فئة أجهزة تخزين USB الجماعية

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: "USB mass storage device class" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (November 2022) (Learn how and when to remove this message)

فئة أجهزة تخزين USB الجماعية (المعروفة أيضًا باسم USB MSC أو UMS ) هي مجموعة من بروتوكولات اتصالات الحوسبة ، وتحديدًا فئة أجهزة USB ، التي حددها منتدى منفذي USB والتي تجعل جهاز USB متاحًا لجهاز حوسبة مضيف وتمكن نقل الملفات بين المضيف وجهاز USB. بالنسبة للمضيف، يعمل جهاز USB كمحرك أقراص ثابت خارجي؛ وتتفاعل مجموعة البروتوكولات مع عدد من أجهزة التخزين.

تتضمن الأجهزة المتصلة بأجهزة الكمبيوتر عبر هذا المعيار ما يلي:

• محركات الأقراص الصلبة المغناطيسية الخارجية
• محركات الأقراص الضوئية الخارجية، بما في ذلك محركات قراءة وكتابة الأقراص المضغوطة وأقراص DVD
• محركات أقراص فلاش USB
• محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة
• محولات بين بطاقات الذاكرة الفلاشية القياسية ووصلات USB
• الكاميرات الرقمية
• مشغلات الوسائط المحمولة
• قارئات البطاقات
• أجهزة المساعد الرقمي الشخصي (PDA)
• الهواتف المحمولة

الأجهزة التي تدعم هذا المعيار تُعرف باسم أجهزة MSC (فئة التخزين الشامل). وفي حين أن MSC هو الاختصار الأصلي، فقد أصبح UMS (التخزين الشامل الشامل) أيضًا مستخدمًا بشكل شائع.

تتضمن معظم أنظمة التشغيل السائدة دعمًا لأجهزة تخزين USB الضخمة؛ وعادةً ما يتوفر الدعم على الأنظمة القديمة من خلال التصحيحات.

تدعم Microsoft Windows تقنية MSC منذ Windows 2000. ولا يوجد دعم لـ USB تقدمه Microsoft في Windows قبل Windows 95 و Windows NT 4.0 . كما تميز Windows 95 OSR2.1، وهو تحديث لنظام التشغيل، بدعم محدود لـ USB. وخلال ذلك الوقت، لم تنتج Microsoft برنامج تشغيل عام للتخزين الجماعي عبر USB (بما في ذلك Windows 98 )، وكانت هناك حاجة إلى برنامج تشغيل خاص بالجهاز لكل نوع من أجهزة تخزين USB. أصبحت برامج التشغيل المجانية من جهات خارجية متاحة لنظامي التشغيل Windows 98 وWindows 98SE، كما تتوفر برامج تشغيل من جهات خارجية أيضًا لنظام التشغيل Windows NT 4.0. يدعم Windows 2000 (عبر برنامج تشغيل عام) أجهزة التخزين الجماعي عبر USB القياسية؛ كما يتضمن Windows Me وجميع إصدارات Windows اللاحقة الدعم أيضًا.

يدعم Windows Mobile الوصول إلى معظم أجهزة التخزين الكبيرة التي تعمل بنظام USB والتي تم تنسيقها بنظام FAT على الأجهزة التي تحتوي على مضيف USB. ومع ذلك، لا تستطيع الأجهزة المحمولة عادةً توفير طاقة كافية لصناديق الأقراص الصلبة ( عادةً ما يتطلب القرص الصلب مقاس 2.5 بوصة (64 مم) الحد الأقصى 2.5  وات في مواصفات USB) بدون موزع USB يعمل بالطاقة الذاتية . لا يستطيع جهاز Windows Mobile عرض نظام الملفات الخاص به كجهاز تخزين كبير ما لم يقم منفذ الجهاز بإضافة هذه الوظيفة. ومع ذلك، تضيف تطبيقات الطرف الثالث محاكاة MSC إلى معظم أجهزة WM (Softick CardExport التجاري وWM5torage المجاني). لا يمكن تصدير سوى بطاقات الذاكرة (وليس ذاكرة التخزين الداخلية) بشكل عام، بسبب مشكلات أنظمة الملفات؛ راجع الوصول إلى الجهاز، أدناه.

