هر سیستم کامپیوتری از یک( یا بیش از یک ) کامپیوتر یا " ماشین "و تعدادی تجهیزات جانبیتشکیل شده است . از این نقطه نظر می توان گفت که چنین سیستمی دارای دو محیط است :

• محیط درون ماشینی
• محیط برون ماشینی

محیط درون ماشینی ، از خود کامپیوتر( ها ) با اجزاء و عناصر داخلی اش و محیط برون ماشینی ، از دستگاههای جانبی آن تشکیل شده است . از این تجهیزات ، برخی برای ذخیره سازی اطلاعات و مرتبط کردن دستگاههای ذخیره سازی یا رسانه های ذخیره سازی با کامپیوتر ، به کار می روند و برخی دیگر امکانات تماس انسان و به طور کلی محیط برون ماشینی هستند . چنین سیستمیآناتومی خاص خود را دارد .
رسانه های ذخیره سازی را ، اعم از اینکه در محیط درون ماشینی باشند و یا در محیط برون ماشینی ، اصطلاحاً حافظه می نامند .

تعریف حافظه :

هر دستگاهی که قادر به نگهداری اطلاعات باشد( بتوان اطلاعات را در آن ذخیره کرد ) به نحوی که استفاده کننده از آن بتواند ، در هر لحظه که لازم باشد ، به اطلاعات مورد نیازش دستیابی داشته باشد ، حافظه نامیده می شود .که در این مبحث میتوان به موضوعاتخصوصیات حافظه وسلسله مراتب حافظه ها نیز اشاره کرد.
با توجه به وجود دو محیط ، می توان حافظه های موجود در یک سیستم کامپیوتری را به دو رده کلی تقسیم کرد :

• حافظه های درون ماشینی
• حافظه های برون ماشینی

حافظه های برون ماشینی از نظر تکنولوژی ساخت

• تکنولوژی الکترومکانیک
• تکنولوژی الکترومغناطیس
• تکنولوژی الکترواپتیک
• تکنولوژی الکترومغنااپتیک

انواع حافظه های برون ماشینی در هر یک ازچهار تکنولوژی عبارتند از :

• تکنولوژی الکترومکانیک:
  • کارت منگنه شدنی
  • نوار منگنه شدنی
• تکنولوژی الکترومغناطیس:
  • نوار مغناطیسی
  • دیسک مغناطیسی
  • طبله
• تکنولوژی الکترواپتیک : دیسک نوری
• تکنولوژی الکترومغنااپتیک : دیسک نوری – مغناطیسی

سیستم فایل از دیدگاه ذخیره و بازیابی اطلاعات

تقریباً در تمام کاربردها، استفاده از مفهوم سلسله مراتب حافظه‌ها باری ذخیره سازی اطاعات مورد نیاز اجتناب ناپذیر است . راه رایج باری نگهداری اطلاعات ، ضبط

• فیلد
• رکورد
• کلید رکورد
• فایل

سیستم فایل

فهرست مطالب:

فصل اول: آشنایی با محتوای درس ذخیره و بازیابی اطلاعات

انواع عملیات روی داده ها از دیدگاه کامپیوتری

حافظه های ثانوی با حافظه اصلی سیستم چه تفاوتها یی دارند؟

مروری بر تاریخچه این درس

و...

فصل دوم: مروری اجمالی بر سیستم نگاهداری داده ها

فایل چیست؟

سیستم فایل چیست؟

Directory

و...

فصل سوم: A Secondary Storage Device:Magnetic Disk

انواع مختلف حافظه هاي ثانوي کدامند؟

مقايسه انواع حافظه ها از نظر سرعت و ظرفيت چگونه ميباشد؟

دیسک مغناطیسی

ساختار دیسک سخت

و...

فصل چهارم: A Secondary Storage Device:Magnetic Tape

باند مغناطيسي (Magnetic Tape) چيست؟

خواص باند مغناطيسي چيست؟

ساختار يک باند مغناطيسي چگونه است؟

باند مغناطيسي 9 شياری (Nine-Track Tapes) چيست؟

و...

فصل پنجم: A Secondary Storage Device:CD-ROM

دیسک نوری چیست؟

خواص ديسک نوري (يا ليزري) چيست؟

عمل خواندن ديسک نوري چگونه است؟

تشخيص صفر و يک چگونه است؟

و...

فصل ششم: I/O Management System

مسيرI/O براي نوشتن داده روي ديسک چگونه است؟

مسيرI/O براي يک بايت

مديريت بافرهای I/O

و...

