تحقیق دانشجویی - 366

اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 21 اسفند 1393 ساعت: 10:12 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره اصول كار و تعمير مانيتورهاي CRT,مونيتورهاي كامپيوترهاي امروزي,اصول عملكرد مونيتورهاي مبتني بر لامپ هاي اشعه كاتدي,انواع CRT,امواج بشكه اي و بالشتكي,

نويسنده:asemankafinet1

متالوگرافي و كاربرد آن.. 1

تحقیق درباره متالوگرافي و كاربرد آن

بازديد: 77

دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,دانش آموزی,تحقیق دانشجویی,

تحقیق درباره متالوگرافي و كاربرد آن

متالوگرافي، شاخه اي از علم متالوژي است كه شامل آماده سازي و مطالعه سطحئ يك نمونه فلزي مي‌باشد. در اين بررسي و مطالعه، كه با استفاده از ابزاري بنام ميكروسكوپ صورت مي‌گيرد، اطلاعاتي راجع به ساختار دروني قطعات فلزي بدست مي‌آيد.

بطور كلي، مطالعات ساختاري فلزات و آلياژها، در زير ميكروسكوپ در دو مقياس به شرح زير انجام مي‌گردد:

1) بررسي و مطالعه ماكروسكوپي

Macroscopic Examination

2) بررسي و مطالعه ميكروسكوپي

Microscopic Examination

مطالعات ماكروسكوپي ساختار فلزات و آلياژها

در اين نوع برسي، ساختار فلزات د رزير ميكروسكوپ و با بزرگنمايي كم (تا حدود 10 برابر) مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. اين امر موجب مي‌شود تا بر روي سطح وسيعي از نمونه مورد آزمايش يك مطالعه اجمالي انجام مي‌شود و اغلب نيز اطلاعات اوليه اي راجع به كيفيت قطعه، يعني يكپارچگي فلز و ساختار آن، انجماد و كيفيت عمليات نهايي(ريخته گري، كار مكانيكي، جوشكاري و...)بدست آيد.

بدليل پايين بودن بزرگنمايي، بررسيهاي ماكروسكوپي در تحقيقات فلزات، بيشتر در مراحل ابتدايي و اوليه بكار گرفته مي‌شوند و مطالعات دقيق تر و نهايي، ديگر در اين مقياس قابل بررسي نمي باشند.

مطالعه ساختارهاي ماكروسكوپي، مي‌تواند هم‌بطور مستقيم بر روي سطح فلز(به عنوان مثال بر روي سطح قطعات ريخته گري يا قطعات آهنگري شده) صورت مي‌گيرد و هم‌بر روي مقاطع شكست و نيز بعد از انجام عمليات سطحي ويژه بر روي سطح قطعه انجام مي‌شود. در زير بطور خلاصه، به موارد كاربرد متالوگرافي در بررسي هاي ماكروسكوپي ساختار فلزات و آلياژها اشاره مي‌گردد:

بررسي مقاطع شكست قطعات به منظور تعيين علل شكست و نيز نوع شكست از نقطه نظر اينكه، اين شكست از نوع تردBrittle Fracture بوده و يا از اينكه و يا از نوع نرم Ductile Fracture مي‌باشد.

لازم به ذكر است مقطع شكست ترد، به صورت صيقلي ديده مي‌شود، در حاليكه مقطع شكست نرم، بدليل وجود ناهمواري(پستي و بلندي) تيره ديده مي‌شود. شكست نرم با تغيير فرم پلاستيك همراه است.

تعيين حفره هاي انقباضي، حفره هاي گازي، شكافها و محفظه هاي تشكيل شده در فلز ريخته شده(شمش‌ها يا قطعات ريختگي) كه در اثر شرايط نامناسب ذوب و ريخته گري و انجماد حاصل مي‌شوند.

تركهاي تشكيل شده در فلز نورد يا آهنگري شده، ذر حين انجام كار مكانيكي ياعمليات حرارتي .

محفظه‌ها و مكهاي گازي كه ضمن جوشكاري در محل جوش بوجود مي‌ايند.

مطالعات ميكروسكوپي ساختار فلزات و آلياژها

مطالعه ساختار دروني موارد در زير ميكروسكوپ را، تحت بزرگنمايي هاي بالا، مطالعه ميكروسكوپي و ساختار مشاهده شده در چنين حالتي، ساختار ميكروسكوپي مي‌نامند.

بر حسب بزرگنمايي مورد نياز مي‌توان فازهاي يك ساختار، تعداد، شكل و توزيع آنها را با استفاده از ميكروسكوپ هاي نوري و الكتريكي مورد بررسي و مزالعه قرار داد.

لازم به ذكر مي‌باشد كه نمونه‌ها در اين نوع بررسي ها، بايستي بعد از انجام عمليات سطحي، مورد مطالعه قرار گيرند.

برخي از كاربردهاي متالوگرافي در بررسي ميكروسكوپي ساختار مواد فلزي به شرح زير مي‌باشد:

تعيين و تشخيص فازهاي تعادلي و غير تعادلي

تعيين روش توليد و عمليات انجام شده بر روي قطعه

متالوگرافي كمي(تعيين اندازه دانه‌ها و آخالها، بويژه تعيين اندازه دانه هاي فاز زمينه و يا تعداد آخالهاي موجود در يك آلياژ)

براي تعيين اندازه دانه، ساختار ميكروسكوپي در يك بزرگنمايي(x100) با مقياس هاي استاندارد مقايسه مي‌شود. در اين اندازه گيري، تعداد دانه‌ها در واحد سطح مقطع ميكروسكوپي، شمارش شده و در نهايت قطر متوسط استاندارد يك دانه يا تعداد دانه‌ها در mm³1 فلز محاسبه مي‌شود.

محاسبات مربوط به فاكتورهاي ذكر شده جهت تعيين اندازه دانه، در جدول زير نشان داده شده است.(جدول 3)

لازم به ذكر است كه در مقياس هاي استاندارد، به هر اندازه دانه يك شماره نسبت داده مي‌شود كه در حقيقت نشان دهنده مشخصات دانه بندي يك ساختار مي‌باشد.

Table3: Parameters of Steel Struture with Various Grain Numbers

Grain number	Average area of grain mm²	Average numbers of grains per mm² of microseetion	Average numbers of grains per mm²	Average caicutated diameter of grain	Average standard Diameter mm
-3	1.024	1	1	1	0.875
-2	0.512	2	2.7	0.691	0.65
-1	0.256	4	8	0.5	0.444
0	0.128	8	21	0.352	0.313
1	0.064	16	64	.025	0.222
2	0.032	32	179	0.177	0.167
3	0.016	64	512	0.125	0.111
4	0.008	128	1446	0.088	0.0788
5	0.004	256	4006	0	0.0533
6	0.002	512	11417	0.011	0.0391
7	0.001	1024	32768	0.031	0.0267
8	0.0005	2048	92160	0.022	0.0196
9	0.00025	4096	262122	0.015	0.0133
10	0.000125	8192	737280	0.012	0.0099
11	0.0000462	16384	2097152	0.0079	00.69
12	0.000032	32768	5930808	0.0056	0.0049
13	0.000016	65536	16777216	0.0039	0.0032
14	0.000008	131072	47448061	0.0027	0.0023

وسايل و تجهيزات مورد استفاده در متالوگرافي

ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني

مشاهده ساختار ميكروسكوپي مواد اغلب با دو وسيلهخ ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني صورت مي‌گيرد. حوزه بزرگنمايي اين دو ميكروسكوپ نوري بزرگنمايي در حد بين 20تا 2000مرتبه دارد و براي مطالعه مواردي نظير ساختاري ميكروسكوپي(دانه هاي جسم) مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

در حاليكه در تحقيقات عالي كه نياز به بزرگنمايي هاي بسيار بالا مي‌باشد از ميكروسكوپ الكتروني استفاده مي‌شود. ميكروسكوپ الكتروني امروزه از مدرنترين دستگاه هاي تحقيقاتي است كه بزرگنمايي آن حدود 30000 مرتبه است و البته هر روزه ميكروسكوپ هاي قويتر و گرانتر ساخته شده و در اختيار مراكز تحقيقاتي جهان قرار مي‌گيرد.

ميكروسكوپ نوري

ميكروسكوپ نوري دستگاه آشنايي است كه با طرحهاي گوناگون به بازار عرضه شده است. اين ميكروسكوپ‌ها بر حسب يكي از دو حالت عبور نور از داخل نمونه و يا بازتاب (انعكاس) آن از سطح نمونه به دو دسته عبوري(شفاف) و انعكاسي طبقه بندي مي‌شوند.

در متالوگرافي و شناخت ساختار ميكروسكوپي مواد و فلزات چون بيشتر مواد كدر هستند لذا نور از آنها عبور نمي كند، در نتيجه در متالوگرافي بيشتر از ميكروسكوپ انعكاسي استفاده مي‌شود. شمايي از اين دستگاه در شكل(25) مشاهده مي‌شود.

شكل-25

اولين مرحله آماده كردن نمونه براي مشاهده زير ميكروسكوپ، ساييدن و پرداخت كردن آن تا مرحله آينه اي است، در اين وضعيت تمام قسمتهاي سطح نمونه، نور را به داخل عدسي منعكس مي‌كنند، در نتيجه هيچگونه ساختار ميكروسكوپي مشاهده نمي شود.

با عمل اچ كردن(حك كردن) مرز بين دانه‌ها مرئي مي‌شوند. معمولاً براي انجام اين كار، سطح پرداخت شده را در معرض تأثير نوعي ماده شيميايي قرار مي‌دهند. تأثير ماده شيميايي روي نمونه، با خوردن مرز بين دانه‌ها شروع مي‌شود. مرز بين دانه‌ها در اثر خورده شدن بصورت شيارهاي ظاهر مي‌شود. نورهاي منعكس شده از شيارهايي ظاهر مي‌شود. نورهاي منعكس شده از شيارها تغيير مسير داده و به عدسي چشمي نمي رسد، در نتيجه مرز يبن دانه به صورت خطوط تيره ظاهر مي‌شوند.

ادامه عمل اچ كردن با خورده شدن سطح دانه‌ها همراه است. سرعت خورده شدن سطح دانه به جهت استقرار صفحات بلورين آن بستگي دارد. سرعت واكنش شيميايي در همه جهات يكسان نيست، لذا سطح برخي از دانه‌ها سريعتر از سطح دانه هاي لذا سطح برخي از دانه‌ها سريعتر از دانه‌ها از سطح دانه هاي ديگر خورده مي‌شوند. آن دانه هايي كه طوري جهت گيري شده اند كه نور منعكس شده از انها به داخل ميكروسكوپ بر نمي گردد، تيره ديده مي‌شود.

ميكروسكوپ الكتروني

ميكروسكوپ الكتروني(SEM) امروزه اغلب در مراكز تحقيقاتي معتبر جهان مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

زمينه هاي تحقيق بيشنر عبارتند از: زمين شناسي، متالوژي،تكنولوژي نيمه هاديها، كنترل كيفي بررسي ساختاري فلزات، شكست نگاري، خوردگي و اكسيداسيون، متالورژي پودري، لاستيكها و پلاستيكها، انجماد، شكل دادن فلزات و ... .

بزرگنمايي ميكروسكوپ الكتروني بسيار بالاست و تا 300000 برابر مي‌رسد و قدرت تفكيك آن نيز بسيار عالي است و قادر است تا حدود A10 (انگستروم) را تشخيص دهد. امروزه همراه با ميكروسكوپ الكتروني، دستگاه آناليز اشعه X نيز وجو دارد كه مي‌تواند آناليز كمي تركيب را نيز در يك حجم كوچك ارائه دهد.

اصول كلي دستگاه ميكروسكوپ الكتروني بدين صورت است كه يك دسته پرتو الكتروني توسط ايجاد ولتاژ بسيار بالا( حدودKV50) از يك فيلمان حرارت ديده شتاب داده مي‌شوند اين الكترونها ا زميان عدسي هاي مغناطيسي عبود كرده و بصورت متمركز شده بر روي سطح نمونه (آلياژ) تأبيده مي‌شود و موجب مي‌شود كه الكترونهايي از سطح نمونه خارج گردند، اين الكترونها توسط يك كلكتور جمع آوري شده و توسط آمپلي فاير تقويت شده و بر روي صفحه تلويزيوني رؤيت مي‌گردد و اطلاعات دقيقي از سطح نمونه بدست مي‌دهد كه مي‌توان آنرا مورد تجزيه و تحليل قرار داد.

دستگاه پوليش(صيقل كاري)

پس از اينكه از آلياژ نمونه تهيه شد بايستي آنرا تراشكاري كرده و سپس سطح آنرا توسط سمباده هاي درشت و بعد با سمباده هاي بسيار نرم(به ترتيب) سمباده كاري و صيقل نمود.

صيقل كاري نهايي توسط دستگاه پوليش انجام مي‌گيرد. دستگاه مزبور بسيار ساده است و بطور كلي از طريق مكانيكي يك ديسك صفحه اي كه روي آن را پارچه پرزدار يا مخمل يا پوست خز و يا پارچه هاي ظريف چسبانده شده است،با سرعت مناسب به حركت‌ در مي‌آيد و حول محور اصلي مي‌چرخد .

در حين صيقل كاري نهايي از ساينده هايي نظير اكسيد آلومينيوم(كوراندم) كه به صورت پودرهاي بسيار ريز متعلق در آب مي‌باشند براي مواد آهني و مسي استفاده مي‌شود وبراي صيقل كاري آلياژهاي آلومينيوم و منيزيم غالباً از اكسيد منيزيم معلق در آب استفاده مي‌شود.

اين ذرات ساينده بر روي پارچه مخمل دستگاه پوليش ريخته مي‌شوند و نمونه را روي آنها نگه مي‌دارند تا سطح آن كاملاً صيقلي و آينه اي گردد.

عمليات آماده سازي و تهيه يك مقطع متالوگرافي

تحقيق بر روي ساختار فلزات بوسيله، يك ميكروسكوپ، تنها وقتي امكان پذير است كه پرتوهاي نوري تابيده شده به سطح فلز، با شدت نسبتاً زيادي از اين سطح منعكس گردد. به همين دليل، سطح نمونه بايستي تحت عمليات سطحي خاص، آماده گردد. نمونه اي كه سطح آن جهت بررسي ميكروسكوپي آماده شده است، «مقطع» ناميده مي‌شود. براي تهيه يك مقطع بايستي نمونه اي از فلز مورد مطالعه، بريده شده و سطحي صاف و صيقلي تهيه گردد.

مراحل آماده سازي يك مقطع جهت بررسي و مطالعه ميكروسكوپي به ترتيب زير مي‌باشد:

نمونه برداري Specimen Selection

انتخاب نمونه هاي متالوگرافي كه بايستي زير ميكروسكوپ آزمايش شوند، از اهميت زيادي برخوردار است. نمونه بايستي نماينده تمامي يك قطعه باشد، به هنگام بررسي يك عيب از طريق متالوگرافي بايستي نمونه از محل آن عيب تهيه شود تا اطلاعات كاملي كاملي بدست آيد. همچنين در بعضي موارد، بخصوص در مورد قطعات نورد شده، بدليل ناهمسو بودن خواص در جهت نورد و در جهت عمود بر آن، لازمست تا نمونه برداري در هر دوجهت صورت گيرد. قطعات و نمونه هاي كوچك، پس از انجام عمليات سطحي مناسب بر روي آنها، مستقيماً جهت مطالعه، زير ميكروسكوپ قرار مي‌گيرند. در صورتيكه اندازه و وزن يك قطعه زياد باشد و يا اينكه قطعه داراي شكل پيچيده اي بود و فاقد يك قسمت مسطح باشد، در اينصورت، لازمست كه نمونه اي كوچك از قطعه بريده شده و تحت عمليات سطحي قرار گيرد.

نمونه برداري ممكنست به روشهاي مختلفي انجام شود كه معمولترين آنها عبارتند از:

الف) نمونه برداري از طريق بريدن

ب) نمونه برداري از طريق شكستن

در موارد نرم، نمونه برداري را مي‌توان از طريق بريدن بوسيله اره و يا ساير ابزار برنده انجام داد. در موادي كه داراي استفاده از ديسكهاي كربوراندوم، الماس و غيره انجام مي‌شود. نكته قابل توجه آنست كه بايد در حين برش از گرم شدن حد قطعه اجتناب گردد، زيرا اين امر مي‌تواند به تغيير ساختار فلز منتهي گردد.

يكي ديگر از روشهاي بريدن، برش توسط جرقه الكتريكي (EDA) مي‌باشد كه براي نمونه برداري از قطعات سخت بكار مي‌رود.

در صورتيكه فلز ترد و شكننده باشد و نمونه اي با شكل و اندازه معيني مورد نياز نباشد، مي‌توان با استفاده از چكش، تكه كوچكي از قطعه را، از طريق شكستن قطعه، تهيه كرده، سپس با انجام عمليات بعدي آنرا براي بررسي با متالوگرافي آماده نمود.

همانگونه كه اشاره شد، از عوامل مهمي كه نتايج مطالعه به آنها بستگي دارد، انتخاب محل نمونه برداري و سطح مورد مطالعه مي‌باشد. اين انتخاب در حقيقت به موضوع مورد مطالعه و شكل يك قطعه بستگي دارد و به همين دليل، در اينجا تنها مي‌توان توصيه هاي عمومي را مطرح نمود.

در فلزات و آلياژهاي ريختگي، مطالعه ريزساختارها بايستي در مقاطع(ضخامتهاي) مختلف انجام شود، زيرا با تغيير مقاطع، سرعت سرد شدن نيز در هر مقطع تغيير پيدا مي‌كند و در نتيجه ساختارهاي متفاوتي حاپل مي‌گردد.

قالبگيري(سوار كردن) نمونه‌ها Mounting

نمونه هاي را كه داراي ابعاد بسيار كوچكي هستند و يا اينكه، شكل نامناسبي دارند، نمي توان به آساني در دست گرفته و عمليات آماده سازي را بر روي آنها انجام داد. به همين منظور، اين نمونه‌ها را با مواد پلاستيكي مصنوعي قالبگيري مي‌كنند. مواد پلاستيكي مصنوعي قالبگيري مي‌كنند. مواد قالبگيري از نقطه نظر انجماد، در دو نوع گرما سخت و سرما سخت، وجود دارند.

سمباده زني(سمباده كاري) نمونه‌ها Grinding

سمباده زني (سمباده كاري) يكي از مراحل مهم در آماده سازي نمونه‌ها مي‌باشد. زيرا ناهمواريهاي ناشي از مرحله نمونه برداري، بايستي در اين مرحله بر طرف گردد. لازم به ذكر است سوختگي ناشي از بريدن به سختي از بين مي‌رود. در حين عمل ناشي از بريدن سمباده كاري، خراشهايي بوجود مي‌آيد كه بايستي در مراحل بعدي و با استفاده از مواد ساينده ريزتر كاهش داده شوند. نكته قابل توجه آنست كه در انتهاي مرحله سمباده كاري، تنها خراشهاي ناشي از آخرين مرحله سمباده كاري، تنها خراشهاي ناشي از آخرين مرحله سمباده كاري(سمباده كاري با ريزترين مواد ساينده) بايستي بر روي سطح وجود داشته باشد و خراشهاي ناشي از آخرين مرحله سمباده هاي داراي مواد درشت تر، در صورتي كه در طي مراحل سمباده كاري قبلي ازبين نرفته باشند، ديگر با عمليات بعدي(صيقلي‌كردن) از بين نخواهند رفت.

بطور كلي سطحي كه قرار است آماده شود، بوسيله ساينده هاي درجه بندي شده بر حسب اندازه ذرات مواد ساينده، به ترتيب از ذرات درشت به ذرات ريز، تحت سايش قرار مي‌گيرد. معمولاً عمل سايش از موادي با اندازه 180-60 مش آغاز شده و سپس تا 600 مش و حتي بيشتر ادامه پيدا مي‌كند. عموماً سمباده هاي مورد استفاده از نظر اندازه ذرات مواد ساينمده به ترتيب زير مي‌باشد:

مش 600 400 320 240 120

انتخاب اولين مواد ساينده به ميزان زبري سطح و عمق خراش و ناهمواري هاي ناشي از مرحله نمونه برداري بستگي دارد.

براي سطوحي كه با اره نواري بريده مي‌شوند اولين سمباده معمولاً بين 120-60 مش انتخاب مي‌شود. سطوحي كه عمل برش آنها به همراه سايش انجام مي‌گيرد هموارتر بوده و خراش كمتري دارند. در اين سطوح عمل سمباده كاري با سمباده هاي 240-120 مش آغاز مي‌شود. اگر سطوحي با استفاده از اره سيمي(Wire Saw) و يا اره الماسي با سرعت كم، بريده شده باشند، در چنين حالتي اولين سمباده اي كه مي‌تواند براي نرحله سمباده كاري ناشي از حرارت و نيز افزايش عمر و دوام كاغذ سمباده بايستي عمليات سمباده كاري به روش‌تر(مرطوب) انجام گيرد. رطوبت از گير افتادن ذرات فلز در ميان ذرات مواد ساينده و در نتيجه كاهش راندمان سايش جلوگيري كرده، عمل بريدن را توسعه مي‌بخشد. همچنين در سمباده كاري مرطوب، نمونه خنك مي‌شود و بدين ترتيب حرارت حاصل از اصطكاك كه ممكن است باعث تغيير ساختار ميكروسكوپي حقيقي شود، كاهش پيدا مي‌كند.

آب معمولي ترين خنك كننده و روان ساز، براي تمام مواد، به استثناي موادي كه با آب واكنش مي‌دهند، مي‌باشد.

جهت سمباده زدن، نسبت به نمونه نبايستي در طول عمليات سمباده كاري ثابت نگه داشته شود. براي دستيابي به بهترين نتايج، اين جهت بايستي در بين مراحل كار 45تا90 درجه تغيير نمايد.

در موارديكه ازسمبادده كاري دستي استفاده مي‌شود آزمايش كننده، بايستي سطح را بدقت بازرسي كند تا مطمئن گردد خراشهاي مربوط به مرحله قبلي، كاملاً از بين رفته باشند.

پرداخت كاري(صيقل كاري) نمونه‌ها Polishing

پس از انجام عمليات سمباده كاري تا 600مش، نمونه، براي ايجاد يك سطح تخت و تا حد قابل قبولي عاري از خراش و با قابليت انعكاس بالا، صيقلي مي‌گردد.

هر چند در كارهاي جاري و معمول همواره لازم نيست كه سطح كاملاً بدون خراش باشد، با وجود اين، تمام خراشهاي موجود بايستي بسيار ريز و در عين حال خوب پخش شده باشند تا ساختار واقعي را بتوان مشاهده نمود.

عمليات پرداخت كاري دو نوع مي‌باشد، يكي تحت عنوان صيقل كاري درشت و ديگري نيز به صيقل كاري نهايي موسوم است.

صيقل كاري درشت

اين نوع صيقل كاري توسط مواد ساينده خميري الماس در اندازه هاي 10-4 ميكرون به بهترين وجهي صورت مي‌گيرد، براي صيقلي كردن درشت بايستي پارچه ابريشم مصنوعي نظير نايلون، به عنوان پوشش براي صفحه صيقلي كننده دوار بكار برود.

در خلال صيقل كاري درشت، نمونه را در جهت عقربه هاي ساعت خول چرخ صيقل كاري حركت مي‌دهند تا از تمام سطح آن، بطور مساوي بار برداشته شود وصيقل كاري در يك جهت مشخص نشود. به غير از الماس، مواد ساينده ديگري نيز ممكن است بكار رود، ولي به منظور دستيابي به يك سرعت براده برداري مساوي، اندازه دانه اي بسيار بزرگتري لازم است و به علاوه درجه صيقل كاري نيز نامرغوب تر است.

صيقل كاري نهايي

صيقلي كردن يا صيقل كردن نهايي با وسايل مكانيكي، مشابه همان روشي انجام مي‌گيرد كه براي صيقل كاري درشت بكار مي‌رود. اكسيد آلومينيوم، معروفترين ماده ساينده براي صيقل كاري نهايي مواد آهني و مسي است. اكسيد منيزيم غالباً براي صيقل كاري آلياژهاي آلومينيوم و منيزيم بكار مي‌رود. مواد ساينده صيقلي كننده از قبيل خمير الماس و اكسيد كروم، معمولاً كمتر بكار مي‌روند.

حك كردن(ظاهر سازي ساختمان- اچ كردن)Etching

نمونه هاي فلزي صيقلي شده، معمولاً هيچگونه مشخصات ساختاري را نشان نمي دهند. هدف از اچ كردن سطح فلز، مرئي ساختن ساختار بلورين فلز و تشخيص سازنده هاي مختلف مي‌باشد. براي اچ كردن، نمونه تميز و صيقلي شده را در محلول اچ كننده(معرف) مناسب(مطابق جدول 4) فرو مي‌برند.

محلول هاي اچ كننده، از حل كردن اسيدهاي آلي و غير آلي، قليايي‌ها يا ساير مواد كمپلكس، در حلال هايي ا زقبيل آب، گليسيرين، يا گليكول تشكيل مي‌شوند. اين مواد اثري بسيار قوي دارند و بايستي با احتياط بكار برده شوند. چون هر محلول براي هدف خاصي ساخته شده، لذا هنگام ظاهر كردن ساختاري كه مورد نظر است، در انتخاب محلول بايستي نهايت دقت را بكار برد. مثلاً پيكرال يك اچ كننده عمومي نيست بلكه براي تشخيص فريت و كربور آهن بكار مي‌رود. با اين معرف، كربور آهن بيشتر ديده مي‌شود در صورتيكه نيتال جهت مصرف فوق مناسب نبوده بلكه اصولاً به عنوان يك ظاهر كننده عمومي در فولاد و جهت ظاهر شدن مرز دانه هاي فريت بكار مي‌رود.

