II_lezione

Le memorie secondarie
Memoria magnetica
Comprendono due elementi distinti:
„ Il dispositivo – ha la funzione di leggere e scrivere i
dati
„ Il supporto – componente fisico su cui vengono
immagazzinati i dati
1) memoria magnetica
2) memoria ottica
3) memoria magnetico ottica
4) memoria allo stato solido
Carla Guerrini
Elaborazione dati
Due magneti si attraggono o si respingono secondo il
segno dei poli ( polarità).
La registrazione su disco o su nastro avviene mentre il
disco/nastro gira, la testina di scrittura/lettura
emette impulsi elettrici che invertono la polarità delle
particelle presenti sul supporto, gli allineamenti delle
particelle rappresentano i dati in forma binaria.
Quando il file registrato viene aperto le particelle
inducono nella testina una corrente elettrica che
viene trasmessa al computer.
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Memoria ottica
Elaborazione dati
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Memoria magneto-ottica
Facilmente cancellabili e riutilizzabili,sono longevi,
rimovibili e ad alta capacità. Per registrare i dati il
laser riscalda la superficie del disco fino a quando la
testina di lettura/scrittura modifica la polarità delle
particelle. Quando la superficie si raffredda è
impossibile che l’influsso di altre fonti magnetiche
possa alterare o cancellare i dati. Rispetto ad altre
forme di memorizzazione risulta più sicuro
La registrazione avviene per mezzo di un
raggio laser che crea sottili scanalature sulla
superficie del disco, si crea così una
alternanza di zone chiare e scure 0/1. Un
misuratore fotoelettrico misure i diversi gradi
di rifrazione della luce che vengono convertiti
in forma binaria
(LASER-Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation)
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Elaborazione dati
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Elaborazione dati
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1
Memoria allo stato solido
Sono costituite da chip simili a quelli utilizzati per la
memoria centrale (RAM) ma in grado di registrare i
dati in modo permanente, non hanno parti mobili e
sono più rapidi.
„ PC card (PCM-CIA) utilizzate nei portatili al posto dei
dischi rigidi o nelle telecamere e fotocamere digitali
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Elaborazione dati
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Carla Guerrini
Accesso diretto (random) o accesso sequenziale
Dischi e nastri devono essere formattati cioè
occorre suddividere la superficie in tracce e
settori (registrazione a zona multipla o a bit di
zona)
Velocità dipende dalla velocità di rotazione e dal
tempo di posizionamento
Capacità dipende dalla densità e dalla
grandezza della superficie
Elaborazione dati
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I floppy disk
Caratteristiche della memoria
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Elaborazione dati
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„
„
„
„
„
„
„
funzionamento start-stop
lenti!!
capacità ridotta
trasporto software e piccoli archivi
poco affidabili
facili da gestire
trasmettono i virus!
vengono formattati dal sistema operativo
definendo i settori, la loro densità e capacità
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Elaborazione dati
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2
CD-ROM e DVD-ROM
Sono preferiti dai produttori di software perché un più difficili da
copiare illegalmente, non consentono la trasmissione di virus.
„ CD-ROM – possono archiviare sino a 720 megabyte
La velocità di lettura dipende dal dispositivo fisico segnalato
sull’unità (4x, 8x, 16x..)
CD-R : vengono scritti una volta sola, servono per aziende che
archiviano i loro dati costituisce una garanzia di sicurezza.
CD-RW : registrabili e cancellabili il materiale che li costituisce
viene portato da uno stato cristallino a uno stato amorfo
DVD (digital video disk):i dati vengono registrati in forma
compressa raggiungendo una capacità di 17 Gygabyte cioè 30
volte quella di un cd-rom
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Compressione del disco: una
volta eseguito l’apposito
programma di utilità le
operazioni di compressione
diventeranno automatiche.
Compressione del file: con
apposito programma si
possono creare archivi in cui
i file vengono memorizzati
automaticamente in formato
compresso.
Elaborazione dati
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I Nastri
Backup dei dati: perché fare il backup
necessitano di un dispositivo (unità nastro)
con una testina di lettura/scrittura che opera
ad una data velocità:
„ i dati sono su zone contigue (record)
„ esistono zone prive di informazione
I Pc portatili e i desktop sono oggetto di furto
Persone non autorizzate possono manomettere i dati
che un PC contiene
„ Il sistema può venire infettato da un virus, alcuni
sono creati per distruggere tutti i dati che contiene
un PC
Archiviazione off-site consiste nel riporre la copia in
luogo distante perché un eventuale furto o incendio
non compromettano il salvataggio. Generalmente si
utilizzano unità zip, dischi magneto-ottici o nastri.