كانت ميزة التشغيل التلقائي في نظام التشغيل Windows تعمل على جميع الوسائط القابلة للإزالة، مما يسمح لأجهزة تخزين USB بأن تصبح بوابة لفيروسات الكمبيوتر . بدءًا من نظام التشغيل Windows 7 ، قامت Microsoft بتقييد التشغيل التلقائي بمحركات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD، مع تحديث إصدارات Windows السابقة. ^[1]

لا يتضمن نظام التشغيل MS-DOS ولا أغلب أنظمة التشغيل المتوافقة دعمًا لـ USB. تتوفر برامج تشغيل عامة من جهات خارجية، مثل Duse وUSBASPI وDOSUSB، لدعم أجهزة التخزين الشامل عبر USB. يدعم FreeDOS التخزين الشامل عبر USB كواجهة واجهة برمجة SCSI متقدمة (ASPI).

يدعم نظام التشغيل Mac OS 9 و macOS من شركة Apple Computer وحدة التخزين الكبيرة عبر USB؛ ويدعم نظام التشغيل Mac OS 8.5.1 وحدة التخزين الكبيرة عبر USB من خلال برنامج تشغيل اختياري.

تدعم نواة لينكس أجهزة التخزين الكبيرة التي تعمل بمنفذ USB منذ سلسلتها 2.4 (2001)، وتمت إعادة إصدارها إلى نواة 2.2.18 [2]. في لينكس، توجد ميزات أخرى بالإضافة إلى برامج التشغيل العامة لأجهزة فئة أجهزة التخزين الكبيرة التي تعمل بمنفذ USB، بما في ذلك العيوب وإصلاحات الأخطاء والوظائف الإضافية للأجهزة ووحدات التحكم (الوظائف التي يمكن تمكينها من قبل البائع مثل تمرير أوامر ^ATA لجسور ATA-USB، وهو أمر مفيد لمراقبة SMART أو درجة الحرارة، والتحكم في تشغيل وإيقاف تشغيل محركات الأقراص الصلبة، وخيارات أخرى). يتضمن هذا جزءًا معينًا من الأجهزة التي تعمل بنظام Android ، من خلال دعم USB-OTG ، نظرًا لأن Android يستخدم نواة لينكس. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يدعم Solaris الأجهزة منذ إصداره 2.8 (1998)، و NetBSD منذ إصداره 1.5 (2000)، و FreeBSD منذ إصداره 4.0 (2000) و OpenBSD منذ إصداره 2.7 (2000). يدعم Digital UNIX (المعروف لاحقًا باسم Tru64 UNIX )، أجهزة تخزين USB وUSB الجماعية منذ إصداره 4.0E (1998). يدعم AIX أجهزة تخزين USB الجماعية منذ إصداريه 5.3 T9 و6.1 T3؛ ومع ذلك، فهو غير مدعوم جيدًا ويفتقر إلى ميزات مثل التقسيم والحظر العام. ^[3]

يدعم كل من Xbox 360 و PlayStation 3 معظم أجهزة التخزين الشامل لنقل بيانات الوسائط مثل الصور والموسيقى. اعتبارًا من أبريل 2010، استخدم Xbox 360 (أ) جهاز تخزين شامل للألعاب المحفوظة ^[4] وسمح PS3 بالنقل بين الأجهزة على جهاز تخزين شامل. أصدر مطورون مستقلون برامج تشغيل لـ TI-84 Plus و TI-84 Plus Silver Edition للوصول إلى أجهزة التخزين الشامل USB. ^[5] في هذه الآلات الحاسبة، يدعم برنامج تشغيل usb8x تطبيق واجهة المستخدم msd8x.

This section is missing information about Bulk-Only Transport: we keep linking to this article to contrast with UAS but there's no description here!. Please expand the section to include this information. Further details may exist on the talk page. (May 2023)

توفر مواصفات التخزين الشامل عبر USB واجهة لعدد من مجموعات الأوامر القياسية في الصناعة، مما يسمح للجهاز بالكشف عن فئته الفرعية. في الممارسة العملية، هناك القليل من الدعم لتحديد مجموعة أوامر عبر فئتها الفرعية؛ تدعم معظم برامج التشغيل مجموعة الأوامر الشفافة SCSI فقط ، وتحدد مجموعتها الفرعية من مجموعة أوامر SCSI باستخدام نوع جهاز SCSI الطرفي (PDT). تحدد أكواد الفئة الفرعية مجموعات الأوامر التالية:

1. أوامر الكتلة المخفضة (RBC)
2. SFF -8020i، MMC -2 (تستخدمها محركات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD ذات النمط ATAPI)
3. QIC -157 (محركات الأشرطة)
4. واجهة القرص المرن الموحدة (UFI)
5. SFF-8070i (تستخدمه أجهزة نمط ARMD)
6. مجموعة أوامر SCSI الشفافة (استخدم "inquiry" للحصول على PDT)

لا تتطلب المواصفات نظام ملفات معينًا على الأجهزة المتوافقة. بناءً على مجموعة الأوامر المحددة وأي مجموعة فرعية، توفر وسيلة لقراءة وكتابة قطاعات البيانات (على غرار الواجهة منخفضة المستوى المستخدمة للوصول إلى محرك الأقراص الثابتة ). قد تعامل أنظمة التشغيل جهاز تخزين USB الشامل مثل محرك الأقراص الثابتة؛ يمكن للمستخدمين تقسيمه بأي تنسيق (مثل MBR وGPT)، وتنسيقه بأي نظام ملفات.

نظرًا لبساطته النسبية، فإن نظام الملفات الأكثر شيوعًا على الأجهزة المضمنة مثل محركات أقراص فلاش USB أو الكاميرات أو مشغلات الصوت الرقمية هو نظام الملفات FAT أو FAT32 من Microsoft (مع دعم اختياري لأسماء الملفات الطويلة ). ومع ذلك، يمكن تنسيق أجهزة تخزين USB الضخمة بأي نظام ملفات آخر، مثل NTFS على Windows NT، أو HFS Plus على macOS ، أو Ext2 على Linux ، أو نظام ملفات Unix على Solaris أو BSD). قد يحد هذا الاختيار (أو يمنع) الوصول إلى محتويات الجهاز بواسطة المعدات التي تستخدم نظام تشغيل مختلف. تتضمن خيارات التخزين المعتمدة على نظام التشغيل LVM وجداول الأقسام وتشفير البرامج.

في الكاميرات ومشغلات MP3 والأجهزة المماثلة التي يجب أن تصل إلى نظام ملفات مستقل عن مضيف خارجي، يفضل المصنعون نظام الملفات FAT32. توقف جميع هذه الأجهزة نظام الملفات الخاص بها ( التفكيك ) قبل إتاحته لنظام التشغيل المضيف لمنع تلف نظام الملفات أو أي ضرر آخر (على الرغم من أنه من الناحية النظرية من الممكن أن يستخدم كلا الجهازين وضع القراءة فقط أو نظام ملفات عنقودية ). تحتوي بعض الأجهزة على مفتاح حماية ضد الكتابة (أو خيار) يسمح باستخدامها في وضع القراءة فقط.

يستخدم بائعو الأجهزة المنسقة مسبقًا نظامين رئيسيين للتقسيم. أحدهما يضع نظام الملفات (عادةً FAT32) مباشرة على الجهاز دون تقسيم، مما يجعله يبدأ من القطاع 0 دون قطاعات تمهيد أو رؤوس أو أقسام إضافية. يستخدم الآخر جدول تقسيم DOS (ورمز MBR)، مع قسم واحد يمتد على الجهاز بالكامل. غالبًا ما يتم محاذاة هذا القسم بقوة عالية لقطاعين (مثل 1 أو 2 ميجا بايت)، وهو أمر شائع في محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة للأداء والمتانة. ستبلغ بعض الأجهزة ذات التخزين المضمن الذي يشبه جهاز تخزين USB الشامل (مثل مشغلات MP3 بمنفذ USB) عن نظام ملفات تالف (أو مفقود) إذا تمت إعادة تنسيقها بنظام ملفات مختلف. ومع ذلك، يمكن إعادة تقسيم معظم أجهزة التقسيم الافتراضية (عن طريق تقليل القسم الأول ونظام الملفات) بأقسام إضافية. ستستخدم هذه الأجهزة القسم الأول لعملياتها الخاصة؛ بعد الاتصال بنظام المضيف، تصبح جميع الأقسام متاحة.