جدول 4- معرفهاي اچ كننده(ظاهر كننده) انتخابي براي آزمايش ميكروسكوپي فلزات.

فلزها	اچ كننده(ظاهر كننده)	تركيب	ملاحظات
آهن و فولاد	شماره1، نيتال	1%تا5% اسيد نيتريك 95%تا99% متيل الكل	فولادهاي كربني- پرليت را تيره مي‌كند، مرزهاي دانه اي را ظاهر مي‌كند مصرف عمومي براي فولادهاي تندبر زمان:5تا60ثانيه
	شماره2، پيكرال	4 گرم اسيد پيكريك 100ميلي گرم متيل الكل	كربن و فولادهاي كم آلياژ عمل آورده شده
		الكل	حرارتي يا عمل آورده نشده زمان:5تا120ثانيه
	شماره3 كلريد آهن(كلروفريك) و اسيد هيدروكلريك	5گرم50ميلي گرم اسيد هيدروكلريك 100ميلي ليتر آب	ساختمان فولادهاي ضدرنگ و نيكل دار استيني را ظاهر مي‌كند
	شماره4، عمل آوردن حرارتي	گرم كردن	*
		نمونه روي بشقاب گرم رو به بالا،400 تا 700 درجه فارنهايت	پرليت تفيير رنگ مي‌دهد و سمنتيت كمتر تغيير مي‌كند بويژه براي چدن بسيار مفيد است. زمان:10تا60دقيقه
مس و آلياژهاي آن	شماره5، هيدروكسيد آمونيوم- پيروكسيد هيدروژن	5قسمت NH وOH (وزن مخصوص 88/0) 5 قسمت آب، 5-2 قسمت(3%)	ظاهر كننده عمومي براي مس و آلياژهاي آن زمان:1دقيقه
	شماره 6، اسيدكروميك	محلول رقيق اشباع شده()	مس، برنج، برنز و نقره نيكلي
	شماره 7 كلروفريك	5گرم كلرور فريك، 96ميلي ليتر الكل اتيليك، 2 ميلي ليتر اسيد كلريدريك	مس، آلومينيوم، منيزيم، نيكل و آلياژهاي روي زمان: 1ثانيه تا چند دقيقه
آلومينيوم و آلياژهاي آن	شماره8 اسيد فلئوريدريك	5/0ميلي ليتر كلرو فريك5/99 ميلي آب	ظاهر كننده عمومي با جاروب كردن بكار ببريد زمان:15 ثانيه
	شماره 9 هيدروكسيد سديم	15 گرم سود 90ميلي ليتر آب	ظاهر كننده عمومي، مي‌تواند براي هر دو ظاهر ساختن درشت وريز بكار رود زمان:5 ثانيه
منيزيم و آلياژهاي آن	شماره10 گليكول	75ميلي ليتر گليكول اتيلن، 24 ميلي ليتر آب، 1ميلي ليتر اسيد نيتريك غليظ	تقريباً براي همه آلياژهاي منيزيم زمان: 3 تا 60ثانيه
نيكل و آلياژهاي آن	شماره 11،	50ميلي ليتر اسيد نيتريك غليظ، 50 ميلي ليتر اسيد گلاسيال غليظ	نيكل،مونل و ساير آلياژهاي نيكل و مس زمان:5تا20ثانيه
	شماره12	50 ميلي ليتر اسيد نيتريك
	تيزاب سلطاني	اسيد نيتريك غليظ، 25 ميلي ليتر اسيد كلريد ريك غليظ 20 ميلي ليتر	اينكول
		آب
آلياژهاي قلع وسرب و روي	مراجعه شود به كتابهاي مربوط

معمولاً براي اچ كردن نمونه، آن را با انبري نگه داشته و از طرف سطح سيقلي شده درون ظرف كوچكي كه قسمتي از ان محلول مورد نظر پر شده، غوطه ور مي‌كنند. از طرفي مي‌‌توان بوسيله پارچه كتاني كه از محلول اچ اشباع شده است، نمونه را اچ كرد. پيشرفت اچ شدن را مي‌توان با چشم ديد ولي بايستي زمان نيز كافي باشد.

زمان اچ كردن مناسب را بايستي بطور تجربي يافت و ممكنست از چند ثانيه تا يك دقيقه با بيشتر متغير باشد.

هرگاه نمونه اي به اندازه كافي اچ نشده باشد، بعد از تخستين غوطه وري، اين فرآيند ممكن است تكرار شود. هر گاه نمونه زياد اچ شده باشد، بايستي آنرا صيقلي نموده مجدداً اچ نمود. بلافاصله بعد از اچ كردن نمونه را بايستي با آب گرم شست تا عمل اچ شدن متوقف شود، سپس در الكل فرو برده و سرانجام در معرض وزش هواي گرم، خشك كرد. بنابراين به منظور جلوگيري از لكه آب، خشك كردن سريع، مهم است.

يكي از هدفهاي اچ كردن شيميايي، بر طرف ساختن فلز تغيير شكل يافته اي است كه ممكن است در خلال صيقلي كردن، توسعه يافته باشد.

بطور كلي اجزا ساختاري، در اثر اچ شدن ترجيحي ظاهر مي‌گردند، بدين معنا كه بعضي از سطوح، مانند مرز دانه ها، خيلي بيشتر از سطوح ديگر داراي تنش بوده و در نتيجه در معرض خورده شدن بيشترتوسط ماده اچ كننده قرار مي‌گيرند.

سرعت، اچ شدن نيز براي صفحات كريستالوگرافي مختلف، فرق مي‌كند و درجات متغيري از نور منعكس شده با سايه حاصل از دانه‌هاي مختلف، ايجاد مي‌كند.

متالوگرافي چدنها

چدن يكي از مهمترين مواد صنعتي ميباشد. اجزا ماشين آلات، سيلندرها، چرخ دنده‌ها، رينگ پيستونها و بسياري از قطعات ديگر، از چدن ساخته مي‌شوند. خواصي كه باعث شده است نا چدن، چنين فلز باارزشي در صنعت باشد عبارتند از:

قابليت ريخته گري بسيار خوب، خواص مكانيكي نسبتاً خوب، قابليت ماشين كاري عالي و نداشتن حساسيت به كيفيت پرداخت سطحي.

براساس نمودار تعادلي آهن-كربن، به آلياژ آهن و كربن دانست كه كربن موجود در آن بيش از قابليت آستنيت در درجه حرارت اوتكتيك است. در چدن علاوه بر كربن، سيليسيم، نيز به عنوان عنصر سوم و به اندازه(3-5/0) درصد موجود ميباشد. ساختار ميكروسكوپي چدن به دو عامل اصلي، يعني تركيب شيميايي(كربن و سيليسيم) و سرعت سرد شدن آن بستگي دارد.

در صورتيكه تركيب شيميايي چدن در محدوده معيني قرار داشته باشد و مذاب با سرعت آهسته اي سرد گردد، كربن در جريان انجماد به شكل آزاد(گرافيت) رسوب مي‌كند. چنين چدنهايي را كه مقطع شكست آنها، تيره و خاكستري ديده مي‌شود، چدن خاكستري مي‌نامند.

اما اگر تركيب شيميايي چدن از نظر ميزان كربن و سيليسيم، كمتر از مقدار اين عنصر د رچدن خاكستري باشد و يا اينكه صرعت سدن شدن مئذاب چدن به اندازه كافي سريع باشد، آنگاه قسمت اعظم كربن آن به صورت تركيب(سمانتيت) رسوب مي‌كند. اين چدنها كه مقطع شكست آنها، سفيد و روشن ديده مي‌شود، چدن سفيد ناميده مي‌شوند.

بنابراين در ارتباط با ساختار ميكروسكوپي چدنها، دو احتمال افراطي وجود دارد كه عبارتند از:

تمام كربن به صورت در آمده و در نتيجه محصول نهايي مخلوطي از سمانتيت و پرليت است.

تمام كردن به شكل آزاد(گرافيت) بوده و محصول نهايي مخلوطي از گرافيت و فريت است.

در عمل هيچكدام از اين دو حالت افراطي وجود نداشته، بلكه نوعي چدن به حد افراطي اول نزديكتر است و نوعي ديگر به حد دوم نزديكتر است.

در نمودار تعادلي آهن- كربن، دو حالت فوق نشان داده شده است. خطوط نشان داده شده به صورت منقطع(خط چين) بيانگر حالت تعادلي پايدارمي باشد كه در آن كربن بصورت آزاد وجود دارد و خطوطي كه به صورت پيوسته نشان داده شده است، به حالت تعادلي ناپايدار مربوط است كه در اين حالت كربن به شكل وجود دارد، به عبارت ديگر مي‌توان گفت كه نمودار تعادلي ناپايدار، به سيستم(-) تعلق دارد.

نمودار آهن- كربن

ساختار ميكروسكوپي چدنهاي سفيد

ساختار ميكروسكوپي اين جدنها بايستي بر اساس نمودار تعادلي ناپايدار (سيستم-) مورد مطالعه قرار گيرد.

همانگونه كه در اين نمودار نشان داده شده،اجزا اصلي در ساختمان چدن، پرليت و سمانتيت مي‌باشند كه به اشكال مختلفي در ساختار مشاهده مي‌شوند. همچنين د راين نمودار ديده يم شود كه در درجه حرارت1147 درجه سلسيوس، به ازاي 3/4 درصد كربن، تحولي در چدن صورت يم گيرد كه موسوم به تحول اتكتيك يم باشد. در جريان اين تحول مذاب به مخلوط مكانيكي، متشكل از آستنيت و سمانتيت تبديل مي‌شود كه اصطلاحاً به آن لدبورت گفته مي‌شود. يعني:

كربن (مذاب چدن)L

چدنهايي كه درصد كربن آنها كمتر از 3/4% است(سمت چپ چدن اتكتيكي)، چدن هاي هيپواتكتيك ناميده مي‌شوند.

به چدنهايي كه داراي كربني بيشتر از 3/4% هستند(به سمت راست چون اتكتيكي)، چدن‌هاي هيپراتكتيك گفته مي‌شود.

ساختار ميكروسكوپي چدنهاي خاكستري

همانگونه كه قبلاً بدان اشاره شد، در صورتيكه كربن به شكل آزاد(گرافيت) در چدن وجود داشته باشد، آنرا چدن خاكستري مي‌نامند. در اينجا لازم به ذكر مي‌باشد كه "چدن خاكستري"(Cray cast Iron) يك اصطلاح عمومي براي چدن هايي است كه در آنها، كربن بصورت گرافيك(بدون توجه به شكل آنها) وجود دارد.

انواع چدن هاي خاكستري

بر حسب شكل گرافيت موجود در چدن، سه نوع چدن خاكستري، متداول مي‌باشند كه عبارتند از:

1) چدن خاكستري با گرافيت لايه اي (Lamellar Graphite)

2) چدن خاكستري با گرافيت برفكي(چكش خوار)(Flaky Graphite)

3) چدن خاكستري با گرافيت كروي(نشكن)(Sphrodised Graphite)

ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت لايه اي

در اين چدن گرافيت آزاد به شكل ورقه اي وجود دارد كه نمونه سه بعدي آن در شكل زير نشان داده شده است.(شكل28)

اين نوع چدنها از نظر زمينه ميكروسكوپي به سه گروه، تقسيم مي‌شوند كه عبارتند از :

الف) زمينه فريتي

ب)زمينه پرليتي

ج) زمينه فريتي- پرليتي

در اينجا لازم به توضيح است كه اصولاً بر اساس نمودار تعادلي پايدار(سيستم) چدن خاكستري بايستي داراي اجزا اصلي گرافيت و فريت باشد، اما از آنجاييكه در شرايط معمولي توليد چدن ها، شرايط پايدار و ناپايدار هر دو اتفاق مي‌افتند، لذا ساختارهاي ميكروسكوپي چدن هاي خاكستري، كاملاً از نمودار تعادلي پايدار() پيروي نمي كند به همين دليل چدن خاكستري با زمينه صد در صد فريتي و يا صد در صد پرليتي در شرايط عادي قابل حصول نيستند و تنها به كمك عمليات حرارتي(جهت دستيابي به زمينه فريتي) و عناصر آلياژي(براي رسيدن به زمينه پرليتي) مي‌توان به چنين ساختارهايي دست يافت.

ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت برفكي

(چون ماليبل-چكش خوار)‌

براي بدست آوردن چدن چكش خوار، چدن سفيد را كه سخت مي‌باشد تحت عمليات بازپخت قرار مي‌دهند. در نتيجه اين عمليات، چدني حاصل مي‌شود كه از هر دو چدن سفيد و خاكستري، چكش خوارتر و انعطاف پذيرتر است. چدن چكش خوار از چدن خاكستري نرم تر بوده و نسبتاً به آساني نراشكاري مي‌شود بدين دليل، چدن چكش خوار را مي‌توان ابزار كشاورزي، خيش ها، تراكتورها، كلوخ شكن ها، قطعات اتومبيل، ظروف فلزي، ابزار كوچك و لوازم لوله كشي(اتصالات) را نام برد.

با اينكه چدن چكش خوار در مقايسه با چدن خاكستري هزينه زيادتري دارد، ولس مصرف بسيار وسيعي پيدا نموده است. چدن چكش خوار از قطعات چدن سفيد، بوسيله عمل بازپخت در درجه حرارتهاي بالا و به مدت زمان طولاني ساخته مي‌شود. قطعات تصلي چدن سفيد از يك چدن كم كربن و كم سيليسيم(چدني، كه بدون تشكيل كربن گرافيتي در قالب، منجمد و سرد خواهد شد) ساخته مي‌شوند. در طي عمليات باز پخت، كربن آزاد(گرافيت)طبق واكنش زير انجام مي‌شود:

(گرافيت به شكل برفكي)

چدنهاي چكش خوار، از نظر ساختار ميكروسكوپي زمينه، سه نوع مي‌باشند يعني چدن با زمينه فريتي، فريتي-پرليتي و پرليتي.

ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت كروي(چدن نشكن)

با اينكه توليد قطعات چدني، يك روش بسيار قديمي محسوب مي‌شود، ولي با اين وجود اخيراً كوشش زيادي جهت توليد چدنهاي مقاوم كه قابليت خمش داشته باشند، به عمل آمده است كه البته در اين راه به موفقيت هاي چشمگيري نيز نايل آمده‌اند. يكي از اين چدنهاي جديد چدن نشكن، مي‌باشد كه قابليت كشش و انعطاف پذيري زيادي دارد، به اين چدنها، چدنهاي كروي نيز گفته مي‌شود، زيرا در ساختار ميكروسكوپي آن، گرافيت به شكل كروي وجود دارد.

چدنهاي با گرافيت كروي مزاياي عملي چدن را با مزاياي مهندسي فولاد، تلفيق مي‌كنند. اين مزايا شامل نقطه ذوب پايين، سياليت خوب، قابليت ريخته گري خوب، قابليت تراشكاري عالي، مقاومت يه سايش خوب، استحكام زياد، سختي، قابليت انعطاف، قابليت كاركرد خوب، قابليت جوشكاري و سختي پذيري خوب مي‌باشند.

اين چدنها نيز مانند دو نوع قبلي، ا زنظر نوع زمينه، به سه صورت وجود دارند:

1) چدن گرافيت كروي با زمينه فريتي

2) چدن گرافيت كروي با زمينه پرليتي

3) چدن گرافيت كروي با زمينه فريتي- پرليتي

بررسي ساختار ميكروسكوپي برنجها

برنج ها، آلياژهاي مس و روي هستند. برنجها يكي از مهمترين آلياژهاي مهندسي غير آهني مي‌باشند.

مس مي‌تواند در درجه حرارت حدود 900 درجه سلسيوس تا حدود 5/32% روي را در خود حل نمايند(محلول جامد) و اين مقدار با كاهش درجه حرارت زياد شده و در 454درجه سلسيوس به 39% مي‌رسد. ولي پس از آن با تغيير در دياگرام مقداري از محيط ميزان درصد حلاليت روي در مس تا درجه حرارت محيط كاهش مي‌يابد.

در شرايطي كه مقدار روي كمتر از 36% باشد برنج بصورت محلول جامد تك فاز روي در مس خواهد بود كه به آن برنج آلفا گويند. برنج آلفا بسيار شكل پذير است و با اضافه شدن روي در مس تا حد 36%، شكل پذيري آن افزايش مي‌يابد، در نتيجه خواص كاربرد اين آلياژها بسيار خوبست.

برنج هاي آلفايي محتوي 5 تا 20درصد روي به سبب رنگ مسشان به برنجهاي قرمز مشهورند. در صورتيكه برنج هاي با 20تا30درصد روي را برنج هاي آلفاي زردمي مي‌نامند.

اگر درصد روي در آلياژ بيش از 36% گردد فاز تردد بتا() حاصل شود. محلول جامد بتا نسبتاً سخت است و انعطاف پذيري كمتري نسبت به برنج آلفا دارد. وقتي مقدار روي از 50% تجاوز كند محلول جامد گاما () تشكيل مي‌شود كه بسيار سخت و شكننده است و هيچ گونه ارزش صنعتي ندارد.

ساختمان كريستالي فاز آلفا F.C.C است و ساختمان كريستالي فاز بتا B.C.C است. فاز در درجه حرارت هاي حدود 454 درجه سلسيوس به فاز تبديل مي‌شود كه فازيست منظم(Ordered) يعني اتم هاي روي بط.ر منظم در ساختمان اتمي اتمهاي مس قرار مي‌گيرد.

برنج هاي داراي 36تا45درصد روي هستند. يكي از آلياژهاي معروف دو فازي برنج آلياژ فلز مونتژي مي‌باشد كه 40 درصد روي دارد و براي كار گرم بسيار مناسب است. و برنجي كه داراي 39% روي و 3% سرب است قابليت ماشين كاري عالي دارد و به برنج خوش تراش معروف است.

برحسب شكل دادن برنج‌ها به دو دسته تقسيم بندي مي‌شوند:

برنج هاي مناسب براي كار سرد

اين برنج‌ها معمولاً داراي ساختمان ميكروسكوپي فاز آلفا()هستند. برنج هاي الفا داراي قابليت انعطاف پذيري خيلي خوبي هستند. بخصوص برنج داراي 30% روي داراي ماكزيمم انعطاف است و به برنج زرد يا برنج قشنگ معروف است و براحتي از طريق سنبه و ماتريس و خم كاري و كشش شكل داده مي‌شود.

برنج هاي مناسب براي كار گرم

اين برنج‌ها دو فازي هستند يعني داراي فاز () مي‌باشند كه حدود 36تا45درصد روي دارند، اينگونه برنج‌ها فقط با كار گرم شكل مي‌پگيرند.

با توجه به دياگرام مس-روي معلوم مي‌شود كه آلياژ مثلاً حاوي 40% روي در 750درجه سلسيوس كاملاً داراي فاز خواهد بود كه نسبت به دو فازي نرمتر است. بنابراين بهترين درجه حرارت براي كار كردن روي آلياژهاي دو فازه در جه حرارت 650-750 درجه سلسيوس مي‌باشد.

متالوگرافي آلومينيوم و آلياژهاي آن

فلز آلومينيوم بدليل خواص جادويي خود، جاي وسيع و مهمي در صنعت باز نموده است. از جمله اين خواص مي‌توان موارد زير را نام برد:

وزن مخصوص كم، قابليت انعكاس زياد(نور و حرارت)، مقاومت زياد در برابر خوردگي، نسبت استحكام به وزن زياد، هدايت الكتريكي زياد، هدايت حرارتي زياد، قابليت انتشار حرارتي كم، جرقه نزدن و غير مغناطيسي بودن، شكل پذيري با روشهاي مختلف، استحكام بالا در درجات حرارتي من، قيمت زياد ضايعات و قراضه، سمي نبودن و اتصال آسان.

آلياژهاي آلومينيوم به دو گروه كار پذير و ريختگي تقسيم مي‌شوند، كه گروه اول از طريق كار مكانيكي، به شكل مورد نظر در مي‌آيند و گروه دوم از طريق ريخته گري شكل مي‌گيرند. هر دو گروه ممكنست داراي قابليت عمليات حرارتي بوده و يا اينكه فاقد اين قابليت باشند.

تمام مراحلي كه در آماده سازي يك نمونه متالوگرافي، در قسمن هاي گذشته به انها اشاره شد در آلومينيوم و آلياژهاي آن نيز صادق مي‌باشد. محلول هايي كه براي اچ كردن اين مواد بكاربرده مي‌شوند، در جدول زير مندرج هستند.(جدول 5)

جدول5- محلول هاي حك شيميايي براي مطالعه درشت ساختاري

محلول	غلظت	مواد معرف خاص
هيدروكسيد سديم در 160 درجه فارنهايت يا 71درجه سلسيوس	10گرم90 ميلي ليتر آب	براي تميز كردن سطحي جهت مطالعه كيفيت و صافي سطحي، ترك و عيوب كلي
محلول Regia-HF	ml75(غليظ)HCl ml25 ml5HF	براي مطالعه ساختمان دانه بندي آلياژهاي ريخته گري و كارپذير3003، 5052،60601
مخلوط اسيدي	ml33(غليظ)HCl ml33 ml1آب	محلول حك موارد مصرف عمومي براي مطالعه دانه بندي
محلول حك Tucher	ml45(غليظ) HCl ml15 ml15 HF ml25 آب	براي مطالعه ساختمان ريختگي و ساختمان هاي پتكاري(فورج شده)
محلول حك Flich	ml15(غليظ) HCl ml10(48%) HF ml90آب	براي مطالعه ساختمان دانه بندي آلياژهاي2014و2024
اسيد هيدروفلوريك	ml10(48%) HF ml90آب	براي مطالعه ساختمان آلياژهاي ريخته گري و پتكاري شده بر سيليسيم

جدول شماره6-محلول هاي حك شده شميايي براي مطالعه و تفكيك ريز ساختارها

محلول	غلظت	مورد مصرف خاص	طريقه حك كردن
اسيد هيدروفلوئوريك	ml5/0(غلظت) HF ml5/99 آب	حك شيميايي ريز ساختاري براي مصارف عمومي	مالش با پنبه نرم به مدت 15 ثانيه
هيدرو كسيد سديم	gr1 ml99آب	حك شيميايي ريز ساختاري براي مصارف عمومي	مالش نمونه با محلول مدت10ثانيه
اسيد سولفوريك	Ml20 Ml90آب	براي تفكيك Al-Cu-Fe-Mn ازAl-Fe-Mn ياAl-Cu-Fe	غوطه ور كردن بمدت30ثانيه در 160(درجه فارنهايت) 71درجه سلسيوس و سرد كردن سريع در آب سرد
هيدرو كسيد سديم	gr10 ml90 آب	حك شيميايي ريز ساختاري براي مصارف عمومي	غوطه ور كردننمونه بمدت 5ثانيه در71درجه سلسيوس و سپس شسنشو با آب سرد
محلولKeller	Ml1غلظت HF Ml5/1غليظ HCl Ml5/2 Ml 95آب	مشاهده و مقايسه ريز ساختاري آلياژهاي نوعغ دورالومين عمليات حرارتي شده،مثلاً2017و2024	غوطه ور كردن بمدت60-10ثانيه، شسنشو با آب گرم و خشك كردن بات هواي گرم، محصول حاصل از حك شيميايي نبايد از روي سطح برداشته شود.
محلول تصحيح شده	Ml1غليظ HF Ml5/1غليظHCl Ml10غليظ Ml5/87آب	براي تفكيك آلياژ 7075 از w -67075T	غوطه ور كردن بمدت 60-10ثانيه، شستشو با آب گرم و خشك كردن هما گرم، محصول حك نبايد از سطح نمونه برداشته شود.
Bossert محلول	محلول A gr1 gr1 Ml94 آب محلولB gr5/0 gr5/0 ml99آب	براي تشخيص ساختمان آلياژهاي نوع دورالومين 2017و2024 كار سرد و آنيل شده	محلول راذ بايد بسته به مقدار لازم با ml4 افزودن به محلول Bml96محلول درست A كرد. عمل حك كردن با غوطه ور نمونه در محلول در درجه حرارت محيط بقدري ادامه مي‌يابد تا سطح با يك پوشش سياه رنگ پوشيده شود. معمولاً عمل به مدت 3-5 دقيقه انجام مي‌گيرد. رسوب حاصله را به وسيله مي‌توان برداشت.

ريز ساختار آلياژ ريختگي آلومينيوم(Si-Al)

اجزا ساختماني در اغلب آلياژهاي آلومينيوم ريختگي در لابلاي شاحه هاي رشد يافته و در امتداد مرز دانه‌ها قرار مي‌گيرند. دليل اين امر آنست كه اغلب آلياژهاي آلومينيوم از نوع هيپوئوتكتيك بوده و در نتيجه اجزا ساختماني تمايل دارند در آخرين لحظات در خلال انجماد منجمد مي‌شود، متمركز گردند. ريز ساختار ريختگي‌ها بيشتر به تركيب شيميايي سرعت انجماد و عميات حرارتي بستگي دارد. آلياژهاي Si-Al به علت قابليت سيلان خوب، به عنوان آلياژهاي اصلي ريختگي بكار مي‌روند.