فصل هفتم: Fundamental Concepts to Managing Files of Records

ساختار يک فايل چکونه ميباشد؟

سازماندهی داده های يک فايل به چه صورت است؟

انواع ساختار رکورد و فيلد چگونه است؟

فیلدهای با طول مشخص

و...

فصل هشتم: بازیابی فضای رکوردها در یک فایل

ايجاد يک رکورد در فايل چگونه انجام ميشود؟

چگونه يک رکورد از فايل حذف ميگردد؟

فضاي رکورد حذف شده چگونه بازيابي ميشود؟

يک روش بازيابي رکوردهاي با طول ثابت چيست؟

و...

فصل نهم: بازیابی سریع داده ها-مرتب سازی

روشهاي بازيابي سريع داده ها چگونه ميباشند؟

يادآوري الگوريتم جستجوي دودويي

مقايسه با جست و جوي سري (sequential)

محدوديت ها يا معايب جست و جوي دودويي کدامند؟

و...

فصل دهم: نگاهداری فایل های ایندکس دار

چه عملياتي روي فايل يا ايندکس آن بايستي در نظر گرفت؟

ايجاد اوّليه ايندکس به همراه خود فايل

آوردن ايندکس در حافظه RAM قبل از استفاده از فايل

و...

فصل یازدهم: ساختارهای ایندکس ثانوی، پردازش همزمان داده ها

چگونه ايندکس هاي ثانوي جهت ايجاد مسيري ترکيبي استفاده ميگردند؟

چه اشکالاتي در ساختار اوليه ايندکس ثانوي وجود دارد؟

روشهاي بهينه سازي ساختار ايندکس ثانوي کدامند؟

مزايا و معايب راه حل استفاده از ليست هاي معکوس کدامند؟

چگونه ميتوان از ايندکس ها جهت دسته بندي اطلاعات استفاده نمود؟

و...

فصل دوازدهم: مرتب سازی و ادغام فایل ها

کاربرد هاي ديگر پردازش همزمان کدامند؟

الگوريتم ادغام چندتايي (K-way) چگونه است؟

روش مرتب سازي Selection Tree چيست؟

و...

فصل سیزدهم: آشنایی با ایندکس های چند سطحی و درخت واره ای

نگاهداري ايندکس هاي ساده روي ديسک چه مشکلاتي بهمراه دارد؟

انواع درخت هاي دودويي کدامند؟

درخت AVL Tree چيست؟

درخت Paged Binary Tree چيست؟

و...

فصل چهاردهم: B-trees, B*trees and virtual B-trees

ساختار يک ايندکس B-Tree چگونه است؟

روش جستجوي کليد در يک ايندکس B-Tree چيست؟

روش ايجاد کليد (Insert) در B-Tree چگونه است؟

و...

فصل پانزدهم: Indexed Sequential Access, B+trees, Simple prefix B+trees

انواع روش های مورد نياز جهت دسترسي به داده هاي يک فايل کدامند؟

ساختار ايندکس های ISAM چگونه بوده است؟

ساختار يک Sequence Set چگونه است؟

و...

فصل شانزدهم: More on b+trees:Maintenance, Loading and perspective

نگاهداري يک ايندکس Simple Prefix B+tree چگونه است؟

شرايط انتخاب اندازه هر بلوک Index Set چگونه است؟

ساختار يک ايندکس Variable-Order B+tree چگونه است؟

و...

فصل هفدهم: Hashing: Algorithm, Collision, Packing

منظور از Hashing چيست؟

روش Hashing چگونه است؟

منظور از تلاقي يا Collision چيست؟

و...

فصل هجدهم: Hashing: Buckets, Double H,Scatter tables, Chaining area

چه راه حل هايي براي مديريت تلاقي وجود دارد؟

استفاده از Bucket ها چگونه است؟

Bucket ها در بهبود کارائي (Performance) چه تاثيري دارند؟

بهترين اندازه براي Bucket ها چيست؟

و...

فصل نوزدهم: Extendible Hashing, tries

مشکلات روش Hashing با فضای ثابت (Static) چيست؟

ساختار Hashing با فضای قابل توسعه چگونه است؟

ساختار Trie چيست؟

و...

فصل بیستم: Dynamic Hashing, Linear Hashing

روش Hashing با فضاي پويا (Dynamic) چيست؟

اين روش در مقايسه با روش قبلي (Extendible Hashing) چگونه است؟

روش Hashing با توسعه خطي (Linear) چيست؟

و...