Informatica - Appunti

LE MEMORIE DI MASSA

Anche dette memorie secondarie (in contrapposizione a memoria primaria) o memorie permanenti. Esse mantengono i dati anche a elaboratore spento. L'inconveniente della memoria principale è che è volatile, non è molto grande ed è costosa. Queste memorie, invece, sono capaci di memorizzare moli enormi di dati, masse di dati. Ecco per questo le chiamiamo anche memorie di massa.

Innanzitutto dobbiamo fare una distinzione tra "dispositivo" di memoria e "supporto" di memoria. Il dispositivo di memoria è l'apparecchiatura che gestisce il supporto di memoria. Il supporto di memoria è ad esempio un dischetto, un floppy disk, un cd rom, etc.. Abbiamo oggi vari tipi di dispositivi per la memorizzazione dei dati. Abbiamo dispositivi di tipo magnetico, dispositivi di tipo ottico, dispositivi di tipo magneto-ottico e dispositivi di tipo elettronico.

Tutti voi ormai conoscete le memory card, le memory stick, le...

Pendrive (sono supporti di memoria). Si stanno producendo più tipi di memorie che sfruttano la tecnologia di memoria di massa e che sfruttano la tecnologia elettronica. Ci soffermeremo ad analizzare le memorie di tipo magnetico e quelle di tipo ottico. Tra le memorie magnetiche abbiamo: memorie magnetiche a disco e memorie magnetiche a nastro. Cominciamo ad analizzare la tecnologia magnetica che viene utilizzata per l'archiviazione dei dati. Su questo principio funzionano i floppy disk, gli hard disk o dischi rigidi e i sistemi a nastro (ad esempio le audiocassette). Questi dispositivi sfruttano quelli che sono i principi di base dell'elettromagnetismo. Partiamo dal dispositivo più semplice noto a tutti: il dischetto o floppy disk. I primi dischetti erano di dimensioni molto grandi e non erano rigidi come quelli attuali. Il termine inglese "flop" significa infatti "morbido". Successivamente il dischetto ha subito delle evoluzioni dal punto di vista costruttivo,

è diventato più affidabile e meno fragile. Se prendiamo un dischetto possiamo vedere che è formato da una ghiera metallica spostabile perché è gestita da una molla di contrasto; se la lasciamo torna al suo posto. Osservando un floppy disk, si può osservare un guscio, un involucro, che alloggia al proprio interno quel dischetto. Questo dischetto può essere visto, si è detto, muovendo la ghiera. Sulla superficie di questo disco di plastica sono depositati dei granuli di una sostanza ferro-magnetica. La sostanza ferro magnetica è una sostanza che si magnetizza quando è sottoposta ad un campo magnetico, può acquistare proprietà magnetiche. Se analizziamo ancora il dischetto si può vedere che il dischetto in un punto presenta ancora una parte metallica con un foro al centro. Il disco posto nell'involucro ha la proprietà di poter girare. Per poter utilizzare questo disco lo dobbiamo inserire in

Un'apposito congegno elettromeccanico che ci consente di scrivere i dati sul disco, ma anche di leggere i dati che sono stati scritti sul disco. Questo apparecchio si chiama "disk drive".

Cosa succede quando lo inseriamo lì dentro? C'è un motore elettrico che lo fa girare a bassa velocità: fa da 400 a 600 giri al minuto; su questa feritoia poggia una testina di lettura o scrittura e questa testina è simile alla testina di lettura e scrittura che si trova nei normali registratori.

Cosa succede? Succede che questa testina è in grado sia di fare l'operazione di scrittura dei dati sul disco che quella di lettura dei dati: quest'ultimo aspetto dipende dal comando che gli diamo. Il disco viene scritto da ambedue le facce perché dobbiamo prevedere due testine: la prima lavora sulla faccia superiore, la seconda lavora sulla faccia inferiore. I primi floppy disk erano scrivibili e leggibili solo da una parte e per questo motivo.

La capacità di immagazzinamento dei dati era molto bassa.. In un secondo momento si è pensato di raddoppiare la superficie di immagazzinamento dei dati attivando anche alla faccia inferiore del disco, così si è giunti ad avere dischi ad alta densità, dischi in grado di registrare 1,4 MByte.

Che cosa avviene quando operiamo l'operazione di scrittura? La testina si posiziona su quella feritoia e nella fase di scrittura deve scrivere il contenuto nelle celle di memoria in modo da poterlo conservare permanentemente. Siccome i dati sono in formato binario, trasferiamo una successione di uno e di zero sulla superficie del disco.

Come facciamo a codificare gli uno e gli zero sotto forma magnetica? Secondo il fenomeno della polarizzazione, due magneti si attraggono o si respingono a seconda che i poli accostati siano di segno opposto o uguale. Questo fenomeno viene sfruttato per la registrazione su disco o su nastro, che avviene secondo le seguenti

Modalità: mentre il disco scorre, la testina di lettura/scrittura emette impulsi elettrici che invertono la polarità delle piccole particelle magnetiche presenti sulla superficie del supporto; gli allineamenti delle particelle rappresentano i dati in forma binaria: quando un file viene aperto per la lettura, avviene il processo inverso: le particelle magnetizzate inducono nella testina di lettura/scrittura una corrente elettrica, che viene trasmessa al computer come una successione di 0 e 1.

