Memoria secondaria. Architettura dell elaboratore. Memoria secondaria. Memoria secondaria. Memoria secondaria

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1 Architettura dell elaboratore Capacità di memorizzazione dei dispositivi di memoria: Memoria centrale attualmente si arriva ad alcuni GB centinaia di GB o TB Memoria principale e registri: volatilità, capacità limitata Necessità di una memoria permanente di grande capacità modificabile o di massa Caratteristiche dispositivi di memorizzazione di massa: Persistenza dei dati Tempi di accessi maggiori rispetto alla RAM Minor costo per bit Dispostivi fissi/rimovibili Utilizzati per operazioni di backup

2 Dispositivi di memorizzazione secondaria: Dischi fissi Dischi floppy Nastri magnetici Dischi ottici Memorie flash Memorie magnetiche Memorie ottiche Memorie elettroniche Memorie secondarie dotate di due componenti fondamentali: dispositivi: unità per accesso al supporto tramite una testina supporti: dove fisicamente vengono memorizzati i dati Memorie magnetiche Materiali ferromagnetici influenzati da un campo magnetico esterno stato di magnetizzazione Supporti ricoperti da strato di materiale ferromagnetico Piccole aree caratterizzate dallo stato di magnetizzazione Testina per accesso alle aree di memorizzazione Dischi Struttura del disco divisione in tracce concentriche disco diviso in settori Blocco o record: intersezione tra settori e tracce Tracce e settori adiacenti separati da parti vuote

3 Accesso al disco Accesso al disco Ogni blocco: associato ad un indirizzo Informazione memorizzata su blocchi (non necessariamente contigui) Disco in rotazione Recuperare i dati dipende da alcuni fattori: tempo di ricerca: posizionamento sulla traccia corretta latenza di rotazione: posizionamento all inizio del blocco cercato Inoltre dipende dal tempo di trasferimento Memorie magnetiche Dischi floppy Formattazione: predisposizione del disco per l utilizzo Perdita dei dati Individuazione blocchi danneggiati Struttura logica per la memorizzazione (file system) Dischi floppy utilizzati (?) attualmente: diametro di 3,5 pollici capacità di memoria di 1,44 MB Rotazione avviata solo per accedere ai dati ritardo nell accesso ai dati

4 Disco rigido Disco rigido (hard disk): Costituito da uno o più dischi sovrapposti (piatti) Capacità di memorizzazione fino a qualche TB Cilindro: tracce di pari diametro Racchiuso in un contenitore metallico Nastri magnetici Nastri magnetici: Supporto: nastro di materiale plastico, ricoperto da strato ferromagnetico Elevate capacità di memorizzazione Accesso ai dati: sequenziale Tempo di accesso molto alto Utilizzati per backup Dischi ottici Dischi ottici: Supporto costituito da un disco Lettore per l accesso ai dati Costituiti da più strati: Substrato di materiale plastico Strato riflettente Dischi ottici Superficie del substrato: Singola traccia a spirale Traccia divisa in zone microscopiche Pit (fossa) Land (pianeggiante) Luce laser: riflessa in modo differente a seconda del dato codificato

5 Dischi ottici Dischi ottici Tipi di supporto disponibili Sola lettura (Read Only Memory, ROM) Scrivibili (Write Once Read Many, WORM) Riscrivibili (Rewritable, RW) La scrittura dei dati richiede l utilizzo di un dispositivo per la scrittura: masterizzatore Supporti differenti per capacità di memorizzazione Compact Disk (CD): 700 MB Digitale Versatile Disk (DVD): fino a 17 GB Blue Ray: fino a 50 GB Differenti per Grandezza pit e land Memoria Flash Memoria elettroniche EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) Programmabili (riscrivibili) Non volatili Portabilità, affidabilità Due formati Memory card Drive USB: memoria flash e interfaccia USB (Universal Serial Bus) Elaboratore ha diversi tipi di memoria organizzate per: Velocizzare le prestazioni Ridurre i costi I diversi tipi di memoria sono organizzati in gerarchia: Dalla più veloce, meno capiente Alla più lenta, più capiente

6 Nell organizzazione della gerarchia: Principio di località Due forme del Principio di località: località spaziale: se un programma accede ad una cella di memoria accesso alle celle vicine località temporale: se un programma accede ad una cella nuovo accesso alla cella Consideriamo un dispositivo di memoria M Una cache per M è un dispositivo Con capacità inferiore rispetto a M Maggiore velocità rispetto a M Nell accesso ai dati in M Copia di alcuni dati mantenuta nella cache L aggiornamento della memoria M segue politica LRU (Least Recently Used) di aggiornamento: accesso a cella x non contenuta nella cache di M ricerca in M spostamento del dato nella cache (insieme ad altri dati nelle vicinanze) dati sostituiti usati nel momento più lontano Gerarchia di memoria dei calcolatori moderni 1. registri CPU 2. Cache di livello 1 3. Cache di livello 2 4. Cache di livello 3 5. Memoria centrale 6. Memoria di massa

7 Gerarchia di memoria dei calcolatori moderni 1. registri CPU 2. Cache di livello 1 3. Cache di livello 2 4. Cache di livello 3 5. Memoria centrale 6. Memoria di massa

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