القراءة (الكمبيوتر)

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Reading" computer – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (February 2024) (Learn how and when to remove this message)

القراءة هي عملية يقوم بها الحاسوب للحصول على البيانات من مصدر ووضعها في ذاكرته المتطايرة للمعالجة . قد يقرأ الحاسوب المعلومات من مجموعة متنوعة من المصادر، مثل التخزين المغناطيسي ، أو الإنترنت ، أو منافذ إدخال الصوت والفيديو . القراءة هي إحدى الوظائف الأساسية لآلة تورينج .

دورة القراءة هي عملية قراءة وحدة واحدة من المعلومات (على سبيل المثال بايت). قناة القراءة عبارة عن دائرة كهربائية تحول التغيرات في التدفق المغناطيسي الفيزيائي إلى بتات مجردة. يحدث خطأ القراءة عندما يفشل الجزء الفيزيائي من العملية لسبب ما، مثل دخول الغبار أو الأوساخ إلى محرك الأقراص.

على سبيل المثال، قد يقوم الكمبيوتر بقراءة المعلومات من قرص مرن وتخزينها مؤقتًا في ذاكرة الوصول العشوائي قبل كتابتها على القرص الصلب لمعالجتها في تاريخ مستقبلي.

أشباه الموصلات المعدنية المكملة (CMOS) هي وسط غير متطاير . ^[1] يتم استخدامه في المعالجات الدقيقة ، ووحدات التحكم الدقيقة ، وذاكرة الوصول العشوائي الساكنة ، ودوائر المنطق الرقمية الأخرى . تتم قراءة الذاكرة من خلال استخدام مجموعة من ترانزستورات تأثير المجال المعدنية المكملة من النوع p والنوع n (MOSFETs). في منطق CMOS، يتم ترتيب مجموعة من ترانزستورات MOSFET من النوع n في شبكة سحب لأسفل بين عقدة الإخراج وسكة مصدر الطاقة ذات الجهد المنخفض ، والتي تسمى V ss، والتي غالبًا ما يكون لها جهد أرضي. من خلال تأكيد أو إلغاء تأكيد المدخلات إلى دائرة CMOS، تصبح الترانزستورات الفردية على طول شبكات السحب لأعلى والسحب لأسفل موصلة ومقاومة للتيار _{الكهربائي} ، مما يؤدي إلى المسار المطلوب المتصل من عقدة الإخراج إلى أحد قضبان الجهد.

تخزن ذاكرة الفلاش المعلومات في مجموعة من خلايا الذاكرة المصنوعة من ترانزستورات البوابة العائمة . تستخدم ذاكرة الفلاش إما منطق NOR أو منطق NAND.

في فلاش بوابة NOR ، تشبه كل خلية ترانزستور MOSFET القياسي ، باستثناء أن الترانزستور يحتوي على بوابتين بدلاً من بوابة واحدة. في الأعلى توجد بوابة التحكم (CG)، كما هو الحال في ترانزستورات MOS الأخرى، ولكن أسفلها توجد بوابة عائمة (FG) معزولة بالكامل بطبقة أكسيد . يتم وضع FG بين CG وقناة MOSFET، ولأن FG معزولة كهربائيًا بواسطة طبقتها العازلة، فإن أي إلكترونات موضوعة عليها محاصرة هناك، وفي ظل الظروف العادية، لن يتم تفريغها لسنوات عديدة. عندما يتدفق التيار عبر قناة MOSFET، يتم إنشاء رمز ثنائي ، مما يؤدي إلى إعادة إنتاج البيانات المخزنة .

تستخدم ذاكرة فلاش NAND تقنية حقن النفق للكتابة وتقنية تحرير النفق للمحو. تشكل ذاكرة فلاش NAND جوهر أجهزة تخزين USB القابلة للإزالة والمعروفة بمحركات أقراص فلاش USB ، بالإضافة إلى معظم تنسيقات بطاقات الذاكرة المتوفرة اليوم.

توجد الوسائط المغناطيسية في الأشرطة المغناطيسية ومحركات الأقراص الصلبة والأقراص المرنة وما إلى ذلك. تستخدم هذه الوسائط أنماطًا مختلفة من المغناطيسية في مادة قابلة للمغناطيسية لتخزين البيانات وهي شكل من أشكال الذاكرة غير المتطايرة . يمكن تصنيف وسائط التخزين المغناطيسية على أنها ذاكرة وصول متسلسلة أو ذاكرة وصول عشوائي .

