Laboratorio Informatico Promemoria degli argomenti Intervento #6 prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Argomenti della 6a lezione Memorie di massa Floppy disk (FD) Struttura Capacità di memorizzazione Modalità di memorizzazione Formattazione Hard Disk (HD) Principali differenze con i FD Ottimizzazione FAT Prestazioni degli HD prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Struttura dei Floppy Disk (FD) Settore Floppy drive Traccia o anello Floppy disk Particolare del dischetto prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Floppy Disk Il Floppy Disk (FD) viene inserito nell’unità Floppy (FD unit) o Floppy Drive L’interno è un disco flessibile suddiviso dal punto di vista logico in tracce (o anelli) e settori (spicchi) Ciascun settore contiene 512Byte di memoria Guardando lo schema disegnato se ne ricava che i settori più esterni sono caratterizzati da una densità di informazioni minore dei settori più interni prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Capacità di un FD DD 2 80 9 720kB HD 18 1,44MB Tipo # Facce # Tracce # Settori Capacità DD 2 80 9 720kB HD 18 1,44MB Il tipo semplice (Double Density) è suddiviso in 9 settori per due facce (superiore ed inferiore) e immagazzina informazioni per una capacità di 720kB Il tipo ad alta densità (High Density) è suddiviso in 18 settori (sempre per due facce) e contiene 1,44MB di informazioni prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Modalità di memorizzazione La memorizzazione delle informazioni sulla superficie del disco si basa sulle proprietà magnetiche della superficie stessa e della testina Inizialmente tutte le particelle elementari del disco sono orientate con la medesima polarità Una testina, quando memorizza (scrive), è in grado di alterare lo stato della polarità della superficie Uno stato positivo di una particella elementare di disco viene interpretato come un bit di valore 1, uno stato negativo come un bit di valore 0 Quando legge la testina è capace di accorgersi della polarità della particella elementare prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Formattazione Con la formattazione si prepara la superficie del disco assegnando a tutte le particelle la medesima polarità e suddividendo logicamente il disco in tracce e settori La formattazione del disco dipende dal Sistema Operativo Con la formattazione si perdono tutti le informazioni presenti sul disco prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Struttura degli Hard Disk (HD) prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Hard Disk Sono costituiti da un collettivo di dischi in alluminio (rigidi e non flessibili) rivestiti in materiale ferromagnetico, impilati e calettati sullo stesso asse di rotazione L’involucro esterno è sigillato per impedire che ogni microcontaminante possa interferire con le minime tolleranze dei dischi e delle testine Tra i dischi della pila e le testine esistono distanze dell’ordine di pochi millesimi di millimetro prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Hard Disk Le testine sono disposte a “pettine” e sono due per disco: una per la faccia superiore ed una per la faccia inferiore Esse si muovono solidalmente per traslazioni rigide in senso radiale, cioè in modo da coprire tutte le posizioni comprese tra il centro di rotazione del disco (asse) ed il suo raggio Data una certa distanza radiale, il collettivo delle tracce presenti su tutti i dischi che ha pari distanza si chiama CILINDRO Il Cilindro 0 è quello più esterno prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Principali differenze tra FD e HD Il numero di tracce e settori molto è più elevato negli HD rispetto ai FD La capacità di memorizzazione di un HD è maggiore di diversi ordini di grandezza (circa 100GB contro 1,44MB) Gli HD presentano tempi medi di accesso alle informazioni sensibilmente minori rispetto ai FD prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Ottimizzazione Data l’enorme capacità di memoria di un HD si rendono necessari alcuni accorgimenti per velocizzare la lettura e la scrittura delle informazioni I controller di disco danno priorità di scrittura a: settori contigui settori appartenenti alla stessa traccia settori appartenenti allo stesso cilindro Solo quando tutti i settori (secondo le priorità prima elencate) sono saturi il controller sposta l’asse del pettine prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

FAT La mappatura dei settori che contengono i segmenti di un certo file è allocata in una speciale tabella del disco detta FAT (File Allocation Table) Per ogni file presente su un disco, esiste un record nella FAT che contiene il suo nome e gli indirizzi dei settori nei quali è presente Ogni Sistema Operativo è caratterizzato da una propria FAT (FAT, FAT32, NTFS) prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Deframmentazione Quanto più un disco è usato ed un file è lungo, tanto maggiori saranno le probabilità che il file sarà scritto su settori non contigui, con problemi crescenti per i tempi medi di accesso alle informazioni memorizzate Esistono delle applicazioni che consentono, entro limiti che dipendono dallo stato dei dischi, la loro deframmentazione Essa consiste nel ripristinare la continuità dei file in settori contigui prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Defrag prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Prestazioni di un HD I fattori che incidono sulle prestazioni (tempi medi di accesso alle informazioni di un Disco Rigido) sono legati: Al numero di giri (che va da 5.400 dei primi dischi fissi a 10.400 RPM dei dischi attuali) All’ottimizzazione eseguita dai controller I primi dischi fissi erano caratterizzati da tempi medi di accesso di circa 35ms I dischi fissi attuali presentano tempi medi di accesso sensibilmente più ridotti, di circa 9ms prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006

Qualche domanda Quanti MB contiene un settore? Da quanti dischi è composto un cilindro? Che succede con la formattazione di un disco? Un FD Double Density ha capacità maggiore o minore di un FD High Density? Cos’è la NTFS? Come si conserva traccia del contenuto di un disco? Quante testine ci sono in un HD? Quante tracce ci sono in un FD? prof. ing. Paolo Bidello AA 2005/2006