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Prof.: Antonio Filho

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Prof.: Antonio Filho

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Arquitetura de ComputadoresMídia

Entrada e Saída E/S

Arquitetura de ComputadoresMídia

Entrada e Saída E/S

Faculdade Tecnológica Lourenço Filho

Redes de Computadores

2012.1

Mídia de armazenamento

O que é Mídia?

Em geral, os “mídia" refere-se a vários meios de comunicação. Por exemplo, televisão, rádio, e o jornal são diferentes tipos de mídia. O termo também pode ser usado como um substantivo coletivo para a imprensa ou agências de notícias. No mundo da informática, "mídia" também é usado como um substantivo coletivo, mas refere-se a diferentes tipos de opções de armazenamento de dados.

3

Tipos de Mídia de armazenanto

Fita de Papel Perfurado Cartão Perfurado Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Por meios magnéticos (HDS,disquetes). Por meios ópticos (CDs,DVDs, etc). Por meios eletrônicos (SSD) - chip -

Exemplos: cartão de memória e pen drive

Tipos de Mídia de armazenanto

Fita de Papel Perfurado Cartão Perfurado Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Por meios magnéticos (HDS,disquetes). Por meios ópticos (CDs,DVDs, etc). Por meios eletrônicos (SSD) - chip -

Exemplos: cartão de memória e pen drive

Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento

4

Fita de Papel (obsoleta) Fita de Papel (obsoleta) Não ocupava quase espaço Tira de dados chegando como entrada ou deixando o

sistema sob a forma de uma saída perfurada

Não ocupava quase espaço Tira de dados chegando como entrada ou deixando o

sistema sob a forma de uma saída perfurada

Direção deTransporteDireção deTransporte

Placa GuiaTraseira

Placa GuiaTraseira

AlimentaçãoAlimentação0

21

22

23

24

25

26

2

Direção deTransporteDireção deTransporte

Placa GuiaTraseira

Placa GuiaTraseira

AlimentaçãoAlimentação0

21

22

23

24

25

26

2

AlturaAltura

CanalCanal

AlturaAltura

CanalCanal


5

AlturaAltura

ColunaColunaFuroFuro

Cartão Perfurado (obsoleto) Cartão Perfurado (obsoleto)

CartãoCartão Universal

Universal::

80 colunas

80 colunas

12 alturas

12 alturasCartãoCartão Universal

Universal::

80 colunas

80 colunas

12 alturas

12 alturas

Saída deSaída decartõescartões

EntradaEntradade cartõesde cartões


6

Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Organizado em linhas e colunas

Pode conter uma ou mais vias

Pautado ou liso

Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Organizado em linhas e colunas

Pode conter uma ou mais vias

Pautado ou liso


7

Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ]

US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]

Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ]

US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]

Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Formulário Contínuo (Papel Sanfonado)


8

Fita Magnética Fita Magnética

ColunaColuna

Trilha

Vista lateralVista lateral Vista frontalVista frontal

FitaFita

RoloRolo

CarretelCarretel

EncaixeEncaixe


9

Rolo (reel)

Cassette

Cartucho (cartdrige)

DAT (Digital Audio Tape)

Rolo (reel)

Cassette


DAT (Digital Audio Tape)

Tipos de Fita Magnética Tipos de Fita Magnética


10

Capacidade de armazenamento elevada graças ao conceito de densidade de gravação

Densidade de Gravação

Quantidade de bytes gravados por unidade de comprimento, com base na polegada

Unidade de medida: B.P.I (Bytes Per Inch)

Valores típicos: 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e 22.000 BPI

Capacidade de armazenamento elevada graças ao conceito de densidade de gravação

Densidade de Gravação

Quantidade de bytes gravados por unidade de comprimento, com base na polegada

Unidade de medida: B.P.I (Bytes Per Inch)

Valores típicos: 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e 22.000 BPI

Características das Fitas Magnéticas Características das Fitas Magnéticas


11

Disco Magnético Disco MagnéticoSetor ou

SegmentoSetor ou

Segmento

TrilhasTrilhas

11 22

33

44

55

66

77

88

99

ClusterCluster


12

Disco Magnético Disco Magnético

Antes do processo de armazenamento de dados, as partículas magnéticas estão desalinhadas

Antes do processo de armazenamento de dados, as partículas magnéticas estão desalinhadas