به ازاي 6/11 درصد Si در درجه حرارت 577 سلسيوس تحول اتكتيك به صورت زيد انجام مي‌شود:

( 577درجه سلسيوس،Si6/11%)(مذاب)L

در ساختمان‌ها يوتكتيكي اين سيستم، Si به صورت تيغه هاي تيز كريستالي وجود دارد كه در زمين (محلول Si درAl) پخش شده است. در شرايط سرد كردن آهسته(تعادلي) تيغه‌هاي Si داراي شكل نامناسبي هستن و به همين دليل خواص مكانيكي آلياژ را تضعيف مي‌كنند. به منظور بهبود خواص كششي(استحكام كششي، انعطاف پذيري) بايستي به طريقي اين تيغه‌ها با اشكال نامناسب، ريز و اصلاح گردند. اگر آلياژهاي اتكتيكيSi –Al از حالت مذاب به سرعت سرد شوند و يا حاوي مقداري سديم يا پتاسيم فلزي و يا نمكي از اين عناصر باشند، درآن صورت درجه حرارت اتكتيك اين آلياژها كاهش يافته و تركيب اتكتيك به طرف درصدهاي بالاتري از سليسيم منتقل مي‌گردد. اين اثرات تحت عنوان اصلاح اتكتيكي، ناميده مي‌شود.

ذرات سيليسم اوليه(نواحي درشت و تيره) را مي‌توان در آلياژ بدون سديم مشاهده نمود، كه نشان دهنده انتقال اتكتيك در اثر اين تغيير است.

فهرست مطالب

مطالعات ماكروسكوپي ساختار فلزات و آلياژها1

مطالعات ميكروسكوپي ساختار فلزات و آلياژها3

وسايل و تجهيزات مورد استفاده در متالوگرافي.. 5

ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني.. 5

ميكروسكوپ نوري.. 5

ميكروسكوپ الكتروني.. 6

دستگاه پوليش(صيقل كاري)7

عمليات آماده سازي و تهيه يك مقطع متالوگرافي.. 8

نمونه برداري Specimen Selection. 9

قالبگيري(سوار كردن) نمونه‌ها Mounting. 10

سمباده زني(سمباده كاري) نمونه‌ها Grinding. 11

پرداخت كاري(صيقل كاري) نمونه‌ها Polishing. 13

صيقل كاري درشت.. 13

صيقل كاري نهايي.. 14

حك كردن(ظاهر سازي ساختمان- اچ كردن)Etching. 14

متالوگرافي چدنها17

ساختار ميكروسكوپي چدنهاي سفيد. 19

ساختار ميكروسكوپي چدنهاي خاكستري.. 19

انواع چدن هاي خاكستري.. 20

ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت لايه اي.. 20

ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت برفكي.. 21

(چون ماليبل-چكش خوار)‌21

ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت كروي(چدن نشكن)22

بررسي ساختار ميكروسكوپي برنجها23

برنج هاي مناسب براي كار سرد. 24

برنج هاي مناسب براي كار گرم. 24

متالوگرافي آلومينيوم و آلياژهاي آن.. 25

ريز ساختار آلياژ ريختگي آلومينيوم(Si-Al)

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید

براي ديدن ساير اقدام پژوهي هاوگزارش تخصصي ها وتحقيقات ديگر برروي لينک هاي زيرکليک کنيد

مي پسندم 5 نمي پسندم 0

اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 21 اسفند 1393 ساعت: 10:09 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره متالوگرافي و كاربرد آن,متالوگرافي آلومينيوم و آلياژهاي آن,ريز ساختار آلياژ ريختگي آلومينيوم(Si-Al),ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت لايه اي,ساختار ميكروسكوپي چدن خاكستري با گرافيت برفكي,انواع چدن هاي خاكستري,متالوگرافي چدنها,

نويسنده:asemankafinet1

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید

تحقیق درباره استاندارد شبکه های محلی بی سیم

بازديد: 347

دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,دانش آموزی,تحقیق دانشجویی,

تحقیق درباره استاندارد شبکه های محلی بی سیم

مقدمه

امروزه با بهبود عملكرد، كارايی و عوامل امنيتی، شبكه‌های بی‌سيم به شكل قابل توجهی در حال رشد و گسترش هستند و استاندارد IEEE 802.11 استاندارد بنيادی است كه شبكه‌های بی‌سيم بر مبنای آن طراحی و پياده سازی می‌شوند.

در ماه ژوئن سال 1997 انجمن مهندسان برق و الكترونيك (IEEE) استاندارد IEEE 802.11-1997 را به عنوان اولين استانداردِ شبكه‌های محلی بی‌سيم منتشر ساخت. اين استاندارد در سال 1999 مجدداً بازنگری شد و نگارش روز آمد شده آن تحت عنوان IEEE 802.11-1999 منتشر شد. استاندارد جاری شبكه‌های محلی بی‌سيم يا همانIEEE 802.11 تحت عنوان ISO/IEC 802.11-1999، توسط سازمان استاندارد سازی بين‌المللی (ISO) و مؤسسه استانداردهای ملی آمريكا (ANSI) پذيرفته شده است. تكميل اين استاندارد در سال 1997، شكل گيری و پيدايش شبكه سازی محلی بی‌سيم و مبتنی بر استاندارد را به دنبال داشت. استاندارد 1997، پهنای باند 2Mbps را تعريف می‌كند با اين ويژگی كه در شرايط نامساعد و محيط‌های دارای اغتشاش (نويز) اين پهنای باند می‌تواند به مقدار 1Mbps كاهش يابد. روش تلفيق يا مدولاسيون در اين پهنای باند روش DSSS است. بر اساس اين استاندارد پهنای باند 1 Mbps با استفاده از روش مدولاسيون FHSS نيز قابل دستيابی است و در محيط‌های عاری از اغتشاش (نويز) پهنای باند 2 Mbpsنيز قابل استفاده است. هر دو روش مدولاسيون در محدوده باند راديويی 2.4 GHz عمل می‌كنند. يكی از نكات جالب توجه در خصوص اين استاندارد استفاده از رسانه مادون قرمز علاوه بر مدولاسيون‌های راديويی DSSS و FHSS به عنوان رسانه انتقال است. ولی كاربرد اين رسانه با توجه به محدوديت حوزه عملياتی آن نسبتاً محدود و نادر است. گروه كاری 802.11 به زير گروه‌های متعددی تقسيم می‌شود. شكل‌های 1-1 و 1-2 گروه‌های كاری فعال در فرآيند استاندارد سازی را نشان می‌دهد. برخی از مهم‌ترين زير گروه‌ها به قرار زير است:

- 802.11D: Additional Regulatory Domains ( دامنه هاي تنظيمي اضافي)
- 802.11E: Quality of Service (QoS) ( وضعيت سرويس)
- 802.11F: Inter-Access Point Protocol (IAPP) ( پروتكل نقاط دسترسي ورود)
- 802.11G: Higher Data Rates at 2.4 GHz( داده هاي بالاتر از سرعت 2.4 )
- 802.11H: Dynamic Channel Selection and Transmission Power Control (انتخاب كانال پويا و انتقال قدرت كنترل)
- 802.11i: Authentication and Security ( هويت سنجي و امنيت )

كميته 802.11e كميته‌ای است كه سعی دارد قابليت QoS اِتـِرنت را در محيط شبكه‌های بی‌سيم ارائه كند. توجه داشته باشيد كه فعاليت‌های اين گروه تمام گونه‌های 802.11 شامل a، b، و g را در بر دارد. اين كميته در نظر دارد كه ارتباط كيفيت سرويس سيمی يا Ethernet QoS را به دنيای بی‌سيم بياورد.

كميته 802.11g كميته‌ای است كه با عنوان 802.11 توسعه يافته نيز شناخته می‌شود. اين كميته در نظر دارد نرخ ارسال داده‌ها در باند فركانسی ISM را افزايش دهد. باند فركانسی ISM يا باند فركانسی صنعتی، پژوهشی، و پزشكی، يك باند فركانسی بدون مجوز است. استفاده از اين باند فركانسی كه در محدوده 2400 مگاهرتز تا 2483.5 مگاهرتز قرار دارد، بر اساس مقررات FCC در كاربردهای تشعشع راديويی نيازی به مجوز ندارد. استاندارد 802.11g تا كنون نهايی نشده است و مهم‌ترين علت آن رقابت شديد ميان تكنيك‌های مدولاسيون است. اعضاء اين كميته و سازندگان تراشه توافق كرده‌اند كه از تكنيك تسهيم OFDM استفاده نمايند ولی با اين وجود روش PBCC نيز می‌تواند به عنوان يك روش جايگزين و رقيب مطرح باشد.

كميته 802.11h مسئول تهيه استانداردهای يكنواخت و يكپارچه برای توان مصرفی و نيز توان امواج ارسالی توسط فرستنده‌های مبتنی بر 802.11 است.

فعاليت دو كميته 802.11i و 802.11x در ابتدا برروی سيستم‌های مبتنی بر 802.11b تمركز داشت. اين دو كميته مسئول تهيه پروتكل‌های جديد امنيت هستند. استاندارد اوليه از الگوريتمی موسوم به WEP استفاده می‌كند كه در آن دو ساختار كليد رمز نگاری به طول 40 و 128 بيت وجود دارد. WEP مشخصاً يك روش رمزنگاری است كه از الگوريتم RC4 برای رمزنگاری فريم‌ها استفاده می‌كند. فعاليت اين كميته در راستای بهبود مسائل امنيتی شبكه‌های محلی بی‌سيم است.

شكل 1-1- گروه‌های كاری لايه فيزيكی

شكل1-2- گروه‌های كاری لايه دسترسی به رسانه

اين استاندارد لايه‌های كنترل دسترسی به رسانه (MAC) و لايه فيزيكی (PHY) در يك شبكه محلی با اتصال بی‌سيم را دربردارد. شكل 1-3 جايگاه استاندارد 802.11 را در مقايسه با مدل مرجع نشان می‌دهد.

شكل 1-3- مقايسه مدل مرجعOSI و استاندارد 802.11

محيط‌های بی‌سيم دارای خصوصيات و ويژگی‌های منحصر به فردی می‌باشند كه در مقايسه با شبكه‌های محلی سيمی جايگاه خاصی را به اين گونه شبكه‌ها می‌بخشد. به طور مشخص ويژگی‌های فيزيكی يك شبكه محلی بی‌سيم محدوديت‌های فاصله، افزايش نرخ خطا و كاهش قابليت اطمينان رسانه، همبندی‌های پويا و متغير، تداخل امواج، و عدم وجود يك ارتباط قابل اطمينان و پايدار در مقايسه با اتصال سيمی است. اين محدوديت‌ها، استاندارد شبكه‌های محلی بی‌سيم را وا می‌دارد كه فرضيات خود را بر پايه يك ارتباط محلی و با بُرد كوتاه بنا نهد. پوشش‌های جغرافيايی وسيع‌تر از طريق اتصال شبكه‌های محلی بی‌سيم كوچك برپا می‌شود كه در حكم عناصر ساختمانی شبكه گسترده هستند. سيـّار بودن ايستگاه‌های كاری بی‌سيم نيز از ديگر ويژگی‌های مهم شبكه‌های محلی بی‌سيم است. در حقيقت اگر در يك شبكه محلی بی‌سيم ايستگاه‌های كاری قادر نباشند در يك محدوده عملياتی قابل قبول و همچنين ميان ساير شبكه‌های بی‌سيم تحرك داشته باشد، استفاده از شبكه‌های محلی بی‌سيم توجيه كاربردی مناسبی نخواهد داشت.

از سوی ديگر به منظور حفظ سازگاری و توانايی تطابق و همكاری با ساير استانداردها، لايه دسترسی به رسانه (MAC) در استاندارد 802.11 می‌بايست از ديد لايه‌های بالاتر مشابه يك شبكه محلی مبتنی بر استاندارد 802 عمل كند. بدين خاطر لايه MAC در اين استاندارد مجبور است كه سيـّاربودن ايستگاه‌های كاری را به گونه‌ای شفاف پوشش دهد كه از ديد لايه‌های بالاتر استاندارد اين سيـّاربودن احساس نشود. اين نكته سبب می‌شود كه لايهMAC در اين استاندارد وظايفی را بر عهده بگيرد كه معمولاً توسط لايه‌های بالاتر شبكه انجام می‌شوند. در واقع اين استاندارد لايه‌های فيزيكی و پيوند داده جديدی به مدل مرجع OSI اضافه می‌كند و به طور مشخص لايه فيزيكی جديد از فركانس‌های راديويی به عنوان رسانهانتقال بهره می‌برد. شكل1-4، جايگاه اين دو لايه در مدل مرجع OSI را در كنار ساير پروتكل‌های شبكه سازی نشان می‌دهد. همانگونه كه در اين شكل مشاهده می‌شود وجود اين دولايه از ديد لايه‌های فوقانی شفاف است

شكل 1-4- جايگاه 802.11 در مقايسه با ساير پروتكل‌ها

برای كسب اطلاعات بيشتر در خصوص گروه‌های كاری IEEE 802.11 می‌توانيد به نشانی http://www.ieee802.org/11 مراجعه كنيد. علاوه بر استاندارد IEEE 802.11-1999 دو الحاقيه IEEE 802.11a و IEEE 802.11b تغييرات و بهبودهای قابل توجهی را به استاندارد اوليه اضافه كرده است كه در ادامه اين مقاله به بررسی آنها خواهيم پرداخت.

2.معماری شبكه‌های محلی بی‌سيم

معماری 802.11 از عناصر ساختمانی متعددی تشكيل شده است كه در كنار هم، سـّيار بودن ايستگاه‌های كاری را پنهان از ديد لايه‌های فوقانی برآورده می‌سازد. ايستگاه بی‌سيم يا به اختصار ايستگاه (STA)، بنيادی‌ترين عنصر ساختمانی در يك شبكه محلی بی‌سيم است. يك ايستگاه، دستگاهی است كه بر اساس تعاريف و پروتكل‌های 802.11 (لايه‌های MAC و PHY) عمل كرده و به رسانه بی‌سيم متصل است. توجه داشته باشيد كه براساس تعريف كلاسيكِ شبكه‌های كامپيوتری، يك شبكه كامپيوتری مجموعه‌ای از كامپيوترهای مستقل و متصل است كه منظور از اتصال در اين تعريف، توانايی جابجايی و مبادله پيام‌ها است. ايستگاه‌های كاری بی‌سيم امروزی عمدتاً به صورت مجموعه سخت‌افزاري/نرم‌افزاری كارت‌های شبكه بی‌سيم پياده‌سازی می‌شوند. همچنين يك ايستگاه می‌تواند يك كامپيوتر قابل حمل، كامپيوتر كفدستی و يا يك نقطه دسترسی باشد. نقطه دسترسی در واقع در حكم پلی است كه ارتباط ايستگاه‌های بی‌سيم را با سيستم توزيع يا شبكه سيمی برقرار می‌سازد. كوچكترين عنصر ساختمانی شبكه‌های محلی بی‌سيم در استاندارد 802.11 مجموعه سرويس پايه يا BSS ناميده می‌شود. در واقع BSS مجموعه‌ای از ايستگاه‌های بی‌سيم است.

2-1- همبندی‌های 802.11

در يك تقسيم بندی كلی می‌توان دو همبندی را برای شبكه‌های محلی بی‌سيم در نظر گرفت. سـاده‌ترين همبندی، فی‌البداهه (Ad Hoc) و براساس فرهنگ واژگان استاندارد 802.11، IBSS است. در اين همبندی ايستگاه‌ها از طريق رسانه بی‌سيم به صورت نظير به نظير با يكديگر در ارتباط هستند و برای تبادل داده (تبادل پيام) از تجهيزات يا ايستگاه واسطی استفاده نمی‌كنند. واضح است كه در اين همبندی به سبب محدوديت‌های فاصله هر ايستگاهی ضرورتاً نمی‌تواند با تمام ايستگاه‌های ديگر در تماس باشد. به اين ترتيب شرط اتصال مستقيم در همبندی IBSS آن است كه ايستگاه‌ها در محدوده عملياتی بی‌سيم يا همان بُرد شبكه بی‌سيم قرار داشته باشند. شكل 2-1 همبندی IBSSرا نشان می‌دهد.

شكل 2-1- همبندی فی‌البداهه يا IBSS

همبندی ديگر زيرساختار است. در اين همبندی عنصر خاصی موسوم به نقطه دسترسی وجود دارد. نقطه دسترسی ايستگاه‌های موجود در يك مجموعه سرويس را به سيستم توزيع متصل می‌كند. در اين هم بندی تمام ايستگاه‌ها با نقطه دسترسی تماس می‌گيرند و اتصال مستقيم بين ايستگاه‌ها وجود ندارد در واقع نقطه دسترسی وظيفه دارد فريم‌ها (قاب‌های داده) را بين ايستگاه‌ها توزيع و پخش كند. شكل 2-2 همبندی زيرساختار را نشان می‌دهد.

شكل2-2- همبندی زيرساختار در دوگونه BSS و ESS

در اين هم بندی سيستم توزيع، رسانه‌ای است كه از طريق آن نقطه دسترسی (AP) با ساير نقاط دسترسی در تماس است و از طريق آن می‌تواند فريم‌ها را به ساير ايستگاه‌ها ارسال نمايد. از سوی ديگر می‌تواند بسته‌ها را در اختيار ايستگاه‌های متصل به شبكه سيمی نيز قراردهد. در استاندارد 802.11 توصيف ويژه‌ای برای سيستم توزيع ارائه نشده است، لذا محدوديتی برای پياده سازی سيستم توزيع وجود ندارد، در واقع اين استاندارد تنها خدماتی را معين می‌كند كه سيستم توزيع می‌بايست ارائه نمايد. بنابراين سيستم توزيع می‌تواند يك شبكه 802.3 معمولی و يا دستگاه خاصی باشد كه سرويس توزيع مورد نظر را فراهم می‌كند.

استاندارد 802.11 با استفاده از همبندی خاصی محدوده عملياتی شبكه را گسترش می‌دهد. اين همبندی به شكل مجموعه سرويس گسترش يافته (ESS) بر پا می‌شود. در اين روش يك مجموعه گسترده و متشكل از چندين BSS يا مجموعه سرويس پايه از طريق نقاط دسترسی با يكديگر در تماس هستند و به اين ترتيب ترافيك داده بين مجموعه‌های سرويس پايه مبادله شده و انتقال پيام‌ها شكل می‌گيرد. در اين همبندی ايستگاه‌ها می‌توانند در محدوده عملياتی بزرگ‌تری گردش نمايند. ارتباط بين نقاط دسترسی از طريق سيستم توزيع فراهم می‌شود. در واقع سيستم توزيع ستون فقرات شبكه‌های محلی بی‌سيم است و می‌تواند با استفاده از فنّاوری بی‌سيم يا شبكه‌های سيمی شكل گيرد. سيستم توزيع در هر نقطه دسترسی به عنوان يك لايه عملياتی ساده است كه وظيفه آن تعيين گيرنده پيام و انتقال فريم به مقصدش می‌باشد. نكته قابل توجه در اين همبندی آن است كه تجهيزات شبكه خارج از حوزه ESS تمام ايستگاه‌های سيـّار داخل ESS را صرفنظر از پويايی و تحركشان به صورت يك شبكه منفرد در سطح لايه MAC تلقی می‌كنند. به اين ترتيب پروتكل‌های رايج شبكه‌های كامپيوتری كوچكترين تأثيری از سيـّار بودن ايستگاه‌ها و رسانه بی‌سيم نمی‌پذيرند. جدول 2-1 همبندی‌های رايج در شبكه‌های بی‌سيم مبتنی بر 802.11 را به اختصار جمع بندی می‌كند.

802.11 Topologies

Independent Basic Service Set (IBSS)

("Ad Hoc" or "Peer to Peer")

Infrastructure

Basic Service Set (BSS)

Extended Service Set (ESS)

جدول 2-1- همبنديهای رايج در استاندارد 802.11

2-2- خدمات ايستگاهی

بر اساس اين استاندارد خدمات خاصی در ايستگاه‌های كاری پياده‌سازی می‌شوند. در حقيقت تمام ايستگاه‌های كاری موجود در يك شبكه محلی مبتنی بر 802.11 و نيز نقاط دسترسی موظف هستند كه خدمات ايستگاهی را فراهم نمايند. با توجه به اينكه امنيت فيزيكی به منظور جلوگيری از دسترسی غير مجاز بر خلاف شبكه‌های سيمی، در شبكه‌های بی‌سيم قابل اعمال نيست استاندارد 802.11 خدمات هويت سنجی را به منظور كنترل دسترسی به شبكه تعريف می‌نمايد. سرويس هويت سنجی به ايستگاه كاری امكان می‌دهد كه ايستگاه ديگری را شناسايی نمايد. قبل از اثبات هويت ايستگاه كاری، آن ايستگاه مجاز نيست كه از شبكه بی‌سيم برای تبادل داده استفاده نمايد. در يك تقسيم بندی كلی 802.11 دو گونه خدمت هويت سنجی را تعريف می‌كند:

- Open SystemAuthentication
- Shared Key Authentication

روش اول، متد پيش فرض است و يك فرآيند دو مرحله‌ای است. در ابتدا ايستگاهی كه می‌خواهد توسط ايستگاه ديگر شناسايی و هويت سنجی شود يك فريم مديريتی هويت سنجی شامل شناسه ايستگاه فرستنده، ارسال می‌كند. ايستگاه گيرنده نيز فريمی در پاسخ می‌فرستد كه آيا فرستنده را می‌شناسد يا خير. روش دوم كمی پيچيده‌تر است و فرض می‌كند كه هر ايستگاه از طريق يك كانال مستقل و امن، يك كليد مشترك سّری دريافت كرده است. ايستگاه‌های كاری با استفاده از اين كليد مشترك و با بهره‌گيری از پروتكلی موسوم به WEP اقدام به هويت سنجی يكديگر می‌نمايند. يكی ديگر از خدمات ايستگاهی خاتمه ارتباط يا خاتمه هويت سنجی است. با استفاده از اين خدمت، دسترسی ايستگاهی كه سابقاً مجاز به استفاده از شبكه بوده است، قطع می‌گردد.

در يك شبكه بی‌سيم، تمام ايستگاه‌های كاری و ساير تجهيزات قادر هستند ترافيك داده‌ای را "بشنوند" – در واقع ترافيك در بستر امواج مبادله می‌شود كه توسط تمام ايستگاه‌های كاری قابل دريافت است. اين ويژگی سطح امنيتی يك ارتباط بی‌سيم را تحت تأثير قرار می‌دهد. به همين دليل در استاندارد 802.11 پروتكلی موسوم به WEP تعبيه شده است كه برروی تمام فريم‌های داده و برخی فريم‌های مديريتی و هويت سنجی اعمال می‌شود. اين استاندارد در پی آن است تا با استفاده از اين الگوريتم سطح اختفاء وپوشش را معادل با شبكه‌های سيمی نمايد.

2-3-خدمات توزيع

خدمات توزيع عملكرد لازم در همبندی‌های مبتنی بر سيستم توزيع را مهيا می‌سازد. معمولاً خدمات توزيع توسط نقطه دسترسی فراهم می‌شوند. خدمات توزيع در اين استاندارد عبارتند از:

- پيوستن به شبكه
- خروج از شبكه بی‌سيم
- پيوستن مجدد
- توزيع
- مجتمع سازی

سرويس اول يك ارتباط منطقی ميان ايستگاه سيّار و نقطه دسترسی فراهم می‌كند. هر ايستگاه كاری قبل از ارسال داده می‌بايست با يك نقطه دسترسی برروی سيستم ميزبان مرتبط گردد. اين عضويت، به سيستم توزيع امكان می‌دهد كه فريم‌های ارسال شده به سمت ايستگاه سيّار را به درستی در اختيارش قرار دهد. خروج از شبكه بی‌سيم هنگامی بكار می‌رود كه بخواهيم اجباراً ارتباط ايستگاه سيّار را از نقطه دسترسی قطع كنيم و يا هنگامی كه ايستگاه سيّار بخواهد خاتمه نيازش به نقطه دسترسی را اعلام كند. سرويس پيوستن مجدد هنگامی مورد نياز است كه ايستگاه سيّار بخواهد با نقطه دسترسی ديگری تماس بگيرد. اين سرويس مشابه "پيوستن به شبكه بی‌سيم" است با اين تفاوت كه در اين سرويس ايستگاه سيّار نقطه دسترسی قبلی خود را به نقطه دسترسی جديدی اعلام می‌كند كه قصد دارد به آن متصل شود. پيوستن مجدد با توجه به تحرك و سيّار بودن ايستگاه كاری امری ضروری و اجتناب ناپذير است. اين اطلاع، (اعلام نقطه دسترسی قبلی) به نقطه دسترسی جديد كمك می‌كند كه با نقطه دسترسی قبلی تماس گرفته و فريم‌های بافر شده احتمالی را دريافت كند كه به مقصد اين ايستگاه سيّار فرستاده شده‌اند. با استفاده از سرويس توزيع فريم‌های لايه MAC به مقصد مورد نظرشان می‌رسند. مجتمع سازی سرويسی است كه شبكه محلی بی‌سيم را به ساير شبكه‌های محلی و يا يك يا چند شبكه محلی بی‌سيم ديگر متصل می‌كند. سرويس مجتمع سازی فريم‌های 802.11 را به فريم‌هايی ترجمه می‌كند كه بتوانند در ساير شبكه‌ها (به عنوان مثال 802.3) جاری شوند. اين عمل ترجمه دو طرفه است بدان معنی كه فريم‌های ساير شبكه‌ها نيز به فريم‌های 802.11 ترجمه شده و از طريق امواج در اختيار ايستگاه‌های كاری سيّار قرار می‌گيرند.

