مقدمه مفهومی شیار (Track) در ذخیره سازی داده به تقسیم بندی های حلقوی روی دیسک های مغناطیسی یا نوری اشاره دارد که برای سازماندهی فیزیکی داده ها استفاده می شود. در رسانه های چرخان مانند هارد دیسک ها، هر شیار به بخش های کوچکتری به نام سکتور تقسیم می شود. این مفهوم در سیستم های فایل و روش های دسترسی به داده نقش اساسی دارد. تاریخچه و تکامل مفهوم شیار به اولین دیسک های مغناطیسی دهه 1950 بازمی گردد. در دهه 1980 با ظهور هارد دیسک های مدرن، تراکم شیارها به شدت افزایش یافت. امروزه در فناوری های جدید مانند HAMR و MAMR، تراکم شیارها به بیش از 1 میلیون شیار در اینچ رسیده است. زیرشاخه های کلیدی 1. شیارهای مغناطیسی (هارد دیسک ها) 2. شیارهای نوری (CD/DVD) 3. شیارهای منطقی (پارتیشن ها) 4. شیارهای مجازی (RAID) 5. شیارهای ترکیبی (SSHD) کاربردهای عملی • سازماندهی داده روی هارد دیسک ها • ذخیره سازی اطلاعات روی رسانه های نوری • مدیریت فضای ذخیره سازی در سیستم عامل ها • پیاده سازی سیستم های فایل • بهینه سازی دسترسی به داده چالش های فنی 1. افزایش تراکم شیارها 2. کاهش زمان جستجوی شیار 3. مدیریت خطای موقعیت یابی 4. یکنواختی ضبط در شیارهای بیرونی و داخلی 5. سازگاری با سیستم های فایل مختلف راهکارهای نوین • فناوری های ضبط عمودی (PMR) • سیستم های موقعیت یابی دو مرحله ای • الگوریتم های مدیریت شیار هوشمند • مواد رسانه ای با چگالی بالا • یکپارچه سازی با حافظه های فلش برای کشینگ
مقدمه مفهومی شیار (Track) در ذخیره سازی داده به تقسیم بندی های حلقوی روی دیسک های مغناطیسی یا نوری اشاره دارد که برای سازماندهی فیزیکی داده ها استفاده می شود. در رسانه های چرخان مانند هارد دیسک ها، هر شیار به بخش های کوچکتری به نام سکتور تقسیم می شود. این مفهوم در سیستم های فایل و روش های دسترسی به داده نقش اساسی دارد. تاریخچه و تکامل مفهوم شیار به اولین دیسک های مغناطیسی دهه 1950 بازمی گردد. در دهه 1980 با ظهور هارد دیسک های مدرن، تراکم شیارها به شدت افزایش یافت. امروزه در فناوری های جدید مانند HAMR و MAMR، تراکم شیارها به بیش از 1 میلیون شیار در اینچ رسیده است. زیرشاخه های کلیدی 1. شیارهای مغناطیسی (هارد دیسک ها) 2. شیارهای نوری (CD/DVD) 3. شیارهای منطقی (پارتیشن ها) 4. شیارهای مجازی (RAID) 5. شیارهای ترکیبی (SSHD) کاربردهای عملی • سازماندهی داده روی هارد دیسک ها • ذخیره سازی اطلاعات روی رسانه های نوری • مدیریت فضای ذخیره سازی در سیستم عامل ها • پیاده سازی سیستم های فایل • بهینه سازی دسترسی به داده چالش های فنی 1. افزایش تراکم شیارها 2. کاهش زمان جستجوی شیار 3. مدیریت خطای موقعیت یابی 4. یکنواختی ضبط در شیارهای بیرونی و داخلی 5. سازگاری با سیستم های فایل مختلف راهکارهای نوین • فناوری های ضبط عمودی (PMR) • سیستم های موقعیت یابی دو مرحله ای • الگوریتم های مدیریت شیار هوشمند • مواد رسانه ای با چگالی بالا • یکپارچه سازی با حافظه های فلش برای کشینگ
مقدمه مفهومی تیک (Tick) در سیستم های کامپیوتری به کوچک ترین واحد زمانی اشاره دارد که توسط ساعت سیستم (System Timer) تولید می شود. این مفهوم پایه ای در هسته سیستم عامل ها، سیستم های بلادرنگ و شبکه های کامپیوتری کاربرد اساسی دارد. هر تیک نشان دهنده یک فاصله زمانی ثابت است که سیستم عامل از آن برای مدیریت منابع، زمان بندی پردازش ها و همگام سازی استفاده می کند. در معماری های مختلف، طول هر تیک می تواند از میکروثانیه تا میلی ثانیه متغیر باشد که این مقدار معمولاً توسط کریستال ساعت مادربرد تعیین می شود. تاریخچه و تکامل مفهوم تیک به دهه 1960 و اولین سیستم های اشتراک زمانی بازمی گردد. در سیستم های اولیه مانند