يمكن للأجهزة المتصلة بمنفذ USB واحد أن تعمل كأجهزة USB متعددة، أحدها جهاز تخزين USB ضخم. وهذا يبسط عملية التوزيع والوصول إلى برامج التشغيل والوثائق، في المقام الأول لأنظمة التشغيل Microsoft Windows وMac OS X. وتكون مثل هذه البرامج مطلوبة للاستفادة الكاملة من الجهاز، وعادةً ما يكون ذلك لأنه لا يناسب فئة USB القياسية أو يحتوي على وظائف إضافية. يتيح جهاز التخزين USB الضخم المدمج إمكانية تثبيت برامج تشغيل إضافية دون الحاجة إلى أقراص CD-ROM أو أقراص مرنة أو الوصول إلى الإنترنت لموقع ويب البائع؛ وهذا مهم، حيث يتم توفير العديد من الأنظمة الحديثة بدون محركات ضوئية أو مرنة. قد لا يتوفر الوصول إلى الإنترنت لأن الجهاز يوفر الوصول إلى الشبكة (بطاقات لاسلكية أو GSM أو Ethernet). عادةً ما يتم جعل التخزين USB الضخم المدمج للقراءة فقط بشكل دائم من قبل البائع، مما يمنع التلف العرضي والاستخدام لأغراض أخرى (على الرغم من أنه قد يتم تحديثه ببروتوكولات خاصة عند إجراء ترقية البرامج الثابتة). تتمثل مزايا طريقة التوزيع هذه في التكلفة المنخفضة والتثبيت المبسط وضمان قابلية نقل برامج التشغيل.

توجد بعض أوامر محرك الأقراص الصلبة المتقدمة ، مثل Tag Command Queuing و Native Command Queuing (والتي قد تزيد من الأداء)، و ATA Secure Erase (والتي تسمح بمسح جميع البيانات الموجودة على المحرك بأمان) وSMART (الوصول إلى مؤشرات موثوقية المحرك) كملحقات لمجموعات أوامر محرك الأقراص منخفضة المستوى مثل SCSI و ATA و ATAPI . قد لا تعمل هذه الميزات عند وضع محركات الأقراص في حاوية قرص تدعم واجهة تخزين USB الجماعية. بعض واجهات تخزين USB الجماعية عامة، وتوفر أوامر أساسية للقراءة والكتابة؛ على الرغم من أن ذلك يعمل بشكل جيد لعمليات نقل البيانات الأساسية مع الأجهزة التي تحتوي على محركات أقراص صلبة، فلا توجد طريقة بسيطة لإرسال أوامر متقدمة خاصة بالجهاز إلى أجهزة تخزين USB الجماعية هذه (على الرغم من أن الأجهزة قد تنشئ بروتوكولات اتصال خاصة بها عبر واجهة تحكم USB قياسية). يعمل بروتوكول USB Attached SCSI (UAS)، المقدم في USB 3.0، على إصلاح العديد من هذه المشكلات، بما في ذلك قائمة انتظار الأوامر، وأنابيب الأوامر للأجهزة التي تتطلبها، وإدارة الطاقة.

كانت شرائح USB 2.0 المحددة تحتوي على طرق خاصة لتحقيق تمرير SCSI، والتي يمكن استخدامها لقراءة بيانات SMART من محركات الأقراص باستخدام أدوات مثل smartctl (باستخدام الخيار -d متبوعًا بـ "chipset"). ^[6] تدعم شرائح تخزين USB الأحدث ترجمة SCSI / ATA (SAT) كبروتوكول عام للتفاعل مع أجهزة ATA (وSATA). ^[7] قد يؤدي استخدام أوامر تمرير ATA أو SCSI الغامضة (مثل المسح الآمن أو حماية كلمة المرور) عند توصيل محرك أقراص عبر جسر USB إلى فشل محرك الأقراص، وخاصةً مع أداة hdparm . ^[8]

• برنامج تشفير القرص
• بروتوكول نقل الوسائط
• بروتوكول نقل الصور
• ترجمة SCSI / ATA

من موقع منتدى منفذي USB:

• نظرة عامة على مواصفات فئة التخزين الشامل 1.4
• مواصفات إمكانية التمهيد للتخزين الشامل 1.0
• "تخزين جماعي ضخم فقط 1.0"

• كود مصدر جهاز تخزين USB الشامل في FreeBSD
• ماذا يحدث فعليًا عند توصيل جهاز USB؟ – معلومات داخلية عن نواة Linux