2-4- دسترسی به رسانه

روش دسترسی به رسانه در اين استاندارد CSMA/CA است كه تاحدودی به روش دسترسی CSMA/CD شباهت دارد. در اين روش ايستگاه‌های كاری قبل از ارسال داده كانال راديويی را كنترل می‌كنند و در صورتی كه كانال آزاد باشد اقدام به ارسال می‌كنند. در صورتی كه كانال راديويی اشغال باشد با استفاده از الگوريتم خاصی به اندازه يك زمان تصادفی صبر كرده و مجدداً اقدام به كنترل كانال راديويی می‌كنند. در روش CSMA/CA ايستگاه فرستنده ابتدا كانال فركانسی را كنترل كرده و در صورتی كه رسانه به مدت خاصی موسوم به DIFS آزاد باشد اقدام به ارسال می‌كند. گيرنده فيلد كنترلی فريم يا همان CRC را چك می‌كند و سپس يك فريم تصديق می‌فرستد. دريافت تصديق به اين معنی است كه تصادمی بروز نكرده است. در صورتی كه فرستنده اين تصديق را دريافت نكند، مجدداً فريم را ارسال می‌كند. اين عمل تا زمانی ادامه می‌يابد كه فريم تصديق ارسالی از گيرنده توسط فرستنده دريافت شود يا تكرار ارسال فريم‌ها به تعداد آستان‌های مشخصی برسد كه پس از آن فرستنده فريم را دور می‌اندازد.

در شبكه‌های بی‌سيم بر خلاف اِتِرنت امكان شناسايی و آشكار سازی تصادم به دو علت وجود ندارد:

پياده سازی مكانيزم آشكار سازی تصادم به روش ارسال راديويی دوطرفه نياز دارد كه با استفاده از آن ايستگاه سيّار بتواند در حين ارسال، سيگنال را دريافت كند كه اين امر باعث افزايش قابل توجه هزينه می‌شود.
در يك شبكه بی‌سيم، بر خلاف شبكه‌های سيمی، نمی‌توان فرض كرد كه تمام ايستگاه‌های سيّار امواج يكديگر را دريافت می‌كنند. در واقع در محيط بی‌سيم حالاتی قابل تصور است كه به آنها نقاط پنهان می‌گوييم. در شكل زير ايستگاه‌های كاری "A" و "B" هر دو در محدوده تحت پوشش نقطه دسترسی هستند ولی در محدوده يكديگر قرار ندارند.

شكل 2-3- روزنه‌های پنهان

برای غلبه بر اين مشكل، استاندارد 802.11 از تكنيكی موسوم به اجتناب از تصادم و مكانيزم تصديق استفاده می‌كند. همچنين با توجه به احتمال بروز روزنه‌های پنهان و نيز به منظور كاهش احتمال تصادم در اين استاندارد از روشی موسوم به شنود مجازی رسانه يا VCS استفاده می‌شود. در اين روش ايستگاه فرستنده ابتدا يك بسته كنترلی موسوم به تقاضای ارسال حاوی نشانی فرستنده، نشانی گيرنده، و زمان مورد نياز برای اشغال كانال راديويی را می‌فرستد. هنگامی كه گيرنده اين فريم را دريافت می‌كند، رسانه را كنترل می‌كند و در صورتی كه رسانه آزاد باشد فريم كنترلی CTS را به نشانی فرستنده ارسال می‌كند. تمام ايستگاه‌هايی كه فريم‌های كنترلی RTS/CTS را دريافت می‌كنند وضعيت كنترل رسانه خود موسوم به شاخصNAV را تنظيم می‌كنند. در صورتی كه ساير ايستگاه‌ها بخواهند فريمی را ارسال كنند علاوه بر كنترل فيزيكی رسانه (كانال راديويی) به پارامتر NAV خود مراجعه می‌كنند كه مرتباً به صورت پويا تغيير می‌كند. به اين ترتيب مشكل روزنه‌های پنهان حل شده و تصادم‌ها نيز به حداقل مقدار می‌رسند. شكل 2-4 زمان‌بندی RTS/CTS و وضعيت ساير ايستگاه‌ها را نشان می‌دهد.

شكل 2-4- زمان‌بندی RTS/CTS

2-5- لايه فيزيكی

در اين استاندارد لايه فيزيكی سه عملكرد مشخص را انجام می‌دهد. اول آنكه رابطی برای تبادل فريم‌های لايه MAC جهت ارسال و دريافت داده‌ها فراهم می‌كند. دوم اينكه با استفاده از روش‌های تسهيم فريم‌های داده را ارسال می‌كند و در نهايت وضعيت رسانه (كانال راديويي) را در اختيار لايه بالاتر (MAC) قرار می‌دهد. سه تكنيك راديويی مورد استفاده در لايه فيزيكی اين استاندارد به شرح زير می‌باشند:

استفاده از تكنيك راديويی DSSS
استفاده از تكنيك راديويی FHSS
استفاده از امواج راديويی مادون قرمز

در اين استاندار لايه فيزيكی می‌تواند از امواج مادون قرمز نيز استفاده كند. در روش ارسال با استفاده از امواج مادون قرمز، اطلاعات باينری با نرخ 1 يا 2 مگابيت در ثانيه و به ترتيب با استفاده از مدولاسيون 16-PPM و 4-PPMمبادله می‌شوند.

2-5-1-ويژگی‌های سيگنال‌های طيف گسترده

عبارت طيف گسترده به هر تكنيكی اطلاق می‌شود كه با استفاده از آن پهنای باند سيگنال ارسالی بسيار بزرگ‌تر از پهنای باند سيگنال اطلاعات باشد. يكی از سوالات مهمی كه با در نظر گرفتن اين تكنيك مطرح می‌شود آن است كه با توجه به نياز روز افزون به پهنای باند و اهميت آن به عنوان يك منبع با ارزش، چه دليلی برای گسترش طيف سيگنال و مصرف پهنای باند بيشتر وجود دارد. پاسخ به اين سوال در ويژگی‌های جالب توجه سيگنال‌های طيف گسترده نهفته است. اين ويژگی‌های عبارتند از:

- پايين بودن توان چگالی طيف به طوری كه سيگنال اطلاعات برای شنود غير مجاز و نيز در مقايسه با ساير امواج به شكل اعوجاج و پارازيت به نظر می‌رسد.

مصونيت بالا در مقابل پارازيت و تداخل
رسايی با تفكيك پذيری و دقت بالا
امكان استفاده در CDMA

مزايای فوق كميسيون FCC را بر آن داشت كه در سال 1985 مجوز استفاده از اين سيگنال‌ها را با محدوديت حداكثر توان يك وات در محدوده ISM صادر نمايد.

2-5-2-سيگنال‌های طيف گسترده با جهش فركانسی

در يك سيستم مبتنی بر جهش فركانسی، فركانس سيگنال حامل به شكلی شبه تصادفی و تحت كنترل يك تركيب كننده تغيير می‌كند. شكل 2-5 اين تكنيك را در قالب يك نمودار نشان می‌دهد

PN-CODE= Pseudonoisecode
شكل 2-5 - تكنيك FHSS

در اين شكل سيگنال اطلاعات با استفاده از يك تسهيم كننده ديجيتال و با استفاده از روش تسهيم FSK تلفيق می‌شود. فركانس سيگنال حامل نيز به شكل شبه تصادفی از محدوده فركانسی بزرگ‌تری در مقايسه با سيگنال اطلاعات انتخاب می‌شود. با توجه به اينكه فركانس‌های pn-code با استفاده از يك ثبات انتقالی همراه با پس خور ساخته می‌شوند، لذا دنباله فركانسی توليد شده توسط آن كاملا تصادفی نيست و به همين خاطر به اين دنباله، شبه تصادفی می‌گوييم.

شكل 2-6- تغيير فركانس سيگنال تسهيم شده به شكل شبه تصادفي

بر اساسی مقررات FCC و سازمان‌های قانون گذاری، حداكثر زمان توقف در هر كانال فركانسی 400 ميلی ثانيه است كه برابر با حداقل 2.5 جهش فركانسی در هر ثانيه خواهد بود. در استاندارد 802.11 حداقل فركانس جهش در آمريكای شمالی و اروپا 6 مگاهرتز و در ژاپن 5 مگاهرتز می‌باشد.

2-5-3-سيگنال‌های طيف گسترده با توالی مستقيم

اصل حاكم بر توالی مستقيم، پخش يك سيگنال برروی يك باند فركانسی بزرگتر از طريق تسهيم آن با يك امضاء يا كُد به گونه‌ای است كه نويز و تداخل را به حداقل برساند. برای پخش كردن سيگنال هر بيت واحد با يك كُد تسهيم می‌شود. در گيرنده نيز سيگنال اوليه با استفاده از همان كد بازسازی می‌گردد. در استاندارد 802.11 روش مدولاسيون مورد استفاده در سيستم‌های DSSS روش تسهيم DPSK است. در اين روش سيگنال اطلاعات به شكل تفاضلی تهسيم می‌شود. در نتيجه نيازی به فاز مرجع برای بازسازی سيگنال وجود ندارد.

از آنجا كه در استاندارد 802.11 و سيستم DSSS از روش تسهيم DPSK استفاده می‌شود، داده‌های خام به صورت تفاضلی تسهيم شده و ارسال می‌شوند و در گيرنده نيز يك آشكار ساز تفاضلی سيگنال‌های داده را دريافت می‌كند. در نتيجه نيازی به فاز مرجع برای بازسازی سيگنال وجود ندارد. در روش تسهيم PSK فاز سيگنال حامل با توجه به الگوی بيتی سيگنال‌های داده تغيير می‌كند. به عنوان مثال در تكنيك QPSK دامنه سيگنال حامل ثابت است ولی فاز آن با توجه به بيت‌های داده تغيير می‌كند. جدول زير ايده مدولاسيون فاز را نشان می‌دهد.

Symbols	Bits	Phase Modulation
1	00
2	01
3	10
4	11

جدول 2-2- مدولاسيون فاز

در الگوی مدولاسيون QPSK چهار فاز مختلف مورد استفاده قرار می‌گيرند و چهار نماد را پديد می‌آورند. واضح است كه در اين روش تسهيم، دامنه سيگنال ثابت است. در روش تسهيم تفاضلی سيگنال اطلاعات با توجه به ميزان اختلاف فاز و نه مقدار مطلق فاز تسهيم و مخابره می‌شوند. به عنوان مثال در روش pi/4-DQPSK، چهار مقدار تغيير فاز 3pi/4- ، 3pi/4، pi/4، و-pi/4 است. با توجه به اينكه در روش فوق چهار تغيير فاز به كار رفته است لذا هر نماد می‌تواند دو بيت را كُدگذاری نمايد.

بيتهای فرد	بيتهای زوج	اختلاف فاز
1	1	-3pi/4
0	1	3 pi/4
0	0	Pi/4
1	0	-pi/4

جدول 2-3- مدولاسيون تفاضلي

در روش تسهيم طيف گسترده با توالی مستقيم مشابه تكنيك FH از يك كد شبه تصادفی برای پخش و گسترش سيگنال استفاده می‌شود. عبارت توالی مستقيم از آنجا به اين روش اطلاق شده است كه در آن سيگنال اطلاعات مستقيماً توسط يك دنباله از كدهای شبه تصادفی تسهيم می‌شود. در اين تكنيك نرخ بيتی شبه كُد تصادفی، نرخ تراشه ناميده می‌شود. در استاندارد 802.11 از كُدی موسوم به كُد باركر برای توليد كدها تراشه سيستم DSSS استفاده می‌شود. مهم‌ترين ويژگی كدهای باركر خاصيت غير تناوبی و غير تكراری آن است كه به واسطه آن يك فيلتر تطبيقی ديجيتال قادر است به راحتی محل كد باركر را در يك دنباله بيتی شناسايی كند.

جدول زير فهرست كامل كدهای باركر را نشان می‌دهد. همانگونه كه در اين جدول مشاهده می‌شود كدهای باركر از 8 دنباله تشكيل شده است. در تكنيك DSSS كه در استاندارد 802.11 مورد استفاده قرار می‌گيرد، از كد باركر با طول 11 (N=11) استفاده می‌شود. اين كد به ازاء يك نماد، شش مرتبه تغيير فاز می‌دهد و اين بدان معنی است كه سيگنال حامل نيز به ازاء هر نماد 6 مرتبه تغيير فاز خواهد داد.

جدول 2-4- كدهای باركر

لازم به يادآوری است كه كاهش پيچيدگی سيستم ناشی از تكنيك تسهيم تفاضلی DPSK به قيمت افزايش نرخ خطای بيتی به ازاء يك نرخ سيگنال به نويز ثابت و مشخص است.

شكل2-7- مدار مدولاسيون با استفاده از كدهای باركر

شكل 2-7 مدل منطقی مدولاسيون و پخش سيگنال اطلاعات با استفاده از كدهای باركر را نشان می‌دهد.

2-6-استفاده مجدد از فركانس

يكی از نكات مهم در طراحی شبكه‌های بی‌سيم، طراحی شبكه سلولی به گونه‌ای است كه تداخل فركانسی را تا جای ممكن كاهش دهد. شكل 2-8 سه كانال DSSS در محدوده فركانسی ISM را نشان می‌دهد.

شكل 2-8- سه كانال فركانسی F3,F2,F1

شكل 2-9 مفهوم استفاده مجدد از فركانس با استفاده از شبكه‌های مجاور فركانسی را نشان می‌دهد. در اين شكل مشاهده می‌شود كه با استفاده از يك طراحی شبكه سلولی خاص، تنها با استفاده از سه فركانس متمايز F3,F2,F1 امكان استفاده مجدد از فركانس فراهم شده است.

شكل 2-9- طراحی شبكه سلولي

در اين طراحی به هريك از سلول‌های همسايه يك كانال متفاوت اختصاص داده شده است و به اين ترتيب تداخل فركانسی بين سلول‌های همسايه به حداقل رسيده است. اين تكنيك همان مفهومی است كه در شبكه تلفنی سلولی يا شبكه تلفن همراه به كار می‌رود. نكته جالب ديگر آن است كه اين شبكه سلولی به راحتی قابل گسترش است. می‌توان دايره‌های جديد را در چهار جهت شبكه سلولی شكل فوق با فركانس‌های متمايز F1,F2,F3 ترسيم و گسترش داد.

2-7- آنتن‌ها

در يكی تقسيم بندی كلی آنتن‌های مورد استفاده در استاندارد IEEE 802.11 به دو دسته: تمام جهت و نقطه به نقطه تقسيم می‌شوند. واضح است كه آنتن‌های تمام جهته با توجه به آنكه نيازی به تنظيم ندارند، راحت‌تر مورد استفاده قرار می‌گيرند. اين آنتن‌ها در اغلب كارت‌های شبكه (كارت‌های دسترسي) و نيز نقاط دسترسی يا ايستگاه‌های پايه بكار می‌روند.

اين آنتن‌ها در فواصل كوتاه قابل استفاده هستند و برای بهره گيری در فواصل طولانی‌تر به تقويت كننده‌های خارجی نياز دارند كه البته در بسياری موارد استفاده از اين تقويت كننده‌های خارجی ميسر و يا قانونی نيست. از سوی ديگر آنتن‌های نقطه به نقطه يا خطی در كاربردهای خارجی استفاده می‌شوند و به تنظيم دقيق نياز دارند. محدوده عملياتی رايج در آنتن‌های تمام جهته 45 متر و محدوده عملياتی آنتنهای نقطه به نقطه و توان بالا در حدود 40 كيلومتر است. در كاربردهايی كه استفاده از تقويت كننده بلا مانع است، اين محدوده عملياتی به شكل قابل توجهی افزايش يافته و تنها توسط خط ديد (مسير ديد) محدود می‌شود. از جمله عوامل مهمی كه محدوده عملياتی تجهيزات مبتنی بر IEEE 802.11 را تحت تأثير قرار می‌دهد محل نصب نقاط دسترسی يا ايستگاه پايه و نيز تداخل راديويی است. همانگونه كه پيشتر گفته شد، تجهيزات مبتنی بر اين استاندارد سعی می‌كنند كه با بالاترين نرخ ارسال داده كار كنند و در صورت نياز به سرعت‌های پايين‌تر برگردند.

براي ديدن ساير اقدام پژوهي هاوگزارش تخصصي ها وتحقيقات ديگر برروي لينک هاي زيرکليک کنيد

اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 21 اسفند 1393 ساعت: 10:05 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره استاندارد شبکه های محلی بی سیم,معماری شبكه‌های محلی بی‌سيم,ويژگی‌های سيگنال‌های طيف گسترده,سيگنال‌های طيف گسترده با جهش فركانسی,سيگنال‌های طيف گسترده با توالی مستقيم,

نويسنده:asemankafinet1

هارد درايو و كنترلر آن.. 1

تحقیق درباره هارد درايو و كنترلر آن

بازديد: 143

دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,دانش آموزی,تحقیق دانشجویی,

تحقیق درباره هارد درايو و كنترلر آن

براي كنترل اطلاعات در هارد ديسك و نحوة ذخيرة آن بر روي صفحات مغناطيسي آن و خواندن محتويات آن به حافظه RAM از يك مدار كنترلر استفاده مي‌شود كه معمولاً در كامپيوتر‌هاي XT بر روي يك بورد موسوم به كنترلر هارد بوده و در يك اسلات قرار مي‌گيرد. در هاردهاي جديد بر روي خود هارد ديسك تعبيه مي‌شود و از يك كارت به عنوان واسط بين كنترلر و هارد و مادر‌بورد استفاده مي‌شود. اگر سيستم ON board باشد اين واسط يا آداپتور بر روي مادربورد قرار مي‌گيرد ولي اگر ON bord نباشد بر روي يك كارت موسوم به مالتي I/O وجود دارد. در بسياري از سيستمهاي ON bord لين قابليت كه بتوانيم قسمت مربوطه روي مادربورد را غير فعال نماييم و يك كارت واسط در اسلات‌ها قرار دهيم، را فراهم مي‌سازد. براي اينكار بايد جامپر‌ مربوط به هارد (مثلاً IDE) را بر روي مادربورد غير فعال (Disable) و بر روي كارت فعال (Enable) نماييم و آنگاه كارت را در يك اسلات قرار دهيم. دراين نوع سيستمها براي اينكار يك سوئيچ يا جامپر وجود دارد. با غير فعال كردن اين جامپر يا جامپر‌ها مي‌توانيم يك كارت مالتي I/O را در اسلاتها قرار دهيم. شكل 8-9 يك نوع مالتي I/O را نشان مي‌دهد (روي كارت مالتي I/O هر سه واسط هارد، فلاپي و I/O وجود دارد) ولي براي كنترل هارد به تنهايي نيز كارتهاي موسوم به كنترلر هارد (مثلاً IDE) وجود دارد كه از آنها نيز مي‌توانيم استفاده نماييم.

انواع كنترلر‌ها

تقريباً تمامي كنترلرهاي مهم هاردهاي موجود را در چهار نوع تقسيم‌بندي مي‌نمايد كه عبارت‌اند از IDE ,SCSI,ESDI,ST506 فرمت ذخيره اطلاعات نه تنها به نوع كنترلر‌ها بلكه به نسبت انتقال اطلاعات بين كامپيوتر‌ و هارد بستگي دارد.. براي انتقال اطلاعات از هارد به حافظة DRAM، كنترلر از اينترفيس‌هاي مختلف همانند باياس و داس، برنامه‌هاي كاربردي و شايد بسياري برنامه‌هاي TSR استفاده مي‌نمايد، كه اين سطوح مختلف بر روي سرعت انتقال تاثير نامطلوب مي‌گذارد.

كنترلر ST 506

كنترلر فوق به عنوان اولين كنترلر هارد در دنياي كامپيوتر استفاده‌هاي زيادي داشته است و نام آن نشان مي‌دهد كه مربوط به كمپاني سيگيت مي‌باشد كه يكي از كارخانه‌هاي مهم سازنده هارد در دنيا مي‌باشد. حتي اكنون نيز از ساختار اين كنترلر به طور گسترده استفاده مي‌شود، اين استفاده در كنترلر‌هاي جديد IDE ، در اشكال مختلف به چشم مي‌خورد.

معمولاً هاردهاي طراحي شده توسط كنترلر 506ST از برچسب MFM/RLL برخوردار مي‌باشد. به وسيله اين برچسب يا سوئيچ مربوطه مي‌توانيم يكي از دو روش ذخيره‌سازي را براي هارد فوق انتخاب نماييم. انتخاب حالت RLL ترجيحاً برتر خواهد بود. زيرا ظرفيت ذخيره‌سازي اطلاعات را بيشتر مي‌نمايد. به خاطر استفاده زياد اين كنترلر و داشتن مجموعه مختلف استانداردهاي سخت‌افزاري و پشتيباني كامل باياس از آن هنوز تاثير روش و كار آنرا در اغلب كنترلرهاي جديد مشاهده مي‌كنيم. به عنوان مثال كنترلهاي IDS و SCSI در اغلب موارد با 506ST سازگار مي‌باشد كه در ادامه آن را بحث خواهيم كرد.

در كنترلر استاندارد 506ST هارد در درايو و كنترلر دو قسمت كاملاً جدا از يكديگر مي‌باشند، قسمت كنترلر به صورت يك كارت در اسلات ها قرار دارد. اين كنترلر مي‌تواند حداكثر دو عدد هارد را پشتيباني نمايد. در اين كنترلر دو عدد كابل از كنترلر به هاردها وصل مي‌شود، سيگنالهاي اطلاعات هر هارد به طور جداگانه توسط يك كابل جداگانه 20 پين به كنترلر مربوط وصل مي‌شود و اگر دو هارد بر روي سيستم نصب باشد هر دو هارد براي قسمت كنترل خود از يك كابل مشترك 34 پين استفاده مي‌نمايد. بنابراين هر هارد شامل دو عدد كانكتور براي اتصال به كنترلر مربوطه مي‌باشد. كابل كنترل براي ارسال سيگنالهاي الكتريكي جهت انتخاب هد خواندن و نوشتن مناسب، جستجو براي سيلندر مناسب و كابل اطلاعات جهت انتقال اطلاعات براي نوشتن و يا خواندن به صورت سريال و آنالوگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از وظايف ديگر كنترلر، تبديل اطلاعات ديجيتال به زنجيره‌هايي از بيتها و سيلندرها به صورت صفر و يك مي‌باشد. کنترلر می‌تواند مقادير ديجيتال را به سيگنالهاي مورد نياز تبديل نمايد، اين عمليات را تغيير فلو گويند. اگر از روش MFM استفاده شود، سرعت انتقال اطلاعات به 5 مگابايت در ثانيه و (اطلاعات و سگنالهاي كنترلي به صورت مخلوط) اگر از روش RLL استفاده شود اين نرخ به 5/7 مكابايت خواهد رسيد. گرچه بايد سيگنالهاي مربوطه به كنترلر از مجموعه اطلاعات جدا شود . اين امر سرعت انتقال را به ميزان چشمگيري كاهش مي‌دهد. همچنين مقادير گفته شده مربوط به تئوري بوده و فاكتورهاي همچون زمان انتخاب هد، زمان دستيابي سيلندر، و غيره اين نرخ را كاهش مي‌دهد و علاوه بر آن فرض بر آن است كه سكتورهاي خوانده شده در كنار همديگر قرار دارند، كه در عمل به اين شكل نمي‌باشد و سكتورهاي يك فايل در نقاط مختلف هارد قرار دارندو نرخ بالاتر انتقال در RLL از روش MFM بيشتر بوده و در درايوهاي MFM مي‌تواند 17 سكتور در ترك باشد و اين در حالي است كه در RLL تا 26 سكتور قابل تعريف مي‌باشد و در اين حالي است كه در هر نوع، سرعت چرخش موتور درايو PRM 3600 مي‌باشد.

زمانيكه براي اولين بار XTها به بازار آمد تنها كنترلرهاي ST506 از نوع MFM موجود بودند بعداً با افزايش توابعي به ROMBIOS توسعه‌هايي داده شدند. اين توابع محدوديتهاي سخت‌افزاري را به كارخانه‌هاي سازنده هارد تحميل نمود، به عنوان مثال تعداد درايوها به دو عدد و حداكثر سيلندر به 1024 و حداكثر تعداد سكتور در ترك به 63 و حداكثر تعداد هدها به 16 و تعداد بايتها در هر سكتور به 512 بايت محدود گرديد که اين محدوديتها ماكزيمم ظرفيت‌ هارد را به MB 504 محدود نموده است برای غلبه بر این محدودیت ها بعضی از کنترلرها به حیله متوسل می‌شوند و بر این باور عمل می‌نمایند که گویی سیستم دارای دو عدد هارد می‌باشدٰ ولی در واقع یک هارد به ظرفیت بالا وجود دارد که توسط پارامترهای گفته شده در بالا قابل تعریف نمی‌باشد. این عمل باعث شد که هاردهای با ظرفیت بالا MB 504 داشته باشیم ولی کنترلر ST506 برای اتصال به هاردهای با ظرفیت بالای امروز غیر ممکن می‌باشد.

