Memorie di massa
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Memorie di massa. L’informazione è rappresentata dallo stato di magnetizzazione che può essere positivo o negativo ed è associato ad una cifra binaria (bit) unità di misura: 1 byte = 8 bit

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Memorie di massa
Memorie di massa

  • L’informazione è rappresentata dallo stato di magnetizzazione che può essere positivo o negativo ed è associato ad una cifra binaria (bit)

  • unità di misura: 1 byte = 8 bit

  • il termine fa pensare a grandi quantità di dati memorizzati: varia dai megabyte (106) di floppy e CD ai gigabyte(109) degli hard disk, ai terabyte (1012) e petabyte (1015) dei grandi archivi di dati (juke-box) [es. immagini satelliti NASA]


Tipi di memorie permanenti
Tipi di memorie permanenti

  • memorie elettroniche

    • microchip (schede cellulari, agende elettroniche,….)

  • memorie magnetiche

    • nastri, dischi (singoli o RAID), floppy

  • memorie ottiche

    • CD-ROM, magneto-ottiche riscrivibili


I nastri
I nastri

  • 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)


I dischi
I dischi

piatti

cilindro:

tracce con

raggio uguale

settori

tracce

visione d’insieme


Meccanica del disco
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


Meccanica del disco1
Meccanica del disco

  • Il settore è l’unità minima di trasferimento, i settori possono essere raggruppati in blocchi (pagine)

  • l’indirizzodi 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


  • L'altezza di volo della testinaè 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

impronta digitale 15 m

particella

altezza

di volo

di fumo 6 m

particella

della

testina

di polvere 30 m

0.5 m

Piatto

Strato magnetico


Grandezze

100

10

1

0.1

1995

1985

2000

1990

Grandezze

Costo in $ per MB (pc)

velocità di rotazione (rpm): 5400  7200 ed oltre

no. piatti: 1  20 ed oltre

tracce per piatto (quindi cilindri) 1000  3000 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: (2n ad es. 64) da circa alcune decine ed oltre


Gestione efficiente
Gestione efficiente

  • Si cerca di ridurre l’ampiezza degli spostamenti del pettine organizzando la coda delle richieste dell’utenza:

disco gestore codadi richieste

  • I criteripiù noti per soddisfare le richieste sono i seguenti ( o varianti e combinazioni degli stessi):


Criteri di gestione richieste
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,


Esempio

4 2 1 3

Esempio

  • FIFO : 1, 2, 3, 4 imparziale ma lenta

  • SSTF : 2, 4, 1, 3 sfavorisce le richieste lontane dalla testa

  • SCAN: 1, 3, 2, 4 buona

  • C-SCAN: 1, 3, 4, 2 buona


I floppy disk
I floppy disk

  • 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


I cd rom
I CD-ROM

  • funzionamento start-stop!

  • accesso diretto (n x 100 ms con data rate n x 100 Kb/sec)

  • molta memoria (600 Mb oltre)

  • unità di sola lettura

  • trasporto software e archivi medio/grandi

  • costituiscono una memoria di terzo livello

  • juke-box con memoria da n x 100 Gb n x Tb


Tecnologia dei supporti
Tecnologia dei supporti

  • i dischi magnetici sono CAV (Constant Angular Velocity)

  • i CD-ROM sono CLV (Constant Linear Velocity)

    • un laser legge su una superficie riflettente la presenza di fori (pits) di diametro < 1 m, provocati da un laser di potenza

    • unica traccia a spirale (n x km per un diam. di 12 cm)


Memorie ottiche
Memorie ottiche

  • dischi ottici riscrivibili alcune volte:

    • si fora e si rispiana una superficie di plastica

  • dischi magneto-ottici riscrivibili:

    • prestazioni simili ai CD

  • DVD (digital video device):

    • miglioramento tecnologico dei CD (il pit è di 0.4 micron)

    • sono a 2 o 4 strati, il laser si focalizza su uno strato e possono contenere 4.7 Gb


Memorizzazione di testi
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: 94000 libri o 9400 vocab.

  • La convers. da carta a memoria magnetica è un problema!!


Memorizzazione di immagini
Memorizzazione di immagini

  • immagini di 1000x1000 pixel a seconda dei livelli di grigio o dei livelli dei tre colori base: 1  4 Mb

  • immagini ad alta definizione (pixel di 25 m 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


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