La formattazione di un dischetto

Nota: L'operazione di formattazione non riguarda solamente i dischetti, ma pertiene agli hard disk, ai nastri, concerne tutte le tecnologie magnetiche. La parola formattare vuol dire "dare forma" ad una cosa che non ha una forma idonea, significa dare una forma tale che il processo di memorizzazione o di registrazione dei dati sia realizzato nel modo migliore, nel modo ottimale, in modo che l'operazione di prelievo dei dati possa avvenire.

nel modo più veloce possibile. Il sistema per fare sì che la registrazione dei dati avvenga in modo organizzato, cioè che i dati siano strutturati e possano essere poi letti, reperiti, e quello di descrivere il disco come formato internamente da tante circonferenze concentriche. Un dischetto di dimensioni di tre pollici e mezzo ha una parte centrale dove è inserito il perno che lo fa ruotare ed una parte esterna; tra la parte centrale e la parte esterna possiamo descrivere una serie di circonferenze. Avviene allora che una registrazione è possibile solo lungo queste circonferenze. E solo lungo queste circonferenze è possibile registrare. Questo significa che la testina si andrà a posizionare su queste circonferenze, ma non negli spazi interposti tra una circonferenza ed un'altra. In questo modo si verrà a ridurre la superficie utile ma si comincia ad avere un'organizzazione strutturata. Queste circonferenze concentriche prendono

Il nome di tracce. Le informazioni seguono l'ordinamento logico consistente in una numerazione virtuale delle tracce: la traccia più esterna è la 0, poi viene la traccia 1, quindi la traccia 2 e via discorrendo fino alla traccia più interna che sarà n che indica il numero di tracce che abbiamo descritto. In questo modo è possibile avere una mappatura del disco.

Per non sprecare spazio si è pensato quindi di fare in modo che su una traccia si possano scrivere anche più documenti operando una suddivisione della traccia in tante parti uguali che non sono altro se non Archi di circonferenza. Queste suddivisioni si chiamano "settori". Si opera così un ordinamento logico, perché anche i settori vengono numerati. Questi settori hanno tutti la stessa ampiezza e possono contenere 512 byte. Quindi nei dischi il blocco minimo di dati trasferibili è quello delle dimensioni di un settore - si ricordi che nella

memoria principale ilblocco minimo di dati è relativo alle dimensioni di una cella (8 bit). È necessario, quindi, dare delle coordinate. quando viene salvato un documento di questo documento salvato viene messa a disposizione la traccia 0 ed i primi settori della traccia 0 i quali non vengono utilizzati per salvare nessun file, nessun documento, ma viene solo una mappatura – su ogni disco viene riservato uno spazio dove viene riportata l’allocazione dei file e c’è una tavola di allocazione file che generalmente viene indicata con la sigla FAT che significa “FILE ALLOCATION TABLE”(FAT)’indirizzario. Tra le varie indicazioni, fra l’altro, è necessario dire se il file trova a sulla faccia superiore o su quella inferiore del disco, perché entrambe le facce sono magnetizzabili.

La deframmentazione di un disco. All’inizio i dati vengono archiviati in ordine lineare: le varie porzioni di file vengono memorizzate in settori adiacenti.

Tuttavia a mano amano che si cancellano i file più vecchi e se ne aggiungono di nuovi, i frammenti dei file vengono sparsi in settori localizzati in diverse aree del disco. Questa frammentazione comporta un rallentamento delle funzioni del computer perché l'unità di lettura impiega più tempo per localizzare, salvare e recuperare i file frammentati. Per risolvere questo problema è necessario effettuare regolarmente l'operazione di deframmantazione del disco. Tale procedura sposta i dati sul disco finché i frammenti di uno stesso file sono riuniti nuovamente su tracce contigue. L'hard disk è un dispositivo che rimane essenziale in ogni elaboratore. In linea di principio un hard disk è formato da più dischi messi uno sull'altro (come nei vecchi juke box), formando un cilindro (è per questo che parlando dei dati contenuti nell'hard disk si parla di "volumi di dati"). È fatto intempo di accesso ai dati sono molto ridotti. Inoltre, gli hard disk moderni sono dotati di una cache, una memoria temporanea che permette di velocizzare ulteriormente l'accesso ai dati più frequentemente utilizzati. Per formattare il testo utilizzando tag HTML, possiamo utilizzare i seguenti tag: - `

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Questo modo: ci sono due o tre dischi impilati l'uno sull'altro e tutti assiali ad uno stesso perno (attuatore). Il perno ha la capacità di ruotare e, girando, fa girare insieme questi dischi. Se abbiamo tre dischi dovremmo avere necessariamente sei testine. Ognuno di queste testine ha il compito di leggere una sulla faccia superiore e l'altra su quella inferiore. Queste testine sono tutte quante sistemate sullo stesso asse. La testina deve fare un movimento radiale, deve spostarsi dalla periferia verso il centro di ogni disco. Il perno che supporta tutti quanti i dischi si può muovere dalla periferia verso il centro e dal centro verso la periferia, avendo la possibilità di posizionarsi sulle tracce, sia sulla faccia che sta sulla faccia superiore che su quella che sta sulla faccia inferiore del disco. Negli hard disk siccome abbiamo a che fare con supporti di memorie di massa che sono molto più veloci del dischetto il tempo di posizionamento ed il tempo di accesso ai dati sono molto ridotti. Inoltre, gli hard disk moderni sono dotati di una cache, una memoria temporanea che permette di velocizzare ulteriormente l'accesso ai dati più frequentemente utilizzati.

tempo di 18 latenza sono molto più veloci perché la tesina si sposta con