كنترلرهاي ESDI

كنترلرهاي فوق، توسعه يافته كنترلر ST506 مي‌باشند، اين كنترلر در بسياري از كامپيوترها IBM , PS/2 به كار برده شده‌اند كنترلر ESDI به طور كامل با ST506 سازگار بوده نصب بر روي كامپيوترهايي كه با ياس آنها ST506 را پشتيباني مي‌نمايد، مي‌باشد. به طور غير مشابه با ST506 مدار موجود بر روي هارد ESDI تمام تغيير فلو را به طور سريال به كارت كنترلر ارسال مي‌نمياد. قسمتي از محتويات خوانده شده از هارد را كه موسوم به اطلاعات جدا كننده مي‌باشد از كل اطلاعات جدا نموده و فقط سيگنالهاي كنترلي را براي مدار كنترلي براي كنترلر مي‌فرستد. چون كنترلر و قسمت جدا كننده به طور موازي كار مي‌نمايند، انتقال اطلاعات به 10 مگابايت در ثانيه مي‌رسد و اين روش برابر روش MFM در كنترلر ST506 مي‌باشد، همچنين كنترلر ST506 به پارامتر اينترليو شش نياز دارد. يعني براي خواندن اطلاعات يك ترك يا شيار بايد شش بار ديسك بچرخد. براي پارامتر اينترليو، ديسك بايد سه بار بچرخد تا كل اطلاعات ترك خوانده شود. حال آن كه به پارامتر اينترليو يك فقط با يك بار چرخش ديسك كل اطلاعات ترك يا شيار مربوطه خوانده يا نوشته مي‌شود. در نتيجه سرعت دستيابي به اطلاعات ديسك سه تا شش برابر (به ترتيب نسبت به اينترليو 3 و 6) افزايش پيدا مي‌كند. همچنين بعضي از كنترلرهاي ESDIمي‌توانند با نرخ انتقال 15 يا 20 و حتي 24 مگابيت در ثانيه كار نمايند اما كار كردن يك كنترلر ESDI با سرعت بالا، گران بودن آن را به دنبال خواهد داشت بنابراين براي داشتن يك نرخ انتقال معقول و قيمت مناسب، نرخ MB 10 (اطلاعات خام كه از صفحه مغناطيسي خوانده مي‌شود) براي آن در نظر گرفته شده است. يكي از تفاوتهاي كنترلر ST506 و ESDI اين است كه آدرس نقاط خراب ديسك را براي كنترلر ارسال مي‌دارد و در نتيجه مي‌تواند آنها را در ست آپ مشخص كرده و علامت بزنيد كه اين كار در ST506 بايد توسط استفاده كننده انجام گيرد.

در كامپيوترهاي AT، اطلاعات مربوط به پارامترهاي هارد در حافظه CMOS RAM ذخيره مي‌شود. باياس بايد اين پارامترها را خوانده و در اختيار راه‌اندازهاي داس قرار دهد. به خاطر محدود بودن تعداد نوع هاردهايي كه هر باياس مي‌شناسد ممكن است مسخصات فيزيكي يك هارد در باياس مربوطه پيدا نشود. هنگام نصب يك كنترلر ST506 بر روي كامپيوتر، اگر مشخصات هارد در باياس سيستم نباشد با مشكل مواجه خواهيم شد. در اين حالت، بايد حالتي را از باياس انتخاب نماييم كه به مشخصات هارد فوق نزديكتر باشد، اين حالت را WASTING گويند. در اين حالت براي مقادير سيلندر، سكتور و هد، مقادير پيشنهادي انتخاب مي‌شوند كه با مقادير واقعي و فيزيكي هارد متفاوت مي‌باشد. اگر مقدار پارامترها از مقادير واقعي بيشتر انتخاب شوند آنگاه سيستم براي دستيابي به نقاطي از ديسكها تلاش خواهد نمود كه اصلاً وجود فيزيكي ندارد، در اين حالت خطا رخ خواهد داد. مشكل ديگر زماني رخ مي‌دهد كه نوع هارد در باياس نمي‌باشد و در آن تعداد سكتورهاي در ترك با مقدار فيزيكي هارد متفاوت باشد. اگر چه در كنترلهاي ST506 اين مسئله شايد مشكل جدي به نظر نيايد زيرا در اين كنترلرها حداكثر تعداد سكتورهاي 17 و يا 26 مي‌باشد و معمولاً پارامترهاي ست‌آپ نيز به اين مقادير نزديكند، ولي مشكل زماني پيش مي‌آيد كه كنترلر از نوع ESDI باشد. اين كنترلر به طور فيزيكي داراي 34 يا 36 سكتور در هر ترك مي‌باشد كه در كمتر باياسي تعريف شده است. بنابراين با هدر رفتن فضاي زيادي از ديسك، پول زيادي را نيز براي هاردهاي گران ESDI پرداخت كرده‌ايم و اين معقول به نظر نمي‌رسد. زيرا در اغلب باياس‌ها از 26 سكتور در هر ترك استفاده شده است كه با 34 و يا 36 فاصله زيادي دارد.

خوشبختانه اغلب كنترلرهاي ESاز اين مشكل مبرا مي‌باشند. در جدول باياس يا ست‌آپ، نزديكترين ظرفيت يا پارامترها به ظرفيت فيزيكي‌ هارد را انتخاب مي‌نماييم. سپس ست‌آپ اين مشخصات را به كنترلر ESDI مي‌فرستد و كنترلر با توجه به دانستن مشخصات فيزيكي هارد و با استفاده از يكسري پارامترهاي خاص كه ترجمه سكتور ناميده مي‌شود. مشخصات منطقي موجود در باياس يا ست‌آپ را به مشخصات فيزيكي هارد ترجمه مي‌نمايد. اين ترجمه ممكن است كه زمان بيشتري را لازم داشته باشد، ولي مطمئن هستيم كه هيچگونه اتلافي در فضاي ديسك نخواهيم داشت و پارامتر و ستنيگ در آن كاهش پيدا كرده و در اغلب موارد صفر مي‌باشد و تقريباً از تمامي فضاي ديسك استفاده مي‌شود.

توانايي ترجمه سكتورها به نوع كنترلر ESDI بستگي دارد. بعضي از كنترلرها فقط تعداد محدودي از جداول ست‌آپ را پشتيباني مي‌نمايند و بعضي ديگر داراي انعطاف‌ بالايي بوده و هر گونه تعريفي را پشتيباني مي‌نمايند.

يكي ديگر از عوامل موثر در بالا رفتن سرعت انتقال اطلاعات در اين كنترلر، وجود يك محل نگهداري داده‌هاي موقت به نام سكتور مي‌باشد. اين بافر اجازه مي‌دهد تا داده‌هاي خام با سرعت حداكثر از صفحه‌ي مغناطيسي خوانده شود و سپس توسط مدار جداكننده (scperator) اطلاعات از سيگنالهاي كنترلي جدا شود.

كنترلر IDE

كنترلر جديد كه به عنوان ستاره كنترلرها معرف است و تقريباً در 90% از سيستمهاي PCنصب هستند IDE مي‌باشد. اين كنترلر از سال 1984 شروع به طراحي و ساخت شده است و آن زماني بود كه يكي از كارخانه‌هاي سازنده كامپيوتر يعني كامپك به شركت ديجيتال سفارش توسعه و پيشرفت كنترلر ST506 را داده بود تا كارتهاي موجود در اسلات به روي خود بدنه هارد جاسازي شود، زيرا تا اين زمان كنترلرها به صورت كارت در اسلاتها بودند و كنترلر IDE بود كه بر روي خود هارد قرار داشت و فقط از يك بافر یا اينترفيس (كارت مالتي I/O يا اينترفيس هارد) در اسلاتها و يا مادربورد استفاده مي‌كنند.

كنترلر IDE توسط يك كابل 40 پين به باس سيستم وصل مي‌شود. بعضي از PC ها (سيستمهاي ONBOARD ) يك كانكتور بر روي مادربورد براي اتصال كابل‌ هارد دارند ولي در بعضي از سيستمها نيز بايد يك كارت اينترفيس و يا بافر جهت انتقال اطلاعات از كنترلر هارد به حافظه سيستم استفاده نماييم.

تركيب يك هارد و يك كنترلر IDE در اغلب مواردپارامترها و قابليت‌هاي يك كنترلر قوي را دارا مي‌باشد، همچون اسكازي انعطاف‌پذير بوده و همچون ESDI سريع عمل نموده و با كنترلر ST506 به طور كارمل سازگار بوده، بنابراين براي تمام كامپيوترهاي كتابي و غيره مناسب و ايده‌ال مي‌باشد.

بعضي از كنترلرهاي IDE براي كار كردن بر روي كامپيوترهاي كتابي و روزانويي داراي فرامين مخصوص مي‌باشند. به عنوان مثال اين فرامين مي‌تواند كامپيوتر كتابي را به حالت بيكاري و خواب برده تا در موقع بيكاري مصرف توان و باطري آن به حداقل خود برسد (اين روش در مادربوردهاي جديد PC نيز تحت عنوان مديريت توان به كار گرفته شده است) از نظر باياس یک كنترل IDE شبيه يك كنترلر معمولي ST506 كار مي‌نمايد. استانداردهاي جديد تعريف شده براي درايوهاي IDE بسيار نزديك به پارامترهاي جديد تعريف شده در باياس سيستم بوده و با آن مستقيماً در ارتباط مي‌باشد.

استانداردهاي ATA

نام واقعيتر استاندارد IDE

كه با ظهور كامپيوترهاي AT، به وجود آمد استاندارد ATA است (اتصال به AT Attachment: AT )كه با توجه به نياز كاربران و طراحان مادربوردها و باياس نويسها به طور مداوم در حال تغيير و اصلاح مي‌باشد. در اين قسمت سعي داريم تا انواع استانداردهاي ATA از اولين كامپيوترهاي AT تاكنون را مورد بررسي قرار دهيم. بايد توجه داشت كه تمام اين استانداردها داراي مشخصه و ويژگيهاي مشترك گفته شده در قسمت قبل بوده و فقط در سرعت انتقال اطلاعات با يكديگر متفاوت و رغيب هستند.

امروز تمام مسائل مربوط به استاندارد یا اينترفيس IDE يا ATA توسط يك گروه خاص به نام 13T اداره و بررسي مي‌شود اين گروه شامل جمعي از مهندسين و كارشناسان و سازندگان اين گونه ابزارها واستانداردها مي‌باشند كه زير نظر (American National Standard Institute) ANSI و با توجه به قوانين آن كار مي‌كنند. استاندارد ATA تا به حال با 7 نسخه به بازار عرضه شده است كه عبارتند از:

· ATA -1 (سال 1986 تا 1994)

· ATA-2 (سال 1996 كه معمولاً به آن UDMA / 33 يا Ultra ATA / 33گفته مي‌شود و سرعت انتقال اطلاعات آن 33 مگابايت در ثانيه مي‌باشد.)

· ATA -3 (سال 1997)

· ATA-4 (سال 1998 كه معمولاً به آن ATA /66 Ultra يا UDMA/66 گفته مي‌شود و سرعت انتقال اطلاعات آن 66 مگابايت در ثانيه مي‌باشد)

· ATA-5 (سال 1999 كه معمولاً به آن ATA/100Ultra يا UDMA گفته مي‌شود و سرعت انتقال اطلاعات آن 66 مگابايت در ثانيه مي‌باشد)

· ATA -6 (سال 2001 كه معمولاً به آن ATA/100Ultra يا UDMA/100 گفته مي‌شود و سرعت انتقال اطلاعات آن 100 مگابايت در ثانيه مي‌باشد)

· ATA-7 (سال 2002 كه معمولاً به آن ATA/133Ultra يا UDMA/133 گفته مي‌شود.)

نكته: هر نسخه از استاندارد ATA با نسخه قبلي خود به طور كامل سازگار مي‌باشد. اين بدان معني است كه يك ابزار ساخته شده براي ATA1 به طور كامل و درست با يك اينترفيس ATA5 كار مي‌كند. اگر يك ابزار جديد با يك اينترفيس قديمي یا بالعكس به طور كامل سازگار نباشد با مشخصات مشترك كار خواهد كرد.به عنوان مثال اگر یک هارد جدید UDMAمتصل کنیدٰ هارد با مشخصات استاندارد UDMA33 كار خواهد كرد.

استاندارد ATA-1

استاندارد فوق در سال 1986 براي اولين بار در سيستمها AT مورد استفاده قرار گرفت (در آن زمان به عنوان يك استاندارد نبود) اين استاندارد در سال 1996 به عنوان يك استاندارد واقعي ارتباط بين يك ابزار (هارد ديسك) و سيستم ميزبان را بر اساس باس ISA (16 بيتي) تعريف نمود. ويژگيهاي مهم اين استاندارد عبارتند از:

· كابل و كانكتور ارتباطي بين اينترفيس ميزبان و ابزار 40 يا 44 پين

· هر كانكتور كابل قادر به پشتيباني از دو ابزار به صورت Slave , Master است.

· داراي سيگنالهاي زماني براي مدهاي (Direct Memory Access: DMA0) (Programmed I/O) PIO

· سرعت انتقال حداكثر 33/8 مگابايت در ثانيه بين ابزار و اينترفيس ميزبان

· ترجمه پارامترهای CHS (سيلندر : Cylinder ، هد: Heady، سكتور : Sector) به LBA (آدرس بلاكهاي منطقي Logical Block Address) اگر چه توسط باياس قابل پيشتيباني نمي‌باشد.

· پشتيباني از درايوهاي با ظرفيتGB 137 (توسط باياس قابل پشتيباني نمي‌باشد).

استاندارد ATA -2

استاندار ATA2 بر پايه استاندارد قبلي خود و سازگار با آن بنا شد ولي يك تفاوت عمده با آن داشت و آن اين كه استاندارد ATA1 فقط مربوط به اتصال ديسك درايوها بود و به صورت عمومي هر ابزاري را پشتيباني نمي‌كند، به عنوان مثال يك درايو CD قابل اتصال به يك مادربورد داراي ATA1 نمي‌باشد. استاندارد ATA2 را از حالت تك بعدي خارج و به صورت يك استاندارد عمومي براي تمام ابزارهاي ذخيره كننده IDE درآمد كه داراي ويژگيهاي مهم زير مي‌باشد:

· مدهاي سريعتر DMA و PIO(PIO 0.4, DMA0 -2)

· پشتيباني از ويژگي‌ «مديريت توان» براي كاهش مصرف انرژي در زمان استفاده نكردن از ابزارهاي متصل به استاندارد ATA2(Power Management)

· پشتيباني از ابزارهاي با استاندارد PCMCIA (كارتهاي PC)

اين استاندارد مربوط به كامپيوترهاي كيفي بوده و از طريق اين استاندارد يا كارت هر ابزار خارجي قابل اتصال به كامپيوتر مي‌باشد. به عنوان مثال اگر بخواهيد يك كارت مدم را به يك كامپيوتر كيفي كه داراي تمام مدم داخلي نيست متصل كنيد بايد از يك كارت PC با استاندارد PCMCIA استفاده كنيد.

· پشتيباني از ظرفيت بالاي 4/137 گيگابايت

· تعريف استاندارد CHS به صورت LBA براي روشهاي ترجمه‌ پارامترهاي درايو جهت پشتيباني در باياس با ظرفيت GB4/8

· پشتيباني از دو كانال IDE براي اتصال حداكثر 4 ابزار IDE به اينترفيس ميزبان

همان طور كه قبلاً نيز گفته شد استاندارد ATA2 به عنوان EIDE يا FAST ATA2 نيز شناخته مي‌شود و به عنوان استاندارد 1996-279/3X توسط ANSI به ثبت رسيده است.

استاندارد ATA- 3

استاندارد فوق در سال 1997 بر پايه استاندارد قبلي يعني ATA2 و سازگار با آن ويژگي و مشخصات مهم زير عرضه شده است.

· از بين بردن محدوديت استفاده از DMAهاي 8 بيتي در دو استاندارد قبلي (قابليت استفاده از DMAهاي 16 بيتي)

· پشتيباني از ويژگي S.M.A.R.T (تكنولوژي گزارش و آناليز و نمايش توسط خود ابزار:

and Reporting Technology)(Self- Monitoring Analysis

· توصيه‌هايي براي منابع و گيرنده‌هاي اطلاعات براي حل مشكل نويز در انتقال سرعت‌هاي بالا.

استاندارد ATA3 با شماره 1997-298/3 x در ANSI به ثبت رسيده است.

استاندارد ATA- 4

استاندارد فوق در سال 1998 در سيستم ‌ها استفاده شد و به شماره 1997-317 در كميته استانداردهاي ANSI NCITS به ثبت رسيده است. استاندارد ATA4 را به نام ATAP1-4 نيز مي‌شناسند (ATA Packet Interface -4) قابليت مهم اين استاندارد نسبت به استانداردهاي قبلي خود اين است كه به ابزارهاي مختلف (مانند CD درايوها، سوپر ديسك 120-LS سوپر درايوهاي تيپ و ديگر درايوها) اجازه اتصال به اينترفيس ATA را مي‌دهد. ويژگيها و مشخصات مهم اين استاندارد عبارتند از:

· (UDMA) Ultra- DMA با مدهاي انتقال تا 33 مگابايت در ثانيه (به نام 33/ UDMA يا 33/ ATA-Ultra ناميده مي‌شود)

· پشتيباني از ATApI براي ابزارهاي مختلف ذخيره‌سازي.

· پشتيباني از مديريت توان پيشرفته (Advanced power management)

· استفاده از كانتور 40 پين به همراه كابل 80 رشته جهت كاهش مقاومت نويز و افزايش سرعت انتقال

· پشتيباني از آدابتور فلاش فشرده (Compact flashadapter : CFA)

· توسعه باياسهاي توليد شده جهت پشتيباني از درايوهاي با ظرفيت بالاي 4/9 گيگابايت (اگر چه هنوز استاندارد ATA در GB 4/127 محدود مانده است)

اغلب تراشه‌هاي سري 440 اينتل ( به جز FX 440) كه در مادربوردها به عنوان تراشه كنترلر I/O يا هاب (ICH) يا تراشه‌ي پل (South bridge) مورد استفاده قرار مي‌گيرند از DMA 33Ultra يا ATA4 حمايت و پشتيباني مي‌كنند. اين مادربوردها اغلب مربوط به PII و PIII و سلرون مي‌باشد كه بعد از 1997 توليد و به بازار آمده است. مادربوردهاي جديدتر كه با تراشه‌هاي سري 810، 820، 840 از 1999 به بعد توليد شده‌اند به طور معمول از 33 DMA و 66 DMA پشتيبانی و حمايت مي‌كنند.

استاندارد ATA- 5

استاندارد فوق در اوايل سال 2000 به بازار عرضه شد و مانند نسخه قبلي خود از ويژگي PacketInterface حمايت مي‌كند و داراي ويژگي و مشخصات مهم زير مي‌باشد:

· مدهاي انتقال DMA Ultra(UDMA) جهت انتقال تاسرعت‌هاي 66 مگابايت در ثانيه ( به نام 66/ UDMA يا 66/ ATA-Ultra نيز ناميده مي‌شود.)

· نياز اجباري به كابل 80 سيم براي انتقال اطلاعات با سرعت MB/S66 يا 66 UDMA

· قابليت كشف اتومات نوع كابل 40 يا 80 سيم اتصال شده بين ابزار و اينترفيس ATA

تذكر : مد بالاتر از 33 UDMAزماني فعال خواهد بود كه كابل 80 سيم استفاده شده باشد.

استاندارد ATA- 6

استاندارد فوق در سال 2001 به همراه مادربوردهاي جديد PII و P4 به بازار عرضه شد كه نسبت به نسخه قبلي خود داراي چند ويژگي مهم زير مي‌باشد:

· مدهاي انتقالDMA Ultra براي انتقال تا سرعت‌هاي 100 مگابايت در ثانيه ( به نام 100 / UDMA يا 100 ATA Ultra نيز ناميده مي‌شود)

· توسعه درايوها و پشتيباني باياس تا ظرفيت PB144 (PB. PETABYTE)

· استفاده از DMAهاي Ultra از شماره 0 تا 5

استاندارد ATA- 7

جديدترين استاندارد ATA كه در اواسط سال 2002 در مادربوردهاي جديد P4 طراحي و استفاده شده است داراي سرعت انتقال 133 مگابايت در ثانيه بوده و تمام ويژگي و مشخصات نسخه‌هاي قبلي را دارد.

اينترفيس و ابزارهاي اسكازي

همان طور كه ذكر كرديم يك عيب مهم استاندارد IDE، وابستگي مستقيم آن به باياس مادربورد است. اين بدان معني است که تا ويژگي‌هاي درايو در باياس قابل پشتيباني نباشد آن درايو بر روي آن مادربورد قابل نصب و استفاده نخواهد بود. به عنوان مثال اگر باياس يك مادربورد از ويژگي LBA پشتيباني نكند آن گاه هاردهاي با ظرفيت بالاي MB528بر روي آن مادربورد قابل نصب و استفاده نمي‌باشد. طراحان اينترفيس، براي رها شدن از وابستگي به باياس مادربوردها، استاندارد جديدي را براي سيستمهاي كامپيوتر طراحي و روانه بازار كردند كه در بسياري موارد با IDE متفاوت و داراي قابليتها و ويژگيهاي بهتري نسبت به IDE مي‌باشد كه به آن SCSI گفته مي‌شود. (Small computer system interface) مهمترين اين ويژگيها عبارتند از:

· مستقل از باياس مادربورد: تمام اينترفيسها يا آداپتورها يا كارت اسكازي (SCSI) داراي حافظه باياس مجزا و مستقل بر روي اينترفيس بوده و درايو از اين باياس فرمانها را دريافت مي كند.

· داشتن آداپتور ميزبان: Host adapter)): هر آداپتور اسكازي به صورت يك كارت در اسلاتها قابل نصب بوده و بايد ابزارهاي اسكازي را به جاي اتصال مستقيم به باس سيستم (مانند ابزارهاي IDE ) به اين كارت يا آداپتور متصل كنيم. در واقع آداپتور اسكازي يك واسط بين باس سيستم و ابزارهاي اسكازي مي‌باشد و هيچ ابزار اسكازي به طور مستقيم با باياس سيستم صحبت نمي‌كند ( اين ويژگي باعث استقلال اسكازي از باياس سيستم شده و ابزارهاي اسكازي به فرامين ارسالي توسط آداپتور ميزبان عمل مي‌كنند)

· پشتيباني آداپتور اسكازي از چندين ابزار: از قسمت قبل به ياد داريم كه به هر كانكتور IDE دو ابزار IDE (يكي به عنوان master و ديگري به عنوانslave) قابل اتصال است ولي به هر آداپتور اسكازي 8 يا 16 ابزار اسكازي (خود آداپتور آسكازي به عنوان يكي از آنها به حساب مي‌آيد) بسته به نوع اسكازي که بعداً بررسي خواهيم كرد قابل اتصال مي‌باشد. هر ابزار داراي يك رديف جامپر تحت نام ID مي‌باشد كه براي هر ابزار متصل به يك آداپتور اسكازي يك ID واحد انتخاب كنيد. هيچ دو ابزار اسكازي كه به يك آداپتور اسكازي متصل مي‌شوند نبايد داراي شماره ID مساوي باشند.

· قابليت پشتيباني از ابزارهاي مختلف: استاندارد IDE براي اتصال درايوهاي هارد، CD درايو، CDرايتر، اسكنرهاي با سرعت بالا، دوربينهاي ديجيتالي با كيفيت بالا ...) قابل اتصال به آن مي‌باشند.

· سرعت بالاي انتقال اطلاعات: به دليل درگير نشدن مستقيم باياس سيستم با درايو (درايو با كنترلر يا آداپتور ميزبان ارتباط دارد) سرعت انتقال نسبت به استاندارد IDE بالاتر است ولي با اضافه شدن يك كارت به عنوان آداپتور ميزبان، قيمت به ميزان چشمگيري افزايش پيدا مي‌كند.

· اتصال درايوها به آداپتور ميزبان: درايو با ابزار از طريق يك كابل 50 يا 68 سيم (بسته به نوع اسكازي) به آداپتور متصل مي‌شود و با توجه به اين كه هر آداپتور اسكازي مي‌تواند 7يا 15 ابزار را پشتيباني كند بنابراين كابل مربوط مي‌تواند 8 يا 16 كانكتور داشته باشد.

· قابليت اتصال و پشتيباني از ابزارهاي خارجي (بيروني كيس):بر خلاف IDE كه فقط به درايوهاي داخل كيس است، اسكازي داراي يك كانكتور خارجي در پشت كارت نيز مي‌باشد، به طوري كه ابزارهاي بيروني از نوع اسكازي (External) قابل اتصال به آن مي‌باشند (مانند CD درايوهاي خارجي، اسكنرهاي اسكازي...) اما بايد توجه داشت كه بسته به نوع اسكازي، كانكتور خارجي آن نيز از نظر شكل متفاوت خواهد بود.

استانداردهاي اسكازي ANSI

استاندارد اسكازي، پارامترهاي الكتريكي و فيزيكي لازم يك باس موازي I/O براي استفاده در اتصال كامپيوترها و ابزارهاي جانبي به صورت زنجيره‌وار را تعريف مي‌كند اين استاندارد ابزارهايي همچون درايوهاي ديسك، درايوهاي تيپ و درايوهاي CD را پشتيباني مي‌كند. اولين استاندارد اسكازي توسط ANSI در سال 1986 و SCSI-2 در سال 1994 و اولين قسمت از اسكازي 3 در سال 1995 تعريف و استفاده شد.

اساسي‌ترين مشكل SCSI-1 اين بود كه بسياري از فرامين و ويژگيهاي آن اختياري بود به طوري كه هر شركتي از تعدادي از آنها براي ساختن ابزارهاي خود استفاده مي‌كرد و اين باعث ايجاد عدم هماهنگي در ابزارهاي مختلف اسكازي شده بود. اين باعث شد كه شركتها مبادرت به تعريف 18 فرمان به عنوان فرامين پايه و اصلي SCSI-1 نمايند كه همه ابزارها بايد حداقل آنها را پشتيباني نمايند و به آن CCS(Common command set) مي‌گويند. با آمدن SCSI-2 مجموعه فرامين لازم جهت دسترسي به درايوهاي نوري (CD) تيپ درايوها، درايوهاي قابل جا به جايي و بسياري از ابزارهاي جانبي ديگر به فرامين قبلي اضافه شد. به SCSI-2 باسرعت بالا به صورت 8بيتي، اسكازي صف‌بندي فرامين (command queuing) است. اين تكنيك، آداپتور اسكازي را قادر مي‌سازد تا چندين فرمان را به طور همزمان جهت اجرا به ابزار بفرستد و با اجراي چندين دستور العمل به طور همزمان بازدهي بالا خواهد رفت. اين ويژگي به خصوص براي سيستم عاملهاي چند وظيفه‌اي (multitasking) جهت ارسال چندين درخواست به طور همزمان براي باس اسكازي بسيار مفيد خواهد بود.

