Nastri magnetici Nastri magnetici

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Nastri magnetici
Dispositivi di ingresso/uscita (I/O)

Possono essere i piu’ svariati: mouse, tastiera,
monitor, altoparlanti, stampanti, ecc.
Tra essi rivestono un’importanza particolare i
dispositivi di memorizzazione secondaria. Si dividono
in:

Ad accesso sequenziale (es: nastri magnetici)
Ad accesso diretto (es: dischi, magnetici, ottici)

Prof. Paolo Michelini

A.A. 2002/2003
Nastri magnetici

Bit di parita’

Record A
Record B

gap
A.A. 2002/2003
Sono costituiti da piatti in rotazione continua con una testina a qualche micron
dalla loro superfice. La testina si muove parallela al disco ortogonalmente al
cerchio.
Sono caratterizzati da:

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Cassette magnetiche (es: Exabyte 8 mm);
DAT (Digital Audio Tape): es: DDS4 fino 40 GB compressi
DLT (Digital Linear Tape): fino 200 GB compressi (es: HP
Ultrium)
Dischi magnetici (hard disk)
Verso di scorrimento
byte
Lunghezza del nastro: es: 200 ... 2400 ft; 1 ft = 12 inch;
Densita’ di memorizzazione: bpi = bit o byte per inch (es:
800 ... 6250 bpi)
Le informazioni sono memorizzate su piste orizzontali
al nastro, da una testina ortogonale ad esse, in
blocchi detti record, separati da spazi (gap).
Normalmente ci sono 9 piste (8 bit + bit di parita’)
Le tecnologie piu’ comuni sono

Es: il buffer della stampante memorizza i caratteri inviati dal
computer. Effettuato l'invio il computer non rimarra' in attesa
della fase di stampa, ma sara' libero di eseguire altri
processi.
A.A. 2002/2003
Fettucce magnetiche avvolte su bobine (ormai in
disuso) e cassette.
Sono caratterizzati da:

Poiche’ la velocita’ di operazioni della CPU e’
normalmente molto maggiore di quella dei dispositivi
di I/O, si utilizzano dei buffer di memoria per
mantenere i dati da trasferire.

Capacita’: quantita’ di memoria immagazzinabile;
Velocita’ di trasferimento (transfer rate): quantita’ d’informazione trasferibile nell’unita’
di tempo verso il bus dati
Numero di dischi o facce;
Numero tracce (cerchi concentrici). L’insieme delle tracce equidistanti dal centro
vengono dette cilindro.
Numero settori (spicchi di disco) per traccia
Velocita’ di rotazione (rpm = round per minute)
L’arco intercettato dalla traccia e dal settore e’ detto blocco (unita’ minima di
trasferimento tra disco e memoria).
Buffer di trasferimento: quantitativo di memoria interno utilizzato per il trasferimento
dati.
Poiche’ la rotazione dei dischi e’ costante, la densita’ dei blocchi aumenta con
l’avvicinarsi al centro. La velocita’ d’accesso all’informazione (tempo di seek
per spostarsi alla traccia x + tempo di latenza per raggiungere il blocco y
voluto) dipendera’ dalla sua posizione sul disco (valore tipico circa 10 ms).
Per poterlo utilizzare, il disco deve essere formattato, cioe’ organizzato in
tracce e settori che consenta di identificare la posizione di ogni settore
all’interno della traccia tramite un insieme di dati di controllo memorizzati sul
disco stesso.
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Hard disk (hd)
Le ultime tecnologie di hd
Braccio attuatore

testina
piatto
piatto
blocco

settore

settore
traccia
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Compact Disk (Cd)

Dielettrico
trasparente
alluminio riflettore
Substrato
A.A. 2002/2003
A.A. 2002/2003

Sono dei dischi ottici ad accesso diretto ad alta capacita’
(da 4.7 a 17 GB per i doppia faccia e doppio strato di
memorizzazione)
Vengono normalmente utilizzati nel campo video di alta
qualita’
Utilizzano MPEG2 come formato video e vari sistemi di
protezione anti pirateria (es: Content Scrambling System o
CSS a chiave sw).
Alta
riflettivita.
Alta riflettivita’ (1)
Strato metallo
sottile
NB: l’intercaccia SCSI e’ piu’ evoluta rispetto
l’IDE, e grazie al suo controllore, ottimizza il
compito della CPU durante il traferimento
dati. Permette inoltre la connessione fino a 15
dispositivi diversi sullo stesso bus.
Digital Versatile Disk (DVD)
Sono dispositivi ottici ad accesso diretto piu’ lenti dei dischi
magnetici.
Le informazione sono lette o scritte attraverso un laser;
Sfruttano la tecnica della diversa riflettivita’ per determinare la
presenza di uno 0 o un 1. Nei CD a sola lettura (CD-ROM) lo strato
di dielettrico viene rimosso creando un buco detto “pit”, mentre nei
CD riscrivibili (CD-RW) lo strato di materiale sottile viene
gonfiato/sgonfiato dal laser.
Capacita’ massima = 700 MB
Bassa riflettivita’ (0)
Dischi EIDE (Enhanced Intelligent Drive
Electronics): 7200 rpm, capacita’ fino 180
MB, effettivo transfer rate fino 56 MB/s (es:
IBM Deskstar 180 GXP)
Dischi SCSI (Small Computer system
Interface): 12000 rpm, capacita’ fino 150 MB,
effettivo transfer rate fino a 67 MB/s (es: IBM
Ultrastar 146Z10)
Bassa riflett.
Materiale
“Assorbente”
DVD Single side, dual layer
(SS/DL)
alluminio riflettore
CD-ROM
Substrato
CD-RW
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Porte di I/O

Le piu’ comuni periferiche di I/O (mouse, stampanti, ecc.)
comunicano con il sistema tramite porte esterne.
Le porte piu’ utilizzate sono:

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Seriale (RS232). Possono trasmettere e ricevere solo 1 bit alla volta
tramite due linee (RX e TX) (es: modem).
Parallela (o Centronics). Permettono di inviare 8 bit alla volta
parallelamente (es: stampanti)
USB (Universal serial bus). Permette di connettere fino a 127
dispositivi ad una velocita’ di 12 Mbps (USB v.1) e 480 Mbps (v. 2.0)
(es: mouse, Cd-rom esterni, scanner, ecc.)
Firewire. Permette di connettere fino a 63 dispositivi fino a 400 Mbps
(es: telecamere digitali)
FIR (Fast InFrared port). Utilizzata per connettere senza fili
dispositivi ad una velocita’ massima di 4 Mbps (es: modem su
telefoni cellulari)
Porte a radiofrequenza. Porte per connessioni senza fili (es: tastiera,
mouse) a bassa velocita’ e breve distanza (es: Bluetooth) o per reti
di comunicazione dati wireless (Wi-Fi) con una velocita’ di 11 Mbps
(prevista in futuro a 54 Mbp).
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