CTSS، تیک ها برای تعویض زمینه (Context Switching) بین کاربران مختلف استفاده می شدند. با ظهور سیستم عامل های مدرن در دهه 1980، تیک ها به بخش جدایی ناپذیر از زمان بندی پردازنده تبدیل شدند. امروزه در سیستم های پیشرفته ای مانند لینوکس، تیک ها می توانند به صورت پویا (Dynamic Tick) تنظیم شوند تا مصرف انرژی را بهینه کنند. زیرشاخه های کلیدی 1. تیک سخت افزاری: سیگنال های زمانی تولید شده توسط تایمرهای فیزیکی 2. تیک نرم افزاری: مکانیسم های شبیه سازی شده در سطح هسته 3. تیک شبکه: واحدهای زمانی در پروتکل های ارتباطی 4. تیک بازی: چارچوب زمانی در موتورهای بازی سازی 5. تیک بلادرنگ: واحدهای زمانی دقیق در سیستم های حساس کاربردهای عملی • زمان بندی پردازش ها در سیستم عامل های چندوظیفه ای • همگام سازی در سیستم های توزیع شده • اندازه گیری عملکرد در بنچمارک ها • مدیریت فریم ریت در بازی های کامپیوتری • کنترل زمان در سیستم های تعبیه شده بلادرنگ چالش های فنی 1. انتخاب فرکانس بهینه برای تیک ها 2. همگام سازی زمانی در سیستم های چندپردازنده ای 3. کاهش سربار ناشی از وقفه های تیک 4. مدیریت تیک ها در حالت کم مصرف 5. یکپارچه سازی با سخت افزارهای مختلف راهکارهای نوین • تیک های پویا (Dynamic Tick) در هسته لینوکس • تکنیک های Tickless برای سیستم های کم مصرف • الگوریتم های همگام سازی زمانی دقیق (PTP) • معماری های مبتنی بر رویداد به جای تیک ثابت • استفاده از تایمرهای با وضوح بالا (HRT)
مقدمه مفهومی تیک (Tick) در سیستم های کامپیوتری به کوچک ترین واحد زمانی اشاره دارد که توسط ساعت سیستم (System Timer) تولید می شود. این مفهوم پایه ای در هسته سیستم عامل ها، سیستم های بلادرنگ و شبکه های کامپیوتری کاربرد اساسی دارد. هر تیک نشان دهنده یک فاصله زمانی ثابت است که سیستم عامل از آن برای مدیریت منابع، زمان بندی پردازش ها و همگام سازی استفاده می کند. در معماری های مختلف، طول هر تیک می تواند از میکروثانیه تا میلی ثانیه متغیر باشد که این مقدار معمولاً توسط کریستال ساعت مادربرد تعیین می شود. تاریخچه و تکامل مفهوم تیک به دهه 1960 و اولین سیستم های اشتراک زمانی بازمی گردد. در سیستم های اولیه مانند CTSS، تیک ها برای تعویض زمینه (Context Switching) بین کاربران مختلف استفاده می شدند. با ظهور سیستم عامل های مدرن در دهه 1980، تیک ها به بخش جدایی ناپذیر از زمان بندی پردازنده تبدیل شدند. امروزه در سیستم های پیشرفته ای مانند لینوکس، تیک ها می توانند به صورت پویا (Dynamic Tick) تنظیم شوند تا مصرف انرژی را بهینه کنند. زیرشاخه های کلیدی 1. تیک سخت افزاری: سیگنال های زمانی تولید شده توسط تایمرهای فیزیکی 2. تیک نرم افزاری: مکانیسم های شبیه سازی شده در سطح هسته 3. تیک شبکه: واحدهای زمانی در پروتکل های ارتباطی 4. تیک بازی: چارچوب زمانی در موتورهای بازی سازی 5. تیک بلادرنگ: واحدهای زمانی دقیق در سیستم های حساس کاربردهای عملی • زمان بندی پردازش ها در سیستم عامل های چندوظیفه ای • همگام سازی در سیستم های توزیع شده • اندازه گیری عملکرد در بنچمارک ها • مدیریت فریم ریت در بازی های کامپیوتری • کنترل زمان در سیستم های تعبیه شده بلادرنگ چالش های فنی 1. انتخاب فرکانس بهینه برای تیک ها 2. همگام سازی زمانی در سیستم های چندپردازنده ای 3. کاهش سربار ناشی از وقفه های تیک 4. مدیریت تیک ها در حالت کم مصرف 5. یکپارچه سازی با سخت افزارهای مختلف راهکارهای نوین • تیک های پویا (Dynamic Tick) در هسته لینوکس • تکنیک های Tickless برای سیستم های کم مصرف • الگوریتم های همگام سازی زمانی دقیق (PTP) • معماری های مبتنی بر رویداد به جای تیک ثابت • استفاده از تایمرهای با وضوح بالا (HRT)