تستخدم الذاكرة ذات النواة المغناطيسية حلقات من مادة مغناطيسية صلبة (عادةً ما تكون عبارة عن فيريت شبه صلب) كنوى للمحولات، حيث يعمل كل سلك يمر عبر النواة كملف للمحول. يمر سلكان أو أكثر عبر كل نواة. تسمح الهستيريسيس المغناطيسية لكل نواة بتخزين حالة.

تستخدم الوسيلة الميكانيكية واحدة من أقدم طرق الحوسبة وأصبحت قديمة إلى حد كبير. أقدم طريقة معروفة لتخزين الذاكرة والقراءة المحوسبة اللاحقة هي آلية أنتيكيثيرا (حوالي 100-150 قبل الميلاد ) والتي تستخدم أكثر من ثلاثين ترسًا تدير مؤشر الاتصال. باتباع آلية أنتيكيثيرا، صمم هيرو الإسكندري (حوالي 10-70 بعد الميلاد ) مسرحية ميكانيكية بالكامل مدتها عشر دقائق تقريبًا، مدعومة بنظام ثنائي من الحبال والعقد والآلات البسيطة التي تعمل بواسطة عجلة مسننة أسطوانية دوارة.

كانت البطاقات المثقوبة وسيلة تخزين شائعة لأجهزة الكمبيوتر من عام 1900 إلى عام 1950. وكانت تتم قراءة المعلومات من خلال طريقة تحديد الثقوب الموجودة في البطاقة.

تشير الأقراص الضوئية إلى الأقراص الدائرية المسطحة غير المتطايرة المصنوعة عادةً من مادة البولي كربونات. يتم تخزين البيانات في حفر أو نتوءات مرتبة بشكل متسلسل على المسار الحلزوني المستمر الممتد من المسار الداخلي إلى المسار الخارجي، ويغطي سطح القرص بالكامل. تتم قراءة البيانات بواسطة الليزر؛ عندما يدخل الليزر الحفرة، يتغير تركيز الليزر ويخترقه برنامج القارئ.

ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي شكل من أشكال تخزين البيانات في الكمبيوتر. يسمح جهاز الوصول العشوائي بالوصول إلى البيانات المخزنة مباشرة بأي ترتيب عشوائي. على النقيض من ذلك، فإن وسائط تخزين البيانات الأخرى مثل الأقراص الصلبة والأقراص المضغوطة وأقراص الفيديو الرقمية والشريط المغناطيسي، بالإضافة إلى أنواع الذاكرة الأولية المبكرة مثل ذاكرة الأسطوانة، تقرأ وتكتب البيانات فقط بترتيب محدد مسبقًا، على التوالي، بسبب قيود التصميم الميكانيكي. لذلك، يختلف وقت الوصول إلى موقع بيانات معين بشكل كبير اعتمادًا على موقعه المادي. اليوم، تأخذ ذاكرة الوصول العشوائي شكل الدوائر المتكاملة. بالمعنى الدقيق للكلمة، فإن الأنواع الحديثة من DRAM ليست عشوائية الوصول، حيث تتم قراءة البيانات في رشقات، على الرغم من أن اسم DRAM / RAM قد علق. ومع ذلك، فإن العديد من أنواع SRAM و ROM و OTP و NOR flash لا تزال عشوائية الوصول حتى بالمعنى الدقيق للكلمة. ترتبط ذاكرة الوصول العشوائي عادةً بأنواع الذاكرة المتقلبة (مثل وحدات ذاكرة DRAM)، حيث يتم فقد المعلومات المخزنة فيها إذا تم إزالة الطاقة. هناك أيضًا العديد من أنواع الذاكرة غير المتطايرة، بما في ذلك أغلب أنواع ذاكرة القراءة فقط (ROM) ونوع من ذاكرة الفلاش يسمى NOR-Flash. تم إنشاء أول وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي دخلت السوق في عام 1951 وتم بيعها حتى أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات.

• تخزين الكمبيوتر
• التعرف الضوئي على الحروف
• سرعة الكتابة والقراءة في وسائط التخزين الضوئية
• آلة تورينج