Dispositivi di ingresso/uscita (I/O)

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1 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) 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. 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.

2 Nastri magnetici Fettucce magnetiche avvolte su bobine (ormai in disuso) e cassette. Sono caratterizzati da: Lunghezza del nastro: es: ft; 1 ft = 12 inch; Densita di memorizzazione: bpi = bit o byte per inch (es: 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 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)

3 Nastri magnetici byte Verso di scorrimento Bit di parita Record A Record B gap

4 Dischi magnetici (hard disk) 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: Capacita : quantita di memoria immagazzinabile; Velocita di rotazione (rpm = round per minute) 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 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.

5 Hard disk (hd) Braccio attuatore piatto testina blocco piatto settore settore traccia

6 Le ultime tecnologie di hd Dischi EIDE (Enhanced Intelligent Drive Electronics): 7200 rpm, capacita fino 180 GB, effettivo transfer rate fino 56 MB/s (es: IBM Deskstar 180 GXP) Dischi SCSI (Small Computer system Interface): rpm, capacita fino 150 GB, effettivo transfer rate fino a 67 MB/s (es: IBM Ultrastar 146Z10) 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. Serial ATA viene rilasciata nel 2002 con una velocita' iniziale di trasferimento dati di 150 MB/sec. La trasmissione seriale riduce i problemi di interferenza, rispetto a quella in parallelo. Il cavo e' costituito da 7 fili ed e' largo solo 8 millimetri; notevolmente meno ingombrante se confrontato con le piattine (ribbon cable) della tecnologia IDE. Con S-ATA pero', su un solo canale puo' essere connessa una sola periferica.

7 Compact Disk (Cd) 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) Alta riflettivita (1) Strato metallo sottile Dielettrico trasparente Bassa riflett. Alta riflettivita. Materiale Assorbente alluminio riflettore Substrato CD-ROM alluminio riflettore Substrato CD-RW

8 Digital Versatile Disk (DVD) 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). DVD Single side, dual layer (SS/DL)

9 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: 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). Il nuovo FireWire 800 raggiunge ora 800 Mbps. 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 fino a 54Mbps.

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