نكته: اسكازي 2، تمام ويژگيها و فرامين اسكازي 1 را پشتيباني و حمايت مي‌كند. بنابراين اگر ابزار قديمي با استاندارد اسكازي 1 داشته باشيد بدون هيچ مشكلي به آداپتور اسكازي 2 متصل خواهد شد.

مقايسه انواع استانداردهاي SCSI-3

استاندارد SCSI-3

نام تجاري

سرعت

حاصل و نتيجه

(SCSI Parallel Interfac) SPI

SPI -2

SPI-3

SPI-4

Ultra SCSI

Ultra-2 SCSI

Ultra-3 SCSI

Ultra-4 SCSI

Fast -20

Fast -46

Fast -80 DT

40/20MB/Sec

80/40MB/Sec

160MB/Sec

اسكازي 3 به قسمتهاي مختلف تقسيم و به نامهاي متفاوت به ثبت رسيده است..

SCSI-1

اسكازي 1، اولين اسكازي است كه به طور عملي مورد استفاده قرار گرفت و داراي پارامترهاي مهم زير مي‌باشد.

§ باس موزاي 8 بيت

§ عمكرد همزمان و غير همزمان 5 مگاهرتز

§ انتقال 4 مگابايت در ثانيه (براي حالت غير همزمان) و 5 مگابايت در ثانيه (براي حالت همزمان )

§ كابل ارتباطي 50 پين بين ابزار و آداپتور ميزبان

§ انتقال بالانس نشده تك پاياني (SE. single – ended)

§ پايان‌دهي غير فعال (passive termination)

§ پاس باپريتي (اختياري)

اگر چه استاندارد اسكازي توسط ANSI به ثبت رسيده ولي در عمل SCSI-2 جايگزين آن شده است.

SCSI-2

اسكازي 2 توسعه يافته نسخه 1 است ولي داراي تفاوتهاي فراواني است (افزايش توانايي و پارامترها) به عنوان مثال اگر چه داشتن پريتي باس در نسخه يك اختياري است ولي در نسخه 2 بالاجبار استفاده مي‌شود. زيرا همانطور كه می‌دانید بيت پريتي يا توازن در انتقال اطلاعات به عنوان اطمينان از درستي انتقال مي‌باشد. مهمترين ويژگيهاي SCSI-2 عبارتند از:

§ اسكازي سريع (10 مگاهرتز )

§ اسكازی پهن (انتقال 16 بيتي)

§ صف بندي دستور العمل‌ها يا فرامين (اين ويژگي سرعت انتقال را به خصوص در محيطهاي چند وظيفه‌اي به ميزان چشمگيري بالا مي‌برد.)

§ فرامين جديد

§ كانكتور كابل 50 پين با چگالي بالا

§ پايان دهنده فعال براي اصلاح انتقال تك پاياني (SE)

§ انتقال تفاضلي ولتاژ بالا (High voltage differential: HVD) براي افزايش طول كابل باس

همان طور كه قبلاً گفتيم در اسكازی 1، ميزبان مي‌تواند در هر زمان فقط يك فرمان براي هر ابزار متصل بفرستد اين در حالي است كه در SCSI-2 بيش از 256 فرمان براي هر آداپتور ابزار در يك زمان قابل ارسال است كه ابزار مي‌تواند فرامين فوق را به مرور پردازش كرده و نيازي به انتقال باس اسكازي ندارد. اسكازي 1 از يك پايان دهنده 132 اهم (terminator) غير فعال استفاده مي‌كند ولي اسكازي 2 از يك پايان دهنده 110 اهم فعال براي بهبود و حذف عيوب پايان دهنده غير فعال در اسكازي 1 استفاده مي‌كند.

نكته: اسكازي LVD به پايان دهنده‌هاي مخصوص LVD نياز دارد و اگر از پايان دهنده ديگري استفاده كنيد ابزار كار نخواهد كرد.

SCSI -3

اسكازي 3 بر خلاف نسخه‌هاي قبل كه تمام ويژگي و پارامترها به طور يكجا هستند، شامل مجموعه‌اي از لايه‌ها و اينترفيسهايي است كه تمام فرامين اوليه، مجموعه فرامين خاص و توسعه يافته انيترفيسهاي الكترونيكي و پروتكلها راشامل مي‌شود. مجموعه فرامين اينترفيس‌ هارد ديسك، تيپ درايو، كنترلر براي ويژگي RAID (Rcdundant arrays of incxpensvedrives) و دیگر فرامین برای ابزارهای مختلف می‌باشد. با توجه به تفاوت قابليتها و تواناييها، استاندارد اسكازي 3 به چندين قسمت تقسيم شده كه مهمترين آنها عبارتنداز:

§ اسكازي Ultra2(Fast -40)

§ اسكازي Ultra (Fast -80DT)

§ سيگنال تفاضلي ولتاژ پايين (LVD)

§ سيگنال تفاضلي ولتاژ بالا (HVD)

شكستن استاندارد SCSI -3 به قسمتهاي مختلف، اين اجازه را به طراحان داده است كه سرعت بيشرفت آن را افزايش دهند.

(SCSI parallel interface) SPI يا اسكازي Ultra

استاندارد اينترفيس موازي اسكازي، اولين استاندارد اسكازي است كه تحت عنوان و طرح SCSI -3 در موسسه ANSI به ثبت رسيده است و به آن Ultra SCSI گفته مي‌شود. پارامترهاي اضافه شده به SPI يا Ultra SCSI عبارتند از:

§ سرعت بالاي 20 (20 يا 40 مگابايت در ثانيه)

§ كابل نوع P (68 پين) و كانكتورهايي براي اسكازي گسترده (Wide)

SPI-2 يا اسكازي Ultra- 2

توسعه نسخه قبلي بوده كه ويژگيهاي مهم زير به آن اضافه شده است:

§ سرعت‌هاي سريع 40 (40 تا 80 مگابايت در ثانيه)

§ سيگنال دهي تفاضلي ولتاژ پايین ) (LVD

§ کانکتور با چگالی خیلی بالای 68 پین (VHDC)

SPI-3 يا اسكازي Ultra3 ((Ultra160

استاندارد SPI- 3 بر اساس نسخه قبلي ولي با سرعت دو برابر، طراحي و ساخته شده است. اين استاندارد در نهايت سرعت 160 مگابايت در ثانيه را فراهم مي‌كند. اين سرعت، بالاترين سرعت كنوني در اسكازي موازي به حساب مي‌آيد. مهمترين پارامترهاي اضافه شده به SPI-3 عبارتند از :

§ سرعت انتقال دو برابر (DT :double transition)

§ تست افزودني چرخه‌اي (CRC:cyclic redundancy check)

§ درستي دامنه

§ پروتكل بسته‌اي (PO acketization protocol) براي افزايش بازدهي انتقال اطلاعات بين ابزارهاي اسكازي.

§ حكميت و انتخاب سريع (QAS:Quick arbitrate and select) براي جلوگيري از اتلاف وقت در انتخاب ابزار با محدود كردن زمان آزاد بودن باس.

فهرست

اينترفيس و ابزارهاي اسكازي.. 15

مقايسه انواع استانداردهاي SCSI-3. 19

SCSI-1. 19

SCSI-2. 20

SCSI -3. 21

SPI-2 يا اسكازي Ultra- 2. 22

SPI-3 يا اسكازي Ultra3 ((Ultra160

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید

براي ديدن ساير اقدام پژوهي هاوگزارش تخصصي ها وتحقيقات ديگر برروي لينک هاي زيرکليک کنيد

اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 21 اسفند 1393 ساعت: 10:02 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره هارد درايو و كنترلر آن,كنترلر IDE,استانداردهاي ATA,

نويسنده:asemankafinet1

رفع مشكل بوت نشدن ويندوز XP

تحقیق درباره نگاهي دقيق تر به ديسك سخت و مفهوم (( بد سكتور ))

بازديد: 149

دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,دانش آموزی,تحقیق دانشجویی,

تحقیق درباره نگاهي دقيق تر به ديسك سخت و مفهوم (( بد سكتور ))

سطح ديسك: هر ديسك سخت مجموعه اي از 4 يا 5 صفحه يا ديسك ديگر كه به صورت دايره اي شكل هستند تشكيل شده است كه همگي حول يك محور مي چرخند و به تعداد مشخصي بازو هد روي ديسك ها حركت مي كند كه عمل خواندن و نوشتن اطلاعات را انجام مي دهند. بر روي هر ديسك تعدادي دايره متحدالمركز وجود دارد كه به آنها شيار )Track ) گفته مي شود. هر شيار روي ديسك به چندين قسمت تقسيم مي شود كه به هر قسمت سكتور گفته مي شود. در ديسك هاي سخت قديمي از داخلي ترين شيار تا خارجي ترين آنها با اين كه محيط آنها افزايش مي يافت اما داراي تعداد سكتورهاي برابر بودند. در ديسك هاي سخت امروزي فناوري ساخت و ساختار ذخيره سازي اطلاعات بسيار پيچيده تر شده است و شيار هاي خارجي تر تعداد سكتور هاي بيشتري دارند.

بد سكتور چيست ؟ سكتور از كوچكترين تقسيمات سطح ديسك است. ممكن است زماني در اثر ضربه و يا حركت ناصحيح بازو و هد ، بخشي از سكتور آسيب ببيند. همچنين ممكن است خاصيت مغناطيسي بخشي از ديسك سخت از بين برود و يا ضعيف شود. آنگاه مي گوييم ديسك سخت داراي بد سكتور شده است.

بد سكتورها دو نوع فيزيكي و منطقي دارند. بد سكتور هاي فيزيكي به هيچ عنوان رفع نمي شوند و شخص يا نرم افزار نمي تواند ادعا كند كه مي تواند اين نوع بد سكتور را از بين ببرد. اما بد سكتور هاي منطقي قابل رفع هستند.گاهي شنيده مي شود كه بد سكتور ها تكثير مي شوند. اين حرف تا حدودي درست است. گاهي اتفاق مي افتد كه محدوده بد سكتور ها افزايش مي يابد. بنابراين در صورت مشاهده چنين وضعيتي مي بايست هرچه سريعتر به رفع بد سكتور ها اقدام نمود.

فرمت كردن چيست ؟ فرمت كردن به منظور تعيين شيارها و سكتورها بر روي سطح ديسك انجام مي شوند. فرمت كردن دو نوع سطح بالا (HLF ) و سطح پايين (LLF ) دارد. لازم است در اينجا به مفهوم سطح بالا و پايين اشاره كنيم. به طور كلي در مباحث ديسك سخت و ذخيره سازي سطح پايين به معناي سطح فيزيكي و سطح بالا به مفهوم سطح منطقي و نرم افزاري است و به هيچ عنوان اين عبارت مفهوم مشكل يا آسان و يا كم اهميت و پر اهميت و ار اين قبيل ندارند.

فرمت سطح بالا آن نوع فرمتي است كه اكثر كاربران با آن آشنايي دارند كه با فايل format.com يا نرم افزارهاي مشابه انجام مي شود و وظيفه آن تعيين شيارها و سكتور ها به صورت منطقي يعني در سطح بالا انجام مي شود.

فرمت سطح پايين ( Low Level Format ) نيز براي مشحص كردن شيار ها و سكتور ها به صورت فيزيكي است. اين نوع فرمت به دليل اين كه در سطح پايين انجام مي شود ممكن است ساعت ها به طول بينجامد.

مشخص كردن محدوده بد سكتور: فرمت كردن سطح بالا و همچنين استفاده از نرم افزار Scandisk موجود در ويندوز مي تواند بد سكتور ها را تشخيص دهند و پس از آن كه اطلاعات موجود در آنها را به جاي امن تري از ديسك سخت انتقال دادند آنها را علامت گذاري كرده تا اطلاعات ديگري بر روي آنها ذخيره نشود. اما اين به معناي رفع بد سكتور ديسك سخت نيست. شما تنها عمل ايمن سازي دخيره سازي را انجام داده ايد. اگر بد سكتور در بخش سكتور راه اندازي و بخش هاي سيستمي باشد مشكل بزرگتر خواهد بود و ديگر مي بايست از طريق ديگري براي رفع كامل آنها اقدام نمود.

تفاوت CD , DVD "Compact Disc & Digital Video Disc"

CD و DVD دو رسانه ذخيره سازي اطلاعات بوده كه امروز در عرصه هاي متفاوتي نظير: موزيك، داده و نرم افزار استفاده مي گردند. رسانه هاي فوق ، بعنوان محيط ذخيره سازي استاندارد براي جابجائي حجم بالائي از اطلاعات مطرح شده اند. ديسك هاي فشرده، ارزان قيمت بوده و بسادگي قابل استفاده هستند. در صورتيكه كامپيوتر شما داراي يكدستگاه CD-RW است، مي توانيد CD مورد نظر خود را با اطلاعات دلخواه ايجاد نمائيد. ساخت CD: براي آشنايي شما با اينكه ماشين ها و يا HDDRTMچگونه كار مي كنند ، در ابتدا بايد با طرز ساخت CDها آشنا شويد. همه ديسكهاي فشرده چه ديسك هاي موزيك ، بازي ها ، DVDها و غيره مانند يك ديسك پلي كربنات آغاز به كار مي كنند. تصاوير پايين ،شكل هايي از يك CD تفكيك يافته را نشان مي دهد و با استفاده از اين تصاوير شما مي توانيد همه لايه هاي تشكيل دهنده يك CD را ببينيد:

1- قالب ابتدايي يك CD پلي كربنات گداخته شده است. هنگامي كه اين پلي كربنات به نقطه ذوب خود نزديك مي شود ، اطلاعات ديجيتالي در قسمت بالاي ديسك مهر مي شود.براي انجام اين كار از ضربت هاي ميكروسكوپي استفاده مي شود. اين ضربت ها پيت ها و لند ها را به وجود مي آورند كه اطلاعاتي هستند كه ليزر آنها را مي خواند.

2- بعد از اينكه اطلاعات مهر شد ، لايه بازتابي تراشه اي ، براي استفاده درفرآيندي به نام sputtering و يا wet silvering آماده مي شود. علت درخشان به نظر آمدن يك ديسك نيز همين مرحله است و به اين دليل استفاده مي شود كه ليزر را به پخش كننده انتقال دهد ، بنابراين بي عيب بودن آن بسيار اهميت دارد. جنس اين لايه اصولا از نقره است ، اما مي تواند از موادي مانند طلا يا پلاتين ساخته شود و يا حاوي لايه هاي حساس به نوراضافي باشد كه وضعيت ديسك هاي با قابليت ثبت دوباره اينگونه است.

3- سپس يك پوشش لاكي براي مهر كردن لايه بازتابي و جلوگيري ازاكسيد شدن آن ، وارد عمل ميشود.اين لايه باريك است وطوري عرضه شده است كه كوچك بوده و در مقابل خراشيدگي مقاوم نيست.

4- آخرين مرحله كار بر روي يك CD، screen-printed در قسمت بالاي آن است و CDآماده بسته بندي ، عرضه به كاربر و در نهايت رايت مي شود.

ساخت CD

نتيجتاَ هر CD حاوي 99% پلي كربنات و در نهايت 1% اطلاعات ذخيره شده ، تراشه لايه بازتابي و مرحله آخر است. ليزر استفاده شده توسط كاربر، از ميان ديسك پلاستيكي عبور مي كند ، به اطلاعات برخورد كرده ، سپس به لايه انعكاسي برخورد كرده و بعد به پخش كننده برگشت داده مي شود. اختلافات جزئي ميان انواع ديسك وجو دارد براي مثال ديسك هاي پلي استيشن از يك نوع پلي كربنات ارغواني تيره تشكيل يافته اند، اما دقيقا مانند سايرديسك ها كارايي دارند.ديسك هاي نگارنده و دوباره نگارنده ، لايه مهر شده اطلاعات را ندارند در عوض هنگامي كه در نور معيني قرار مي گيرند ار لايه هاي حساس به نور استفاده مي كنند و اطلاعات را در داخل لايه ها حكاكي مي كنند. DVDها نسل جديد ديسك هاي تراكم بالا هستند كه داراي كوچكترين پيت و لند هستند. دليل اين امر اين است كه DVDها بتوانند طبق استانداردهاي سايز ديسك ، اطلاعات بيشتري را در خود ذخيره كنند. يك DVDچند لايه ، DVDاست كه بيشتر از يك لايه مهر شده استاندارد داشته باشد. DVD هاي دو طرفه نيز اساساَ دو ديسك هستند كه پشت به پشت به يكديگر متصل شده باشند و در بين آن دو نيز از لايه ها ي انعكاسي استفاده شده باشد. بقيه مشخصات CD ها در DVDها نيز صدق مي كند.

اگر مدت زيادي است كه از ويندوز استفاده مي كنيد. ممكن است به هنگام روشن كردن كامپيوتر ، با مشكل بوت نشدن سيستم عامل مواجه شده ايد. در اين موارد اولين كاري كه ممكن است انجام دهيد ، نصب مجدد ويندوز است كه مشكل شما را به صورت قطعي حل مي كند.اما براي اين مساله راه حل منطقي تري نيز وجود دارد. پيغام هاي خطايي كه معمولا در اين موارد مشاهده مي شود مربوط به از دست رفتن يا آسيب ديدن فايل هاي ضروري ويندوز مي باشد كه در اين ميان دو فايل ntldr و boot.ini از اهميت بيشتري برخوردارند.اگر بعد از روشن كردن كامپيوتر و شنيدن بوق تاييد بايوس ، مبني بر سلامت سخت افزار كامپيوتر ، با پيغام از دست رفتن يا آسيب ديدن يكي از دو فايل فوق مواجه شديد ، با ديگر سيستم را راه اندازي كرده و اين بار در ابتداي راه اندازي كليد F8 را پايين نگه داريد تا صفحه ايي با چند گزينه به شما نشان داده شود.ابتدا گزينه Last Know Good Configuration را انتخاب و كليد enter را بزنيد. اين عمل باعث مي شود تا رجيستري ويندوز به آخرين حالتي كه سيستم عامل در آن زمان سالم بوده است برگردد. اما اين روش ممكن در برخي موارد جواب ندهد و كاربر مجدد با همان پيغام خطاي قبلي مواجه شود.در اينصورت همان مراحل قبل را تكرار و اين بار Safe mode را انتخاب كنيد. بعد از بالا آمدن در اين حالت كه علامت مشخصه آن نوشتن كلمه Safe Mode در چهار گوشه صفحه نمايش با Resolution و عمق رنگ پايين است ، مسير زير را دنبال كنيد:

Start/All Programs/Accessories/System Tools/System Restore

و سپس با استفاده از ابزار System Restore كامپيوتر خود را به وضعيتي كه سيستم شما در آن وضعيت بدون اشكال كار مي كرده است برگردانيد. البته اگر چنين وضعيتي در هنگام سلامت كامپيوتر توسط شما ايجاد شده باشد يا به عبارتي ديگر شما SystemRestore را فعال كرده باشيد. جهت آگاهي بيشتر در اين مورد اين مطلب را بخوانيد.اما اگر شما System Restore را فعال نكرده باشيد اين روش نيز جواب نمي دهد. تنها راه چاره در اين موارد استفاده از ديسكت نجات براي ويندوز است. اگر تا به حال اين ديسكت را نساخته ايد بهتر است دز زمان سلامت سيستم عامل آن را بسازيد.طرز ساختن ديسك نجات: يك ديسكت سالم و فرمت شده 1.44 مگابايتي را درون درايو مربوطه قرار دهيد. سپس از منوي استارت پنجره Run را باز كرده و عبارت cmd را تايپ و كليد اينتر را بزنيد. حال در پنجره باز شده ، به ترتيب دستورات زير را تايپ كرده و بعد از تايپ هر خط كليد enter را بزنيد:

Xcopy c:boot.ini a: /h
Xcopy c:ntdetect.com a: /h
Xcopy c:ntldr a: /h

توجه داشته باشد كه C بر خلاف موارد مشابه ديگر ، در اينجا نام درايو يا پارتيشني نيست كه ويندوز شما بر روي آن نصب است ، بلكه نام درايوي است كه كامپيوتر از آن بوت مي شود. بنابراين C ثابت است و اگر فرضا ويندوز XP شما در پارتيشن D نصب شده ، نبايد حرف D را تايپ كنيد.اكنون با تايپ دستور exit و زدن كليد اينتر از اين پنجره خارج شويد. حلا ديسكت شما آماده استفاده است و به هنگام بروز هر گونه مشكل در بوت و راه اندازي سيستم ، ديسكت را درون درايو قرار داده و بايوس را طوري تنظيم نماييد كه كامپيوتر از فلاپي بوت شود. اگر مراحل را درست انجام داده باشيد هم اكنون بايد ويندوز بالا بيايد.هر بار راه اندازي سيستم از فلاپي استفاده نكنيد و مستقيم از روي هارد سيستم بوت شود بايد عكس مراحل قبل را تكرار كنيد يعني به محيط cmd برويد و در جلوي خط فرمان تايپ كنيد:

Xcopy a:*.* c:/h

اكنون سيستم شما تعمير شده و ديگر نيازي به فلاپي نداريد. همچنين در موارد كاملا خاص كه ممكن است ديسكت بوت به شما جواب ندهد ، مجبوريد از كنسول رفع عيب مايكروسافت يا به عبارتي Recovery Cansole استفاده نماييد. بدين منظور بهترين روش اين است كه سي دي ويندوز xp كه قابليت بوت شدن را داشته باشد درون درايو قرار داده و بايوس را طوري تنظيم كنيد تا سيستم از روي سي دي بوت شود.سپس بعد از شنيدن بوق تاييد بايوس و مشاهده پيغام Press any key to boot from CD كليدي را فشار دهيد تا عمليات بوت آغاز شود. حال صبر كنيد تا عمليات آماده سازي اوليه سيستم تكميل شود. پس از آن و در مرحله بعد در صفحه معروف به Welcome كليد r را بزنيد تا پروسه عملكرد كنسول رفع عيب آغاز شود.در اينجا با تايپ شماره سيستم عامل مورد نظر براي رفع عيب ، كه در صفحه نمايش داده مي شود و همين طور تايپ كلمه عبور مدير سيستم ( در صورت وجود ) وارد كنسول مي شويد. در جلوي خط فرمان با تايپ كلمه Help و زدن اينتر ليست دستورات قابل استفاده نمايش داه خواهد شد. اما پر استفاده ترين دستورات عبارت اند از:

Chkdsk: اشكالات ديسك را بررسي مي كند

Diskpart: دستوري براي پارتيشن بندي

Extract: فايل هاي فشذده ويندوز را باز مي كند.

Fixboot: يك سكتور بوت جديد را بر روي ديسك بازنويسي مي كند.

Fixmbr: ركورد اصلي بوت را بازنويسي مي كند.

ضمنا دقت كنيد استفاده از دستور Fixmbr ممكن است تمام اطلاعات شما را از بين ببرد.

فهرست مطالب

نگاهي دقيق تر به ديسك سخت و مفهوم (( بد سكتور ))1

تفاوت CD , DVD "Compact Disc & Digital Video Disc". 4

ساخت CD... 6

رفع مشكل بوت نشدن ويندوز XP.. 7

همه چيز در باره بايوس كامپيوترتان

اغلب براي افراد مشکل است که تفاوت بين سخت افزار و نرم افزار را درک نمايند و اين به اين دليل است که اين دو موضوع در طراحي،ساخت وپياده سازي سيستم‌ها بسيار به هم وابسته‌اند . براي درک بهتر تفاوت بين آنها لازم است که ابتدا مفهوم BOIS را درک کنيد.

BOISتنها کلمه اي است که مي‌تواند تمام درايورهايي را که در يک سيستم به عنوان واسط سخت افزار سيستم و سيستم عامل کار مي‌کنند ، را شرح دهد.
BOISدر حقيقت نرم افزار را به سخت افزار متصل مي‌نمايد . قسمتي از بايوس بر روي چيپ ROM مادربرد و قسمتي ديگر بر روي چيپ کارتهاي وفق دهنده قرار دارد که FIRE WARE(يعني ميانه افزار يا سفت افزار)ناميده ميشود .

يک PC مي‌تواند شامل لايه‌هايي (بعضي نرم افزاري و بعضي سخت افزاري ) باشد که واسط بين يکديگرند. در اکثر اوقات شما مي‌توانيد يک کامپيوتر (PC) را به چهار لا يه تقسيم کنيد که هر کدام از لايه‌ها به زير مجموعه‌هايي کوچکتر تقسيم کنيم . در شکل 1-5 چهار لايه نمونه از يک PC را مشاهده مي‌کنيد . هدف از اين نوع طراحي اين است که سيستم عامل‌ها و نرم افزار‌هاي مختلف بر روي سخت افزار‌هاي مختلف اجرا شوند (حالت مستقل از سخت افزار ) . شکل 1-5 نشان مي‌دهد که چگونه دو ماشين متفاوت با سخت افزار‌هاي مختلف که از يک نسخه بايوس استفاده مي‌کنند ، مي‌توانند انواع نرم افزارها و سيستم عامل‌هاي مختلف را اجرا کنند . بدين طريق دو ماشين با دو پردازنده مختلف، رسانه‌هاي ذخيره سازي متفاوت و دو نوع واحد گرافيکي و غيره ... ، يک نرم افزار را اجرا کنند .

