Sommario. Memorie di massa: tecnologie. Memorie di massa: memorie atte a memorizzare dati in modo non volatile. Tecnologie:
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- Serafina Grasso
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1 Sommario!! Tecniche di controllo I/O "! A controllo di programma diretto "! A controllo di programma con polling "! Ad interruzione (interrupt) "! Ad accesso diretto alla memoria (DMA)!! Memorie di massa: tecnologie L 30 19/28 Memorie di massa: tecnologie Memorie di massa: memorie atte a memorizzare dati in modo non volatile Tecnologie:!! Memorizzazione MAGNETICA "! I dati sono letti/scritti mediante una testina magnetica "! DISCHI (hard disk, floppy disk) "! NASTRI!! Memorizzazione OTTICA "! CD ROM "! DVD!! Memorizzazione a SEMICONDUTTORE "! FLASH memories L 30 20/28
2 Hard disk!disco rigido!! Costituiti da piatti rotanti (da 1 fino a 25) ognuno con due facce "! Esiste una testina per ogni faccia "! Le testine di facce diverse sono collegate tra loro e si muovono in modo solidale tra loro "! La pila dei piatti viene fatta ruotare a velocità costante: (4,200 10,000 rpm)!! Ogni faccia è divisa in circonferenze concentriche chiamate tracce "! Solitamente, ogni traccia contiene la stessa quantità di bit "! le tracce più esterne memorizzano informazione con densità minore!! L insieme delle tracce di ugual posto su piatti diversi è chiamato cilindro!! Ogni traccia è suddivisa in settori "! Il settore è la più piccola unità che può essere letta/scritta su disco (512B 8kB) settore traccia blocco L 30 21/28 Hard disk struttura!! L indice del contenuto del disco è solitamente scritto nella traccia 0 "! File Allocation Table (FAT)!! Primo settore: Master Boot Record (MBR)!! dedicato a informazioni strutturali "! programma di boot "! definizione delle partizioni "! tipo di file system L 30 22/28
3 Hard disk lettura / scrittura!! Per leggere/scrivere informazioni sono necessari tre passi: "! la testina deve essere posizionata sulla traccia corretta; "! il settore corretto deve passare sotto la testina; "! i dati devono essere letti/scritti!! Tempo di seek (ricerca) "! tempo per muovere la testina sulla traccia corretta.!! Tempo di rotazione "! tempo medio per raggiungere il settore da trasferire (tempo per 1/2 rotazione).!! Tempo di trasferimento "! tempo per trasferire l informazione.!! A questi tempi va aggiunto il tempo per le operazioni del controller. L 30 23/28 Hard Disk prestazioni!! IBM/Hitachi DeskStar 7K250 (2004)!! Prestazioni "! Capacità: 160 Gbyte "! Buffer (cache) Size: 8 MBytes "! Spindle Speed 7,200 RPM "! Internal Transfer Rate (max) 94.6 MBytes/sec "! External (I/O) Transfer Rate (max): 150 MBytes/sec "! Average Seek Time, Read-Write: msec typical "! Track-to-Track Seek, Read-Write: 1.1 msec typical "! Average Latency: 4.17 msec "! Probabilità d errore (non recuperabile): 10 14!! Caratteristiche fisiche: "! Number of Discs (physical): 3 "! Number of Heads (physical): 4 "! Total Cylinders: 16,383 "! Dimensioni: x x 25.4mm. "! Peso: 0.6 kg L 30 24/28
4 CD ROM!! Struttura: superficie metallica protetta da uno strato di policarbonato "! LETTURA: Un raggio laser infrarosso (!=780 nm) colpisce la superficie del disco e viene riflesso in modo diverso a seconda dell incisione "! Capacità: 700 MByte "! Ampiezza pista: 1,6 µm, lunghezza: 5,6 km L 30 25/28 DVD!! CD R (recordable) "! SCRITTURA: la superficie metallica, riflettente, è coperta da un pigmento "! Il pigmento diviene opaco quando bruciato dal laser.!! DVD (Digital Video Disk) "! Evoluzione tecnologia, sia per laser che per supporto: lettura/scrittura dati anche in profondità nel metallo (non solo in superficie)!! Blu-ray DVD: utilizza un laser blu; capacità fino a 50 GB. CD DVD Blu-ray "! largh. traccia: 1,6 µm 0,75 µm "! lungh. pit: 0,8 µm 0,4 µm 0,1 µm "!! raggio laser IR: 0,78 µm red: 0,65 µm blue: 0,405 µm "! Capacità: 0,7 GB 4,75 17 GB GB L 30 26/28
5 CD / DVD / Blu-ray Sorgente: L 30 27/28 Memorie FLASH!! Cella: 1 transistore MOS con doppio GATE: "! Control gate e Floating gate (isolato)!! Operazioni: "! SCRITTURA: iniezione di carica nel floating gate ( hot injection ) "! CANCELLAZIONE: svuotamento della carica (effetto tunnel) L 30 28/28
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A controllo di programma diretto A controllo di programma con polling Ad interruzione Ad accesso diretto alla memoria (DMA)
L input/output Architettura degli Elaboratori e delle Reti Alberto Borghese Università degli Studi di Milano Dipartimento di Scienze dell Informazione email: borghese@dsi.unimi.it 1 Gestione dell I/O A
aumenta il tempo di accesso; aumenta la capacità di memorizzazione; ma diminuisce il costo per bit.
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