„
Carla Guerrini
Carla Guerrini
„
„
Elaborazione dati
Elaborazione dati
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(inter-record gap)
„
„
accesso sequenziale
lenti!!! (ma
capaci)
usati per i backup (dati) e per i log
(operazioni)
Elaborazione dati
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3
Smart Card
Memorie di massa o dischi fissi
Scheda intelligente caratterizzata da una immagine
stampata e da un messaggio pubblicitario, contiene
un circuito integrato che immagazzina informazioni
per ora sino a 3200 parole, una riproduzione
dell’impronta digitale di un dito o la scansione della
pupilla dell’utente. Sono impiegate per
„ Come carte di credito
„ Carte di identità
„ Archiviazione di cartelle cliniche
„ Attivazioni di telefoni cellulari
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I
piatti
Elaborazione dati
Chiamati anche Hard-disk in continua evoluzione volta
ad aumentare la velocità e la capacità. Dall’interfaccia
di comunicazione dipende la velocità di accesso
(IDE,EIDE,SCSI)
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Elaborazione dati
DISCHI
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Meccanica del disco I
cilindro:
tracce con
raggio uguale
traccia
settore
superficie
settori
braccio
cilindro
testina
tracce
visione d’insieme
asse di rotazione
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Elaborazione dati
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Carla Guerrini
Elaborazione dati
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4
Meccanica del disco
Meccanica del disco
Funzionamento: movimento del pettine, raggiungimento
del cilindro richiesto, attivazione della testa relativa alla
traccia, attesa del settore , lettura/scrittura
settore
movimento
pettine
„
Il settore è l’unità minima di trasferimento,
i settori possono essere raggruppati in
blocchi (pagine)
l’indirizzo di un settore (blocco) è :
num. cilindro, num. traccia, num.
settore.
„ il tempo di servizio è:
„ tempo di posizionamento (seek time) :
Ts
„ tempo di latenza rotazionale : Tr
„ tempo di lettura
(scrittura)
: Tb
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Elaborazione
dati
„
traccia
DASD: direct access
storage device
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„
Elaborazione dati
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Hard disk
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L'altezza di volo della testina è strettamente connessa
alla densità di registrazione: minore è la distanza,
migliore è la possibilità di rilevare le variazioni di
campo magnetico, maggiore è la densità possibile.
capello umano
80 micron
impronta digitale 15 µm
particella
di fumo 6 µm
altezza di volo
della testina
particella
di polvere 30 µm
0.5 µm
Piatto
Stra to ma g netico
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Elaborazione dati
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Elaborazione dati
20
5
Grandezze
Esempio
100
Costo in $ per MB (pc)
10
4
2
1 3
1
0.1
1985
1990
1995
2000
FIFO : 1, 2, 3, 4
velocità di rotazione (rpm): 5400 → 7200 ed oltre
no. piatti: 1 → 20 ed oltre
tracce per piatto (quindi cilindri) 1000 → 3000 ed oltre
diametro disco 1 → 8 inch
densità: n×100 milioni di bit per inch 2
dimensione del settore 512 bytes → 4k ed oltre
settori per traccia: (2n ad es. 64) da circa alcune decine ed oltre
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Elaborazione dati
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SSTF : 2, 4, 1, 3
SCAN: 1, 3, 2, 4
C-SCAN: 1, 3, 4, 2
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Criteri di gestione richieste
Elaborazione dati
Elaborazione dati
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Memorizzazione di testi
• selezione dipendente dal richiedente:
FIFO : First In First Out
PRI : priorita’ dipendente dal richiedente
PRI/FIFO : combinazione delle due;
• selezione dipendente dall’oggetto richiesto:
SSTF : Shortest Seek Time First,
SCAN: SSTF in una sola direzione,
in avanti e poi in dietro sul disco,
C-SCAN: SSTF in avanti con ritorno veloce,
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imparziale ma lenta
sfavorisce le richieste lontane dalla testa
buona
buona
1 carattere: 1 byte
1 pag. di libro (50 righe per 80 caratteri): 4 Kb
„ 1 libro per 500 pagg.: 2 Mb (senza figure)
„ 1 pag. di vocabolario (2x60x80 caratteri): 9.6 Kb
„ 1 vocabolario di circa 2000 pagg.: 20 Mb
„ attenzione! l’occupazione di memoria è superiore se
le pagine e i caratteri sono “strutturati”
„ in 500 Mb di un CD: 250 libri o 25 vocabolari
„ in una libreria ottica da 188 Gb: 94000 libri o 9400
vocab.
Carla
Guerrini
dati magnetica è un
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„ La
convers. da carta Elaborazione
a memoria
„
„
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Memorizzazione di immagini
Gestione gerarchica della memoria
immagini di 1000x1000 pixel a seconda dei
livelli di grigio o dei livelli dei tre colori base:
1 ÷ 4 Mb
„ immagini ad alta definizione (pixel di 25 µm
di lato) : 100 Mb
„ le immagini possono essere compresse (gif,
jpg)
„ da una foto aerea si può ottenere una carta
come immagine (raster) e poi una
rappresentazione vettoriale, cioè per linee e
punti riducendola Elaborazione
a circadati100 Kb
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„
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Elaborazione dati
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Carla Guerrini
Elaborazione dati
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Backup dei dati: perché fare il backup
I Pc portatili e i desktop sono oggetto di furto
Persone non autorizzate possono manomettere i dati
che un PC contiene
„ Il sistema può venire infettato da un virus, alcuni
sono creati per distruggere tutti i dati che contiene
un PC
Archiviazione off-site consiste nel riporre la copia in
luogo distante perché un eventuale furto o incendio
non compromettano il salvataggio. Generalmente si
utilizzano unità zip, dischi magneto-ottici o nastri.
„
„
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Elaborazione dati
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