در معماري اين لايه‌ها برنامه‌هاي کاربردي با سيستم عامل از طريق API(Application Program Interface) ارتباط برقرار مي‌کنند .
API بر اساس سيستم عاملي که مورد استفاده قرار مي‌گيرد و مجموعه توابع و دستورالعملهايي که براي يک بسته نرم افزاري ارائه مي‌دهد ، متغير مي‌باشد . به طور مثال يک بسته نرم افزاري مي‌تواند از سيستم عامل براي ذخيره و بازيابي اطلاعات استفاده کند و خود نرم افزار مجبور نيست که اين کارها را انجام دهد.
نرم افزارها طوري طراحي شده‌اند که ما مي‌توانيم آنرا بر روي سيستمهاي ديگر نصب و اجرا نمائيم و اين به دليل مجزا شدن سخت افزار از نرم افزار است و نرم افزار از سيستم عامل براي دستيابي به سخت اقزار سيستم استفاده مي‌کند . سپس سيستم عامل از طريق واسط‌ها به لايه‌هاي بايوس دستيابي پيدا مي‌کند .بايوس شامل نرم افزارهاي گرداننده اي است که بين سخت افزار و سيستم عامل ارتباط برقرار مي‌کند . به خودي خود سيستم عامل هيچگاه نمي تواند مستقيما به سخت افزار دستيابي پيدا کند ، در عوض مجبور است از طريق برنامه‌هاي گرداننده اي که به اين کار تخصيص يافته‌اند عمل کند .
يکي از وظايف توليد کنندگان قطعات سخت افزاري آن است که گرداننده اي براي قطعات توليدي خود ارائه دهند ، و چون گرداننده‌ها بايد بين سخت افزار و نرم افزار عمل نمايند ، بايد گرداننده‌هاي هر سيستم عامل مجزا توليد شوند . بنابراين کارخانه سازنده قطعات بايد گرداننده‌هاي مختلفي ارائه دهد تا قطعه مورد نظر بتواند بر روي سيستم عاملهاي مزسوم کار کند .

چون لايه‌هاي بايوس همانند يک سيستم عامل به نظر مي‌رسند ، مهم نيست که با چه سخت افزاري کار مي‌کند ، و ما مي‌توانيم سيستم عاملها را بر روي هر کامپيوتري و با هر نوع مشخصات سخت افزاري نصب و استفاده نمائيم .
براي مثال شما مي‌توانيد Windows 98 را بر روي دو سيستم متفاوت با پردازنده ،هارد ديسک،و کارت گرافيکي و ... که متفاوت از يکديگرند نصب و اجرا کنيد، اما بر روي هر دو سيستم همان کارائي خود را داراست، و زيرا که گرداننده‌ها همان عملکرد پايه را انجام مي‌دهند و مهم نيست که بر روي چه سخت افزاري کار مي‌کنند .

معماري سخت افزار و نرم افزار بايوس
البته بايوس ، نرم افزاري است که شامل گرداننده‌هاي مختلفي است که که رابط بين سخت افزار و سيستم عامل هستند يعني بايوس نرم افزاري است که همه آن از روي ديسک بارگذاري نمي شود بلکه قسمتي از آن ، قبلا بر روي چيپهاي موجود در سيستم يا برروي کارتهاي وفق دهنده نصب شده اند.

بايوس در سيستم به سه صورت وجود دارد :
1-ROM BIOS نصب شده بر روي مادر برد.
2- بايوس نصب شده بر روي کارتهاي وفق دهنده (همانند کارت ويدئويي)
3- بارگذاري شده از ديسک(گرداننده‌ها)

چون بايوس مادربرد مقدمات لازم را براي گردادننده‌ها و نرم افزارها ي مورد نياز فراهم ميکند ،د اکثرا به صورت سخت افزاري که شامل يک چيپ ROM مي‌باشد موجود است.
سالهاي پيش هنگامي که سيستم عامل DOS بر روي سيستم اجرا ميشد خود به تنهائي کافي بود و گرداننده اي (Driver) مورد نياز نداشت . بايوس مادربرد به طور عادي شامل گرداننده‌هايي است که براي يک سيستم پايه همانند صفحه کليد، فلاپي درايو،‌هارد ديسک ، پورتهاي سزيال و موازي و غيره ... است.

به جاي اينکه براي دستکاههاي جديد لازم باشد که بايوس مادربرد را ارتقاء دهيد، يک نسخه از گرداننده آن را بر روي سيستم عامل خود نصب مي‌نمائيد تا سيستم عامل پيکربندي لازم را در هنگام بوت شدن سيستم را براي استفاده ار آن دستگاه انجام دهد ، براي مثال مي‌توانيم CD ROM،Scanner،Printer،گرداننده‌هاي PC CARD را نام برد.چون اين دستکاهها لازم نيستند که در هنگام راه اندازي سيستم فعال باشند ، سيستم ابتدا از‌هارد ديسک راه اندازي مي‌شود وسپس گرداننده‌هاي آنرا بار گذاري مي‌نمايد.
البته بعضي از دستگاهها لازم است که در طول راه اندازي سيستم عامل فعال باشند ، اما اين امر چگونه امکان پذير است مثلا قبل از آنکه گرداننده کارت ويدئويي از ROM BIOS و يا از روي‌هارد ديسک فراخواني شود شما چگونه مي‌توانيد اطلاعات را بر روي مانيتور ببينيد ..
يک جواب اين است که در ROM تمام گرداننده‌هاي کارت گرافيکي وحود داشته باشد اما اين کار غير ممکن نيست زيرا کارتهاي بسيار متنوعي وجو دارد که هر کدام گرداننهده مربوط به خود را داراست که اين خود باعث مي‌شود صدها نوع ROM مادربرد به وجود آيد که هر کدام مربوط به يک کارت گرافيکي مي‌باشد.
اما هنگامي که IBM،PC‌هاي اوليه خود را اختراع نمود راه حل بهتري ارائه داد . او ROM مادربرد را طوري طراحي کرد که شکاف (Slot)کارت گرافيکي را براي پيدا کردن ROM نصب شده روي کارت گرافيکي را جستجو کند .

و اگر ROMروي کارت را مي‌توانست پيدا مي‌کرد ، مرحله اوليه راه اندازي را قبل از اينکه سيستم عامل از روي ديسک فراخواني (Load) شود ،اجرا مي‌نمود. بدين وسيله از تعويض ROM قرار داده شده بر روي مادربرد براي استفاده و فعال کردن دستگاه مورد نظر،ممانعت مي‌کند.
کارتهاي مختلفي که تقريبا بر روي همه آنها ROM وجود دارد ، شامل موارد زير هستند :

کارتهاي ويدئويي که هميشه داراي BIOS مي‌باشند.

وفق دهنده‌هاي SCSI که امکان استفاده از دستگاههاي با اتصالات SCSI را فراهم مي‌آورد .

کارتهاي شبکه که امکان راه اندازي سيستم با استفاده از فايل سرور که معمولا Boot Rom يا IPL(Initial Program Load) ROM ناميده مي‌شوند، را فراهم مي‌آورد ..

استفاده از دستگاههاي IDE

بردهاي Y2K که براي کامل کردن CMOS RAM هستند .

BIOS و CMOS RAM
اکثر افراد BIOS رابا CMOS RAM اشتباه مي‌گيرند ، اين از آنجا سرچشمه مي‌گيرد که برنامه Setup براي پيکربندي BIOS و ذخيره آن در CMOS RAM مي‌شود استفاده مي‌شود.
در حقيقت BIOS و CMOS RAM دو چيز متفاوت از هم مي‌باشند. بايوس مادربرد در يک چيپ ROM به طور ثابت ذخيره شده است.
همچنين بر روي مادربرد يک چيپ است که RTC/NVRAM ناميده مي‌شود ، که زمان سيستم را نگهداري مي‌کند و يک حافظه فرار و ثابت است که اولين بار در چيپ MC146818 ساخت شرکت موتورلا استفاده شده است، و ظرفيت آن 64 بايت است که 10 بايت آن مربوط به توابع ساعت است ..
اگرچه اين چيپ غير فرار ناميده مي‌شود اما با قطع برق ، ساعت و تاريخ تنظيم شده در آن و داده‌هاي درون RAM پاک مي‌شود .
در حقيقت غير فرار ناميده مي‌شود چون با استفاده از تکنولوژي CMOS(Complementarry Metal-Oxide Semicondector) ساخته شده است ، در نتيجه با يک جريان بسيار کم که بوسيله باطري سيستم تامين مي‌گردد ، پايدار باقي مي‌ماند که اکثر مردم به اين چيپ ،CMOS RAM مي‌گويند .
هنگامي که وارد BIOS Setup مي‌شويد و پارامترهاي خود راتنظيم و ذخيره مي‌نماييد ، اين تنظيمات در ناحيه اي از چيپ RTC/NVRAM ذخيره مي‌شوند(که همچنين CMOS RAM نيز ناميده مي‌شود).
و در هر موقع که سيستم خود را راه اندازي مي‌کنيد پارامترها از CMOS RAM خوانده مي‌شوند و تعيين مي‌کنند که سيستم چگونه پيگربندي شده است.

BIOS مادربرد :
همه مادربردها شامل يک چيپ مخصوص هستند که بر روي آن نرم افزاري قرار دارد که BIOS يا ROM BIOS ناميده مي‌شود . اين چيپ ROM شامل برنامه‌هاي راه اندازي و گرداننده‌هايي است که که در هنگام راه اندازي سيستم مورد نياز است و يک واسطه به سخت افزار پايه سيستم است .
اغلب به CMOS RAM (حافظه پاک نشدني NVRAM(Non-Volatile نيز مي‌گويند ، چون با 1 ميلينيوم آمپر فعال مي‌شود و تا هنگامي که باطري ليتيوم فعال باشد ، داده‌ها باقي مي‌مانند.
BIOS مجموعه اي از برنامه‌هايي است که در يک يا چند چيپ ذخيره شده است ، که در طول راه اندازي سيستم اين مجموعه از برنامه‌ها قبل از هر برنامه اي حتي سيستم عامل بارگذاري مي‌شوند .
BIOS در اکثر سيستمهاي PC‌ها شامل چهار تابع است:
POST(Power Self OnTest): اين برنامه پردازنده، حافظه ،چيپستها ،وفق دهنده ويدوئويي ، ديسک کنترلر ،گرداننده‌هاي ديسکي ،صفحه کليد ،و مدارات ديگر را تست مي‌کند.
BIOS Setup: برنامه اي است که در طول اجراي برنامه POST بافشار دادن کليد خاصي فعال مي‌شود و به شما اجازه مي‌دهد مادربرد را پيکربندي کنيد و تنظيم پارامترهايي همانند ساعت و تاريخ و پسورد و ... را انجام دهيد. در سيستمهاي 286 و 386 برنامه Setup در ROM آنها وجود ندارد و لازم است که شما سيستم را توسط ديسک مخصوص Setup راه اندازي نمائيد.
بارگذارکننده يا لودر BootStrap :روالي است که سيستم ار براي پيدا کردن سکتور Boot جستجو مي‌کند .
BIOS: که مجموعه اي از گرداننده‌هايي است که واسط بين سخت افزار و سيستم عامل است.

سخت افزار ROM:
ROM نوعي از حافظه است که که داده‌ها را به طور دائم يا غير دائم نگهداري مي‌کند .به آن فقط خواندني مي‌گويند زيرا يک بار بر روي آن مي‌نويسند و بارها آنرا مي‌خوانند و اگر دوباره قابل نوشتن باشد بسيار دشوار است ..
ROM به حافظه غير فرار نيز معروف است ، زيرا هر داده اي که در آن ذخيره شود با قطع برق سيستم پاک نمي شود . توجه داشته باشيد که RAM و ROM تناقضي با يکديگر ندارند .
در حقيقت تکنولوژي ROM زير مجموعه اي از سيستم RAM مي‌باشد به طور خلاصه قسمتي از فضاي حافظه RAM به يک يا چند چيپ اشاره مي‌کنند.
به طور مثال هنگامي که کامپيوتر را روشن مي‌کنيم پردازنده به طور خودکار به آدرس FFFF0h پرش مي‌کند.که در اين آدرس دستوراتي است که به پردازنده مي‌گويند چه کاري انجام دهد .

اين محل 16 بايتي درست در انتهاي اولين مگابايت RAM و همچنين در پايان حافظه ROM قرار گرفته است.معمولا سيستم ROM از آدرس F0000h شروع ميشود که 64 کيلو بايت قبل از انتهاي اولين مگابايت مي‌باشد ، و معمولا چون اندازه ROM 64 کيلو بايت است 64 کيلو بايت آخر اولين مگابايت را اشغال مي‌کند و در آدرس FFF0h دستورات راه اندازي سيستم قرار دارد .

افراد بسياري تعجب مي‌کنند که يک PC با اجراي دستورات 16 بايت از حافظه ROM مي‌تواند راه اندازي شود ، اما اين طراحي کاملا حساب شده است.
اين طراحي بدين گونه است که در 16 بايت آخر ROM يک دستور JMP به اول ROM است و کنترل برنامه را به ابتداي ROM مي‌برد ، پس به اين طريق مي‌توانيم اندازه ROM را به هر قدر که بخواهيم افزايش دهيم . ROM BIOS اصلي که برروي مادربرد است شامل يک چيپ ROM است.چون قسمت اصلي BIOS در ROM است ، ما اغلب آنرا ROM BIOS مي‌ناميم .
کارت‌هاي وفق دهنده اي که در طول راه اندازي سيستم مورد نياز هستند داراي يک ROM بر روي بردشان مي‌باشند . که از اين کارتها مي‌توان کارت ويدئو ،اکثر Small Small Cmputer System Interface) SCSI(‌ها ، کارت کنترلر IDE توسعه يافته، برخي از کارتهاي شبکه (براي راه اندازي توسط Server) .

ROMهايي که بر روي کارتهاي وفق دهنده هستند توسط برنامه POST در طول راه اندازي سيستم اسکن و خوانده مي‌شوند. ROM مادربرد قسمت خاصي ازRAM (از آدرس C00000h-DFFFFh) را رزرو مي‌کند و سپس دوبايت از آدرس 55AAh را مي‌خواند که در آن آدرس شروع ROM قرار دارد .
سومين بايت اندازه ROM را در واحد 512 بايت(که Paragraphناميده مي‌شود) نشان مي‌دهد و چهارمين بايت شروع برنامه راه انداز ميباشد. يکبايت نيز به منظور تست کردن توسط ROM مادربرد استفاده مي‌شود.

ROMShadowing:
چيپهاي RAM طبيعتا در مقابل چيپهاي DRAMها کند مي‌باشند ، زيرا زمان دستيابي به ROM 150 نانوثانيه است، اما زمان دستيابي DRAM‌ها 50 نانوثانيه مي‌باشد .
به همين دليل در بسياري از سيستمها ROM‌ها به صورت پنهان (Shadowing) هستند، بدين معني که ROMها در ابتداي راه اندازي يسيتم در چيپهاي DRAM کپي مي‌شوند که اين باعث دسترسي و اجراي سريعتر عمليات مي‌شود .
زيربرنامه‌ها و روالهايي که به روالهاي پنهاني (Shoadowing Procedure) محتويات ROM را در RAM کپي مي‌کنند و آدرس آن را به عنوان ROM معرفي مي‌کنند و ROM واقعي ار غير فعال مي‌کنند ،که اين باعث مي‌شود که به نظر برسد که سيستم با سرعت 60 نانوثانيه کار مي‌کند.
استفاده از اين روش هنگامي مفيد است که از يک سيستم عامل 16 بيتي مانند ِDOS و يا WIN3.1 لستفاده مي‌کنيم ..و اگر از سيستم عامل 32 بيتي مانند WIN 98,WIN95,WIN NT استفاده مي‌کنيد ، اين روش تقريبا بي حاصل است زيرا اين سيستم عاملها هنگامي که بر روي سيستم اجرا مي‌شوند از کد 16 بيتي ROM استفاده نمي کنند.
اما در عوض از گرداننده‌هاي 32 بيتي که در طول راه اندازي سيستم عامل در حافظه RAM بارگذاري مي‌کنند ، استفاده مينمايند.
چهار نوع چيپ ROM وجود دارد :
* ROM
* PROM
*EPROM
EEPROM * که نيز Flash ROM نيز مي‌نامند.

PROM:
اين چيپها که از نوع ROM مي‌باشند در ابتداي ساخت خالي مي‌باشند و بايد با داده‌هايي که مي‌خواهيد برنامه ريزي کنيد. اين نوع حافظه‌ها در اواخر سال 1970 به وسيله شرکت Tenas Instruments ساخته شد ودر اندازه‌هاي مختلف 1 کيلو بايت تا 2 مگابايت و بيشتر هستند که شماره شناسايي آنها 27nnnn مي‌باشد كه عدد 27 شماره شناسايي چيپهاي PROM مي‌باشد و nnnn اندازه اين چيپ بر حسب بايت مي‌باشد.
اگر چه مي‌گوييم اين حافظه‌ها در ابتداي ساخت خالي هستند اما به طور تکنيکي داراي مقدار 1 مي‌باشند . بنابراين يک PROM خالي مي‌تواند برنامه ريزي شده باشد و ما مي‌توانيم بر روي آن بنويسيم . براي نوشتن به دستگاه مخصوص که ROMProgramer يا سوزاننده (Burner) نام دارد ، نياز داريم .
برخي اوقات شنيده ايد که به چيپ‌هاي ROM نيز Burning (يعني سوزان) مي‌گويند ، زيرا هر بيت باينري يک فيوز است که سالم بودن آن نشانگر يک و در غيراين صورت صفر مي‌باشد ..

بهتر است که بدانيد اکثر چيپ‌ها با 5 ولت جريان فعال مي‌شوند و هنگامي که ما برنامه اي را بر روي چيپ‌هاي PROM مي‌نويسيم يا اصطلاحا Program مي‌نمائيم جرياني بيشتر از 5 ولت که معمولا 12 ولت است اعمال مي‌کنيم که اين باعث سوختن فيوزهاي آدرسهايي مي‌شود که ما مي‌خواهيم . بايد توجه داشته باشيد که ما مي‌توانيم يک را صفر تبديل کنيم ولي برعکس آن ممکن نيست .
به اين چيپ‌ها OTP (One Time Programmable) نيز مي‌گويند در شکل 2-1 تصوير يک Programmer چند سوکته را مشاهده مي‌کنيد که به آن (Gang Programmer) يا برنامه ريز گروهي نيز مي‌گويند. و مي‌تواند چندين چيپ را در هر بار برنامه ريزي کند.

EPROM:
نيز يک نوع عمومي از PROM مي‌باشد که قابليت پاک شدن و دوباره برنامه ريزي را داراست . بر روي اين چيپها يک بلور کوارتز قرار دارد که مستقيما بر روي die قرار دارد. اين چيپها با شماره 27xxxx شناسايي مي‌شوند و به وسيله برنامه يا به طور فيزيکي مي‌توان آنها را پاک کرد.(شکل 5-3)
هدف از قرار دادن بلور کوارتز اين است که اشعه فرا بنفش به die برسد ، زيرا چيپ EPROM با تابش اشعه فرا بنفش پاک مي‌شود. اشعه فرا بنفش باعث ايجاد يک واکنش شيميايي مي‌شود که که فيوزها را پشت سر هم ذوب مي‌کند ، بنابراين تمام صفرها به يک تبديل مي‌شوند و چيپ به حالت اوليه خود باز مي‌گردد. براي اين کار بايد ، اشعه فرا بنفش را در طول موج 2537 انگستروم و با شدت يکنواخت 12000 uv/cm2 و در مدت 5 تا 15 دقيقه باشد.
يک دستگاه پاک کننده EPROM ، يک توليد کننده امواج فرا بنفش است که داراي يک فضاي بسته است که داراي يک کشو مي‌باشد و در بالاي کشو توليد کننده امواج فرا بنفش مي‌باشد و چيپها درون کشو قرار مي‌گيرند.

EPROM/Flash ROM :
يک نوع ديگر از چيپهاي ROM ، چيپهاي EPROM که Flash ROM نيز ناميده مي‌شوند و از خصوصيات مهم آنها اين است که قابل پاک شدن و برنامه ريزي توسط مدارهايي هستند که بر روي آنها نصب مي‌شوند و وسايل و ابزار خاصي نياز ندارند.
اين چيپ‌ها به وسيله شماره‌هاي 29xxxx و 28xxxx شناخته مي‌شوند . هم اکنون در مادربردهاي کامپيوتر از چيپهاي EEPROM استفاده ميشود. اين بدان معني است که BIOS مادربرد خود را مي‌توانيد به وسيله دريافت نسخه به روز درآمده از شرکت سازنده ، به روز رساني نمائيد.

توليد کننده‌هاي ROM BIOS:
تعداد بسياري از توليد کننده‌هاي امروزه اکثر مادربردها را پشتيباني مي‌کنند و چندين کمپاني در زمينه توليد محصولات ROM BIOS ، به طور تخصصي فعاليت دارند.
سه کمپاني بزرگ که در زمينه نرم افزار ROM BIOS فعاليت دارند عبارتند از :
Phonix SoftWare , American Magatrends ..Inc (AMI) , AwardSoftWare

به روز رساني BIOS :
سيستم عاملها تقريبا بر روي هر سيستم کامپيوتري با سخت افزارهاي مختلف سازگاري دارند و اين به دليل وجودBIOS است، چون اين BIOS است که با سخت افزار سيستم ارتباط برقرار مي‌کند.
اغلب در سيستمهاي قديمي براي بهره گيري از برخي دستگاههاي جديد همانند گرداننده‌هاي IDE ديسک سختو يا گرداننده‌هاي فلاپي‌هاي LS-120 و يا در سيستمهايي که استفاده از ديسک بيش از 8GB را پشتيباني نمي کنند ،بايد BIOS را به روز رساني نمود.

ليست زير مجموعه اي از دلايلي است که بايد BIOS را به روز رساني نمود:
*استفاده از فلاپي درايوهاي LS-120 که به سوپر درايو نيز معروفند.
* استفاده از‌هارد ديسک‌هاي بيش از 8GB
* استفاده از داريور‌هاردديسک Ultra DMA IDE
* استفاده از بوت کردن سيتم با درايو CD-ROM
* تصحيح خطاي سال 2000 و سال کبيسه
* تصحيح خطاهاي سازگاري با سخت افزار يا نرم افزار
* استفاده از پردازنده‌هاي جديد

اگر شما يک سخت افزار جديد نصب کرده ايد و حتي دستورات نصب را به درستي انجام داده ايد ، اما نمي توانيد با آن کار کنيد ، اين خطا ممکن است از BIOS باشد و لازم است آن را به روزرساني کنيد. اين موضوع به ويژه در سيستم عاملهاي جدبد صدق مي‌کند . بسياري از سيستم‌هاي قديمي نياز به روزرساني BIOS دارند تا به طور کامل از ويژگي‌هاي Plug-And-Play در ويندوزهاي 95 و98 و 2000 استفاده کنند.
اين مسائل از يک مادربرد به مادربرد ديگر متغير است ، اما ارزش آن را دارد که BIOS سيستم را به روزرساني کنيد براي بروزرساني BIOS يک مادربرد بايد چند نکته را بدانيد:
سازنده و مدل مادربرد
نسخه فعلي BIOS مادربرد
نوع CPU(مثلاPentium II , Pentiummmx )

نسخه برداري از تنظيمات فعلي CMOS:
بروزرساني نسخه BIOS ممولا تنظيمات فعلي SETUP را به هم مي‌ريزد ، بنابراين بهتر است آن نسخه برداري کنيد ، برخي برنامه‌ها مانند نورتون يوتيليتي مي‌توانند تنظيمات CMOS را ذخيره کنند ، اما اين نرم افزارها اکثرا در بازگرداندن تنظيمات SETUP ناموفق هستند. بهترين راه اين است مه خودتان از تنطيمات SETUP نسخه برداري کنيد و همچنين مي‌توانيد با اتصال چاپگر از تنظيمات SETUP يک کپي تهيه کنيد (با فشار دادن کليدهاي Shift+PRN SCR)
چيپهاي کنترلر صفحه کليد:
علاوه بر ROM اصلي سيستم ، در کامپيوترهاي 286 و پائينتر همچنين يک کنترلر صفحه کليد يا ROM صفحه کليد وجود دارد ، که ميکروپروسسور صفحه کليد در ROM صفحه کليد جاسازي شده است . اين ROM را اغلب مي‌توانيد در Super I/O يا در چيپ South Bridge در مادر بردهاي جديد پيداکنيد. کنترلر صفحه کليد در اصل يک ميکروکنترلر 8042 است که با آن يک ميکروپروسسور ، ROM ، RAM و پورتهاي I/O نيز ملحق کرده‌اند .در مادر بردهاي جديد چيپ 8042 در داخل چيپ Super I/O يا South Bridge تعبيه شده است بنابراين شما چيپ 8042 را نخواهيد ديد.
در بسياري از سيستم‌هاي قديمي ، يکي از پورتهايي که استفاده نشده است براي انتخاب سرعت ساعت CPU استفاده مي‌شود و اين در سيستم‌هاي قديمي هنگامي که سيستم عامل را به 95/98/2000 ارتقاء مي‌دهيد با کنترلر صفحه کليد مشکلاتي پيدا مي‌کند که بعدها اين مشکل نيز بر طرف شد.

