Le memorie secondarie. Memoria magnetica. Memoria ottica. Memoria magneto-ottica

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1 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 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. Carla Guerrini Elaborazione dati 1 Carla Guerrini Elaborazione dati 2 Memoria ottica Memoria magneto-ottica 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) 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 Carla Guerrini Elaborazione dati 3 Carla Guerrini Elaborazione dati 4

2 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 Carla Guerrini Elaborazione dati 5 Carla Guerrini Elaborazione dati 6 Caratteristiche della memoria I floppy disk 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 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 Carla Guerrini Elaborazione dati 7 Carla Guerrini Elaborazione dati 8

3 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 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. Carla Guerrini Elaborazione dati 9 Carla Guerrini Elaborazione dati 10 Backup dei dati: perché fare il backup I Nastri 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 Elaborazione dati 11 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 (inter-record gap) accesso sequenziale lenti!!! (ma capaci) usati per i backup (dati) e per i log (operazioni) Carla Guerrini Elaborazione dati 12

4 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 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) Carla Guerrini Elaborazione dati 13 Carla Guerrini Elaborazione dati 14 I piatti DISCHI cilindro: tracce con raggio uguale settori Meccanica del disco I traccia settore superficie cilindro braccio tracce visione d insieme testina asse di rotazione Carla Guerrini Elaborazione dati 15 Carla Guerrini Elaborazione dati 16

5 Strato magnetico 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 traccia DASD: direct access storage device Carla Guerrini Elaborazione dati 17 Meccanica del disco 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 Carla Guerrini Elaborazione dati 18 Hard disk 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 altezza di volo della testina 0.5 µm impronta digitale 15 µm particella di fumo 6 µm particella di polvere 30 µm Piatto Carla Guerrini Elaborazione dati 19 Carla Guerrini Elaborazione dati 20

6 Grandezze Costo in $ per MB (pc) Esempio velocità di rotazione (rpm): ed oltre no. piatti: 1 20 ed oltre tracce per piatto (quindi cilindri) 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: (2 n ad es. 64) da circa alcune decine ed oltre FIFO : 1, 2, 3, 4 SSTF : 2, 4, 1, 3 SCAN: 1, 3, 2, 4 C-SCAN: 1, 3, 4, 2 imparziale ma lenta sfavorisce le richieste lontane dalla testa buona buona Carla Guerrini Elaborazione dati 21 Carla Guerrini Elaborazione dati 22 Criteri di gestione richieste 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, Carla Guerrini Elaborazione dati 23 Memorizzazione di testi 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: libri o 9400 vocab. Carla La Guerrini convers. da carta Elaborazione a memoria dati magnetica è un 24

7 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 4Mb 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 a circa 100 Kb Carla Guerrini Elaborazione dati 25 Carla Guerrini Elaborazione dati 26 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. Carla Guerrini Elaborazione dati 27 Carla Guerrini Elaborazione dati 28

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