریک دارای محدودیت‌ها و مزایایی هستند و لازم است که مجموعه‌ای از آنها مورد استفاده قرار گیرد تا بتوان، ضمن جبران معایب هریک، از مزایای جملگی بهره گرفت. دلایل بکارگیری انواع مختلف رسانه‌های ذخیره سازی را می‌توان به شرح زیر بیان کرد:افظه‌های درون ماشینی هنوز دارای ظرفیت محدود هستند.
- لزومی ندارد همه اطلاعاتی که برای رفع نیازهای اطلاعاتی یک محیط عملیاتی ذخیره می‌شوند همیشه در حافظه‌های درون ماشینی مقیم باشند. بلکه فقط آن اطلاعاتی که مورد نیاز برنامه‌های درحال اجرا هستند.
- رسانه‌های ذخیره سازی سریع، غالبا گران هستند.
- معمولاً برنامه‌ها، به حافظه بیشتری از آنچه که واقعا سیستم می‌تواند در محیط درون ماشینی تامین کند، احتیاج دارند.
- حجم اطلاعاتی که امروزه بشر انباشت می‌کند بسیار بالا، و پیوسته به طور تصاعدی در افزایش است و نمی‌توان با توجه به ظرفیت محدود و حافظه‌های درون ماشینی، این حجم فزاینده اطلاعات را در محیط درون ماشینی ذخیره سازی کرد.
- حافظه‌های درون ماشینی نامانا هستند و اطلاعات ذخیره شده در آنها می‌تواند از بین برود.
- گاه لازم است چندین فراروندبطور همروند به داده دستیابی داشته باشند، در این صورت داده باید مثلا روی دیسک ذخیره شود.
باتوجه به دلایل فوق، می‌توان گفت که باید برای اطلاعات، از نظر درجه در دسترس بودنآنها برای واحد پردازش مرکزی، اولویت قائل شد، و از اینرو مفهوم سلسله مراتب حافظه‌ها مطرح شده‌است.
چهار تکنولوژی وجود دارد:
۱-تکنولوژی الکترومکانیک
۲- تکنولوژی الکترومغناطیس
۳- تکنولوژی الکترواپتیک
۴- تکنولوژی الکترومغنااپتیک
انواع حافظه‌های برون ماشینی در هر یک از چهار تکنولوژی عبارتند از:
- تکنولوژی الکترومکانیک:
۱-کارت منگنه شدنی
۲- نوار منگنه شدنی
- تکنولوژی الکترومغناطیس:
۱-نوار مغناطیسی
۲- دیسک مغناطیسی
۳- طبله
- تکنولوژی الکترواپتیک:
دیسک نوری
- تکنولوژی الکترومغنااپتیک:
دیسک نوری- مغناطیسی اینک به مطالعه دو رسانه رایجتر یعنی نوار مغناطیسی و دیسک مغناطیسی می‌پردازیم. در این مطالعه جنبه‌هایی مورد نظرند که در سیستمهای فایلینگ مطرح اند. لذا در مباحث مربوط به الکتروتکنیک و یا سخت‌افزار این رسانه‌ها وارد نمی‌شویم. ضمنا توجه داریم که تکنولوژی رسانه‌های ذخیره سازی مرتبا در تحول و تغییر است. بنابراین مقادیر مربوط به پارامترهای این رسانه‌ها در این کتاب، عمدتا به عنوان مثال ارائه شده‌اند و نشاندهنده وضع فعلی رسانه‌ها نیستند.