به کار بردن Flash BIOS :
تقريبا تمام کامپيورترهاي از سال 1996 به بعد داراي يک Flash ROM براي ذخيره کردن BIOS هستند .. Flash ROM نوعي از EEPROM است که مي‌توانيد بر روي آن عمليات پاک کردن و برنامه نويسي را انجام دهيد . Flash ROM به کاربران اين امکان را مي‌دهد که نسخه به روزرساني شده BIOS خود را بدون برداشتن و جايگزيني چيپ جديد ، بر روي مادربرد خود نصب کنند. اما در بعضي سيستم‌ها ممکن است در حالت حفاظت شده قرار گرفته شده باشد و شما بايد قبل از بروز رساني حفاظت آن را غير فعال کنيد ، که معمولا براي اين کار يک جامپر يا يک سوئيچ بر روي مادربرد شده است . مقصود ازحفاظت بايوس اين است که بضي ويروسها ممکن است کد خودشان را بر روي BIOS کپي کنند. حتي بدون استفاده از قفل فيزيکي ، Flash ROM‌هاي مدرن داراي يک الگوريتم حفاظتي براي جلوگيري از تغييرات بدون مجوز هستند.
بايد توجه داشته بايد هنگامي که در حال بروزرساني BIOS هستيد ، کامپيوتر را خامش نکنيد و وقفه اي در کار سيستم رخ ندهد و گرنه BIOS سيستم خود را از دست خواهيد داد و اين بدين معني است که شما قادر به راه اندازي مجد دسيستم نخواهيد بود و يا حداقل به راحتي قادر به بازيابي BIOS سيستم نخواهيد بود . در مادربردهاي جديد يک برنامه مخصوص بازيابي BIOS وجود دارد که مربوط به قسمتي از Flash ROM است که نيز قابل پاک شدن مي‌باشد .

سيستم BIOS و پارتيشن IML :
شرکت‌هاي IBM و Compaq از يک روش شبيه به Flash ROM استفاده مي‌کنند که "بارگذاري ميکرو کد آغازين IML" نام دارد که در برخي سيستم‌هاي Pentium و 486 به کار برده شده است.
IML تکنيکي است که کد BIOS بر روي يک پارتيشن سيستمي و مخفي بر روي‌هارد ديسک نصب مي‌شود و هر گاه که سيستم روشن ميشود ، بارگذاري مي‌شود البته در اين سيستم‌ها هنوز BIOS اصلي وجود دارد ، اما تمام عمليات از BIOS ذخيره شده در‌هارد ديسک انجام ميشود.
اين تکنيک اجازه مي‌دهد تا يک BIOS توزيع شده بر روي‌هارد ديسک داشته باشيم . همراه با کد BIOS يک کپي کامل از SETUP و مشخصات و مراجع ديسک در اين پارتيشن ذخيره مي‌شود.
يکي از معايب اين سيستم اين است که بر روي‌هارد ديسک نصب شده و سيستم بدون تنظيمات ذخيره شده بر روي‌هارد ديسک کاملا راه اندازي نمي شود و شما نمي توانيد سيستم را به وسيله فلاپي ديسک راه اندازي کنيد.

آدرسهاي CMOS RAM مادربرد :
در سيستم‌هاي AT يک چيپ 146818 موتورلا به عنوان يک
RTC (Real-Time Clock) و
( (Complementary Metal-OxidSemicondector
CMOS RAM استفاده شده است .
اين يک چيپ مخصوص ساده است که داراي يک ساعت ديجيتالي ساده است که 10 بايت از آدرس حافظه براي ساعت و 54 بايت اضافي براي ذخيره هر چيزي که بخواهيد . IBM AT 5 بايت اضافي براي ذخيره پيکربندي سيستم استفاده مي‌کنند . اما در سيستمهاي جديد از اين چيپ موتورلا استفاده نشده است ، در عوض عمليات اين چيپ به چيپ Super I/O يا South Bridge ضميمه شده است يا از يک باتري مخصوص و يک NVRAM استفاده مي‌کنند .
توجه داشته باشيد که در سيستمهاي جديد بيشتر از 64 بايت CMOS RAM وجود دارد . در حقيقت بسياري از سيستم‌ها ممکن است 2 يا 4 کيلو بايت داشته باشند ، که اين حافظه اضافي براي ذخيره سازي جزئيات اطلاعات Plug-and-Play کارتهاي وفق دهنده و ديگر انتخابات سيستم مي‌باشد.
نرم افزارهاي پشتيباني و يوتيليتي‌ها در محدوده اطلاعات عمومي CMOS RAM هستند و از اين طريق مي‌توانند در ذخيره سازي و بازگرداندن پيکربندي سيستم موثر واقع شوند ، اما متاسفانه اين برنامه‌ها براي BIOS‌هاي خاص نوشته شده‌اند و فقط بر روي همان BIOS کار مي‌کنند.

مساله سال 2000 در BIOS :
اکثر افراد با مشکل سال 2000 درگير بودند ، به طور خلاصه منشا اين مشکل آن است که ساعت سيستم طوري طزاحي شده است که رقمهاي سال را به طور اتوماتيک به روز رساني کند و رقمهاي قرن به طور دستي بايد تغيير کنند..به اين معني که اگر سيستم در طول سال 1999 تا سال 2000 خاموش باشد تاريخ به سال 1900 باز مي‌گردد اما اين مشکل در سيستمهاي جديد رفع شده است .
هنگامي که سيستم عامل بارگذاري مي‌شود ، تاريخ و ساعت را از BIOS سيستم دريافت مي‌کند . به طور کلي يک نرم افزار مي‌تواند ساعت را از سيستم عامل يا BIOS و با از RTC دريافت کند.

Plug-and-Play BIOS :
عموما نصب و پيکر بندي دستگاهها بر روي يک PC کار مشکلي است ، در طول نصب کاربر با مساله جديدي روبه رو است،اين که بايد پورت I/O و کانال DMA را انتخاب کند . در گذشته کاربران مجبور بودند که جامپرها و سوئيج‌هاي برروي کارت را براي کنترل تنظيمات تغيير دهند ، که لازمه اين کار شناخت منابع استفاده شده بر روي سيستم است ، و سپس تنظيم کردن منابعي که با دستگاههاي موجود بر روي سيستم تضاد و ناسازگاري نداشته باشند.
تکنولوژي PnP براي جلوگيري از اين مشگلات و فراهم ساختن توانائيهايي براي کاربران در توسعه PC‌هاي آنان مي‌باشد ..با استفاده از اين تکنولوژي کاربران کارت مورد نظر را در سيستم جا مي‌زنند و سيستم به طور اتوماتيک بهترين پيکر بندي را انجام مي‌دهد .

PnP از سه جزء مهم تشکيل شده است :
Plug-and-Play BIOS
سيستم توسعه يافته پيکر بندي داده‌ها (ESCD)
سيستم عامل Plug-and-Play
بايوس PnP شروع به پيکر بندي کارت PnP در طول پردازش راه اندازي سيستم مي‌کند . اگر کارت قبلا نصب شده باشد بايوس اطلاعات را از ESCD مي‌خواند و کارت را مقدار دهي اوليه مي‌کند و سيستم را راه اندازي مي‌نمايد ..در طول نصب يک کارت PnP جديد ، بايوس براي تععين اينکه کدام منابع استفاده نشده‌اند و براي اضافه کردن کارت لازم هستند به ESCD مراجعه مي‌نمايد ..اگر بايوس بتواند منابع لازم را پيدا کند ، کارت را پيکر بندي مي‌کند و در غير اين صورت روالهاي Plug-and-Play در سيستم عامل کار پيکربندي را کامل مي‌کنند . در طول روال پيکر بندي رجيسترهاي Flash BIOS بر روي کارت و همچنين ESCD توسط داده‌هاي جديد پيکر بندي به روز رساني مي‌شوند

ايمني NTFS و مجوز (اجازه ورود)

ايمني NTFS و مجوزها (اجازه كاربر خاص براي دستيابي به منابع اشتراكي يا فضايي از ديسك)

- مفاهيم عمومي NTFS

- سيستمهاي كنترل دسترسي (ACLS) و ورودي هاي كنترل دسترسي (ACES)

- گروههاي اجازه كاربري استاندارد

- اعمال مالكيت و اجازه

- انتقال اجازه ايستاده نياز به تعيين ندارد

- انتقال اجازه ديناميك (نيازدارد بهنگام شود) و كنترل انتقال پيشرفته

- وضوح و دقت اجازه ورود

- بررسي كارهاي انجام شده توسط سيستم

{راهنماي PC. راهنماي مرجع سيستم هاي و قطعات، درايورهاي هارد ديسك، ساختاريها منطقي هارد ديسك و فايل سيستم ها}

ايمني NTFS و اجازه كاربرد براي دستيابي به منابع اشتراكي

يكي از مهمترين امتيازاتي كه در هنگام انتخاب فايل سيستم NTFS به جاي فايل هاي سيستمي قديمي تر مثل FAT بدست مي آوريد، كنترل وسيعتر بر اين است كه چه كسي مي تواند چه عملياتهايي را روي داده هاي متنوع از طريق فايل سيستم انجام دهد.

FAT در دوره كامپيوترهاي شخصي تك كاربره طراحي شد و واقعا هيچ ايمني درون ساختي يا ويژگيهاي مديريت دسترسي را دارا نيست.

و اين باعث مي شود براي محيط هايي تجاري چند كاربره مناسب نباشد. مي توانيد تصور كنيد كه در محيط تجاري كار مي كنيد كه هر كاربري در شركت آزاد است، كه در بين فايل سيستم ها پرسه بزند و هر سندي را كه پيدا مي كند باز كند؟

اين براي مديريت يك SERVER راه عاقلانه اي نيست! بر خلاف FAT و NTFS محيط امن و كنترل راحتي را بر آنچه كه توسط هر كاربر قابل دسترسي است ارائه مي دهد، تا به تعداد بسيار زيادي از كاربران امكان متصل شدن به يكديگر را بدهد به گونه اي كه هر كدام بتواند تنها به اطلاعات مورد نظر خودش دست پيدا كند.

در اين بخش نگاه دقيقي به ويژگيهاي امنيتي NTFS و چگونگي عملكرد آن خواهيم داشت. با اين بحث كلي از مفاهيم امنيتي NTFS آغاز مي كنيم. سپس اجازه هاي ورود متنوع NTFS و اجازه هاي گروهي را كه مي توانند به اهداف فايل سيستمي متنوع اعمال شوند توضيح مي دهيم.

در رابطه با مالكيت و اينكه چگونه اعمال مي شوند صحبت كرده و همچنين درباره چگونگي انتقال اين اجازه ها توضيح مي دهيم.

از آنجا كه ويندوز NT و ويندوز 2000 محدوديت متفاوتي را براي كاربران قائل مي شود هر جا كه مناسب است بين مدلهاي ايمني آنها تفاوت قائل مي شويم.

توجه: مسائل اجازه كاربري و ايمني NTFS تا حدي باور نكردني به خصوصيات و جنبه هاي سيستم عامل مربوطه اند و با مسائل مربوط به شبكه بندي ويندوز NT\2000 نيز در تماس اند.

يك بحث كامل از قلمرو هاي (Domain) ويندوز NT يا ويندوز 2000 سرويس هاي دايركتوري، گروهها، فرايندهاي login و غيره بسيارفراتر از دامنه بحث ما از NTFS هست و درباره همه اينها بحث نخواهيم كرد. بنابر اين، سعي داريم خودمان را به توصيف چگونگي عملكرد ايمني در خود NTFS محدود كنيم حتي باز هم ممكن است زياد به جزئيات سيستم عامل پرداخته باشم.

من به طور كل ايمني windows NT\2000 را توضيح نخواهم داد، و ممكن است اگر نياز به جزئيات ممكن است اگر نياز به جزئيات بيشتري درباره ايمني سيستم عامل، مديريت كاربري و خصوصيات كنترل و دسترسي داشته باشيد بخواهيد به مرجع وسيعتر از NT\2000 مراجعه كنيد. در واقع NTFS قابليت پيچيده تر شدن را خودش دارد، خصوصا تحت ويندوز 2000 با محيط هاي ايمني وسيعتر و پيچيده ترش اگر شما مي خواهيد هم وروديها و خروجيهاي اجازه هاي كنترل كننده را بشناسيد بايد به يك مرجع سيستم عامل ويندوز NT يا ويندوز 2000 مراجعه كنيد.

مفاهيم عمومي ايمني NTFS

ايمني NTFS فقط در واقع بخشي از يك تصوير بزرگتر است. اگر بگوئيم يكي از مهمترين جوانب سيستم عامل ويندوز NT، 2000است، اغراق نكرده ايم.

ايمني كه شامل كنترل دسترسي به سيستم و منابع مختلف آن است، موضوعي است كه در هر سيستم 2000يا NT مورد توجه بسيار واقع مي شود. مديريت مسائل ايمني مثل account كاربرد گروهها بخش بزرگي از حرفه هر مجري سيستم 2000 يا ويندوز NT است.

ايمني در NTFS مثل ايمني در خود سيستم هاي عامل 2000 يا ويندوز NT، حول و حوش مفهوم يكسوي احقاق حق به كاربران خاص يا گروههاي كاربري مي چرخد. يك شبكه كه شامل سرور ويندوز NT يا ويندوز 2000 است را در نظر بگيريد كه ماشين هاي پردازشگر متفاوتي در يك شبكه به آن متصل اند. هر كاربري كه پشت يكي از اين ماشين هاي پردازشگر (كامپيوتر) مي نشيند مي تواند به سرور متصل شود، اما بايد براي دسترسي به هر يك از اين منابع كه شامل حجم هايي از NTFS مي باشد به سرور login شود. در واقع با فرض اينكه دستگاه سرور پيكر بندي مناسب شده است، كسي كه از خود دستگاه سرور به طور مستقيم استفاده مي كند هم بايد ثبت (log) شود.

مدير سرور براي هر كس كه از شبكه استفاده مي كند يك account كاربري مي گذرد.

Account هاي گروهي نيز كه به آنها ليست كاربران فردي هم اضافه شده است را معين مي كند. اين گروههاي حقوقي را به چند كاربر كه در چيزي مشتركند مي دهد، مثلا ممكن است همه آنها در يك بخش يا زير مجموعه سازمان باشند. كسي كه در شبكه account كاربري ندارد مي تواند از يك account مهمان استفاده كند، ولي به دلايل واضحي حقوقي كه به اين كاربر تعلق مي گيرد بسيار محدود و ناچيز است. اگر كسي حتي كلمه رمز account مهمان را نداشته باشد خيلي زود در مي يابد كه نمي تواند هيچ كاري روي سرور انجام دهد.

حقوق دسترسي براي فايل ها و دايركتوريهاي روي حجم هاي NTFS بر اساس همين آكانتهاي كاربري يا گروهي تعيين مي شود. وقتي كاربري به يك شبكه ويندوز NT يا 2000 وارد مي شود. اكانتي كه استفاده مي شود كليدي است به سوي آنچه كه شخص مي خواهد دست يابد و اينها شامل اهداف NTFS است. سيستم با ديدن اسم account مورد استفاده براي login شدن در شبكه، تشخيص مي دهد كه آن شخص چه كسي است و عضو كدام گروههاست و بر همين مبنا حقوقي را قائل مي شود. كاربر مي تواند همزمان عضو چند گروه باشد (درست مثل «زندگي واقعي») چندين گروه از پيش تعريف شده هم توسط پيش فرض سيستم معين شده است كه حقوق دسترسي خاصي دارند. يكي از اينها گروه مجريان است كه اعضايش به بسياري از چيزها دسترسي دارند. گروههاي ديگري كه معين شده اند بستگي به نقشي دارند كه كامپيوتر بازي مي كند: مثلا آيا كامپيوتر يك كنترل كننده(domain) يا قلمرو است يا خير. (اينجا كم كم داريم از NTFS به سمت عموميت هاي NT/2000 و شبكه داري منحرف مي شويم. پس تصميم دارم متوقف شوم)

به عنوان مثال يك شركت كوچك 20 نفره را با سروري كه شامل اطلاعات متنوعي است در نظر بگيريد ممكن است روي درايو D يك پوشه باشد كه موسوم به D:\Budget باشد كه شامل اطلاعات بودجه بندي كمپاني است. اينها اطلاعات حساسي هستند كه فقط بايد در دسترس رئيس و معاون رئيس و مشاورين اجرائي آنها باشد. تحت NTFS، با قائل شدن اجازه هاي خاص، دستيابي به آن پوشه، فقط براي account آن اشخاص راحت است.

در واقع، مرتب كردن مجوزهاي پوشه راحت است، يعني، رئيس و معاون مي توانند فايل هاي اين پوشه را بخوانند يا تغيير دهند، اما دستيار فقط مي تواند فايل ها را بخواند و از دسترسي بقيه اعضاي شركت، به راحتي ممانعت مي شود. بحث كاملي از چگونگي عملكرد اجازه ها در صفحات توضيح دهنده مجوز NTFS و گروههاي مجوز استاندارد آورده شده است.

مفهوم مهم ديگر در ايمني NTFS وجود دارد: مالكيت شئ، انتقال اجازه و بررسي كارهاي انجام شده توسط سيستم. مالكيت يك ويژگي خاص است كه براي مقاصد NTFS به مالكين فايل ها اين توانايي را مي دهد كه اجازه ورود را به ديگران منتقل كند.

اين ويژگي انتقال مجوز اين امكان را مي دهد كه مجوز به طور خودكار به گروههايي از اشياء و مقاصد منتقل شود. همچنين باعث مي شود مجوزها به طور اتومات براي فايل هاي جديدي كه از طريق ساختار دايركتوري قبلي ايجاد شده اند بكار روند.

NTFS 5.0 بركنترل جريان سرور و كاربران در رابطه با انتقال مجوز افزوده است. در پايان بررسي كارهاي انجام شده توسط سيستم به مجريان اين امكان را مي دهد كه بر تغييرات انجام شده در فايلها يا دايركتوريها نظارت داشته باشند.

ليستهاي كنترل دسترس (ACLS) و ورديهاي كنترل دسترسي (ACES)

مديريت ايمني و دسترسي به موضوعات NTFS از همان جايي شروع مي شود كه هر چيز ديگري در NTFS شروع مي شود : در جدول فايل اصلي (MFT). ركورد MFT براي هر فايل و دايركتوري روي حجمي از NTFS داراي يك نشان توضيح دهنده ايمني است (SD)‌. نام اين نشانه نسبتا روشن مي كند كه شامل چه چيزي است: اطلاعاتي كه مربوط به ايمني است و مجوزهايي براي مقاصد مرتبط.

يكي از مهمترين عناصر در توضيح دهنده ايمني براي هر منظوري سري ليستهاي آن است كه نشان مي دهد كدام كاربران مي توانند به آن منظور (شي) دست پيدا كنند و به چه طريقي. اينها ليستهاي كنترل دسترسي يا ACLS ناميده مي شوند. هر چيزي در پارتيشن NTFS دو نوع ليست كنترل متفاوت دارد.

- ليست كنترل دسترسي سيستم (SACL) اين ACL توسط سيستم اداره شده و براي كنترل تلاشهاي انجام شده براي دستيابي به فايل استفاده مي شود.

- ليست كنترل دسترسي اختياري (DACL): اين يك ACL واقعي است. اين چيزي است كه بيشتر مردم با ان سروكار دارند، زيرا اين جايي است كه مجوزها ذخيره مي شود و كنترل مي كند كدام كاربر و گروههاي كاربري اجازه دارند به چه نوع فايل هايي دسترسي پيدا كنند. اگر شنيديد كسي به تنهايي سراغ ACL فايل رفت منظور همين است.

هر ورودي در يك ACL و روي كنترل دسترسي يا ACE ناميده مي شود. هر ACE شامل يك لگ ID‌است كه كاربر يا گروهي كه ACE براي آن بكار مي رود را مشخص كرده و همچنين شامل اطلاعاتي است درباره محيط هاي اجازه خاص كه براي آن كاربر يا گروه بكار مي رود.

بسياري از ACE ها مي توانند در يك ليست قرار بگيرند كه مي توانند دسترسي يا عدم دسترسي بسياري از گونه ها را براي كاربران يا گروههاي متفاوت مشخص كنند.

بعضي گروهها معناي خاص دارند مثل گروه خود آشكار كه گروه «همگان» ناميده مي شود.

ACL براي هر فايلي تركيبي از محيط هاي كنترل دستابي متفاوتي است كه در ACE هاي متفاوت موجود است. يك فايل معمولي ممكن است تعداد متفاوتي اجازه ورود براي كاربران متفاوت يا گروههاي كاربري داشته باشد. در واقع، بعضي مجوزها ممكن است با يكديگر متناقض داشته باشند، زيرا كاربران مي توانند در بيشتر از يك گروه عضو باشند، و گروهها هم اجازه هاي متفاوتي داشته باشند. زيرا كاربران مي توانند در بيشتر از يك گروه عضو باشند وقتي يك چيز ارزيابي مي شود، يك فرآيند توانايي نمايش (resolutioon) اجازه اتفاق مي افتد كه مشخص مي كند كه هم مجوزها ارجح هستند و بنابر اين، با هر تلاش براي دستيابي آيا بايد موافقت شود يا مخالفت گردد.

ACL همچنين تحت تأثير روش انتقالي هستند كه توسط سيستم معادل انجام شده است.

Window NT از يك روش ثابت انتقالي استفاده مي كند كه ACL براي فايل جديد را از همان ACL پوشه مادر (parent folder) مي گيرد. ويندوز 2000 از روش انتقال پيچيده تري استفاده مي كند كه كنترل بيشتري برچگونگي عملكرد بر يك فايل ايجاد مي كند و اين امكان را مي دهد كه زير پوشه ها (sub folder) و فايل ها به طور اتومات ACL هاي خود را زمانيكه ACL پوشه اصلي تغيير مي كند در كل كنترل بهتري را ايجاد مي كنند اين كارايي پيشرفته تر مي تواند براي نصب ويندوز NT 4 نيز با استفاده از pack 4 service و مديريت پيكربندي ايمني (SCM) بكار برود.

مجوزهاي NTFS NTFES PERMISSIONS

ليستهاي كنترل دسترسي (ACLS) براي اين كار مي روند كه نشان دهند كدام كاربران يا گروههاي كاربري مجازند تا به فايل هاي مختلف و پوشه هايي كه در حجم NTFS وجود دارند دست پيدا كنند. اين ACL ها شامل وروديهايي هستند كه مشخص مي كند هر كاربر يا گروهي چه حقي نسبت به فايل يا مسئله مورد بحث دارد.

وقتي ويندوز NT ساخته شد، شش نوع اجازه ورود مختلف براي اهداف و فايلهاي NTFS ايجاد شده. هر نوع اجازه ورودي نوع متفاوتي از دسترسي به يك فايل را كنترل مي كند و هر كدام يك حرف اختصاري دارند. اين انواع اجازه ورود بعضي اوقات «اجازه هاي خاص» ناميده مي شوند تا آنها را از گروههاي اجازه استاندارد كه براي سطح بالاتري بكار مي رود متمايز كند.

در بعضي موارد، معناي اجازه ورود براي فايل ها و دايركتوريها (پوشه ها) يكي است، و در بعضي موارد بسته به اين كه اجازه براي پوشه بكار مي رود يا فايل، اين معنا متفاوت است.

اجازه داده شده براي پوشه ها	اجازه داده شده براي فايل ها	حرف اختصاري	نوع اجازه
خواندن محتويات پوشه ها	خواندن محتويات فايل	R	خواندن
تغيير محتويات پوشه ها(ايجاد فايل ها يا زير پوشه هاي جديد)	تغيير محتويات فايل	W	نوشتن (رايت)
پيمودن ساختارهاي زير پوشه اي پوشه ها	اجراي يك فايل برنامه اي	X	اجرا
پاك كردن دايركتوري	پاك كردن فايل	D	پاك كردن
تغيير محيط هاي اجازه پوشه	تغيير محيط هاي اجازه فايل	P	تغيير اجازه ها
گرفتن مالكيت پوشه	گرفتن مالكيت فايل	O	گرفتن ماليات

توجه: يك نوع اجازه ورود ديگر نيز وجود دارد: و آن پاك كردن زير پوشه ها و فايل هاست. اين اجازه، وقتي براي يك پوشه مادر (پاوشه اصلي) بكار مي رود به كاربر اين اجازه را مي دهد كه فايل ها و زير پوشه ها را پاك كنند، حتي اگر اجازه ورود به آن فايل ها و زير پوشه ها را پاك نكرده باشند.

تحت ويندوز NT اين نوع اجازه منحصرا نمي تواند براي پوشه ها بكار رود و فقط به عنوان بخشي از گروه اجازه استاندارد « تمام كنترل» موجود است.

تا زمانيكه ويندوز 2000 آمد، اين 6 اجازه ورود اوليه پائين ترين سطحي بودند كه يك كاربر NTFS مي توانست به آن دست پيدا كند. زمانيكه ويندوز 2000 معرفي شد، اين 6 نوع اجازه ورود به 13 اجازه ورود مختلف تجزيه شدند كه براي انواع مختلف دستيابي «كنترل سازگارتري» ايجاد كند. در حاليكه بعضي مردم معتقدند اين تجزيه، بخشي از ويندوز 2000 بوده، ولي در واقع اين 13 اجازه هميشه در NTFS حضور داشته اند.

فقط تحت ويندوز NT آنها زير آن 6 نوع اجازه ورود مستقر بودند. جدول زير اجزاء مختلف اجازه ورود را ليست كرده و نشان مي دهد كه چگونه با آن 6 نوع اجازه ويندوز NT مرتبط اند:

انواع اجازه ورود (ويندوز NT)
اخذ مالكيت	تغيير اجازه P	پاك كردن D	نوشتن W	اجرا X	خواندن R	اجزا اجازه ورود(ويندوز 2000,NT 4.0 SCM)
				·		پوشه عرضي/فايل اجرايي
					·	پوشه ليستي/خواندن داده ها
				·	·	خواندن اسامي يا مشخصه ها
					·	خواندن مشخصه هاي طولاني

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید

براي ديدن ساير اقدام پژوهي هاوگزارش تخصصي ها وتحقيقات ديگر برروي لينک هاي زيرکليک کنيد

اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 21 اسفند 1393 ساعت: 9:57 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره نگاهي دقيق تر به ديسك سخت و مفهوم (( بد سكتور )),سطح ديسك,بد سكتور چيست ؟,فرمت كردن چيست ؟,مشخص كردن محدوده بد سكتور,رفع مشكل بوت نشدن ويندوز XP,

نويسنده:asemankafinet1