Superfície do discoSuperfície do disco Cabeça de leitura/escrita

Cabeça de leitura/escrita

A cabeça de leitura/ escrita inscreve os dados alinhando cada partícula magnética da mídia segundo um de dois modos possíveis

A cabeça de leitura/ escrita inscreve os dados alinhando cada partícula magnética da mídia segundo um de dois modos possíveis

Um dos modos equivale ao registro de zeros (0), enquanto o outro ao registro de uns (1)

Um dos modos equivale ao registro de zeros (0), enquanto o outro ao registro de uns (1)


13

Fixos

Rígido (Winchester ou Hard Disk)

Removíveis

Flexível ou Disquete (Floppy Disk)


Optomagnético

Fixos

Rígido (Winchester ou Hard Disk)

Removíveis

Flexível ou Disquete (Floppy Disk)


Optomagnético

Tipos de Discos Magnéticos Tipos de Discos Magnéticos


14

Mídia de armazenamento mais importante nos computadores atuais

Tipos populares

Discos flexíveis (floppy disks)

Discos rígidos (hard disks)

Dados gravados a partir da magnetização de partículas na superfície dos discos (dois modos: representação de uns e zeros)

Mídia de armazenamento mais importante nos computadores atuais

Tipos populares

Discos flexíveis (floppy disks)

Discos rígidos (hard disks)

Dados gravados a partir da magnetização de partículas na superfície dos discos (dois modos: representação de uns e zeros)

Discos Magnéticos Discos Magnéticos


15

Rígido ou Winchester

Capacidades típicas: Oscila em torno de 160GB e TB (tera byte)

Custo: US$ 100 a 1000

Interno ou externo

Rígido ou Winchester

Capacidades típicas: Oscila em torno de 160GB e TB (tera byte)

Custo: US$ 100 a 1000

Interno ou externo

Tipos Populares de Discos Magnéticos Tipos Populares de Discos Magnéticos

CilindrosCilindros

Mecanismode Acesso

Mecanismode Acesso

Cabeças deLeitura/Gravação

Cabeças deLeitura/Gravação

DiscosDiscos

TrilhaBraços

de AcessoBraços

de Acesso


16

Flexível ou Disquete

Capacidades: 360 KB a 1,44 MB

Custo: cerca de US$ 1 ou menos

Flexível ou Disquete

Capacidades: 360 KB a 1,44 MB

Custo: cerca de US$ 1 ou menos

Tipos Populares de Discos Magnéticos Tipos Populares de Discos Magnéticos

Disquete de 5¼” (obsoleto)Disquete de 5¼” (obsoleto)

Disquete de 3½”Disquete de 3½”

Drive de disquete 3½”Drive de disquete 3½”


17

Superfície plástica do discoSuperfície plástica do disco

Disco de metalDisco de metal

EtiquetaEtiqueta

Furo indicadorde alta densidade

Furo indicadorde alta densidade

Cobertura plástica rígidaCobertura plástica rígidaProteção

contra gravaçãoProteção

contra gravação

Revestimentosdo disco

Revestimentosdo disco

Protetor metálicocom mola

Protetor metálicocom mola

Anatomia de um Disco Flexível Anatomia de um Disco Flexível


18

Características Físicas

Atualmente a maioria é de 3½” de diâmetro e capacidade de armazenamento de 1,44 MB

Uso Inserção no drive apropriado, na direção

apropriada Manutenção do disco no drive enquanto estiver

sendo acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)

Características Físicas

Atualmente a maioria é de 3½” de diâmetro e capacidade de armazenamento de 1,44 MB

Uso Inserção no drive apropriado, na direção

apropriada Manutenção do disco no drive enquanto estiver

sendo acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)

Discos Flexíveis Discos Flexíveis


19

Zip disks

Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives

O Zip Drive inicialmente foi introduzido com uma capacidade de 100 megabytes, e logo se tornou um sucesso sendo utilizado para armazenar arquivos maiores que a capacidade de 1.44 MB de disquetes regulares. Como o tempo sua capacidade para aumentou 250 e depois 750 megabytes, melhorando as velocidades de transferência de dados e o tempo de busca

Zip disks

Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives

O Zip Drive inicialmente foi introduzido com uma capacidade de 100 megabytes, e logo se tornou um sucesso sendo utilizado para armazenar arquivos maiores que a capacidade de 1.44 MB de disquetes regulares. Como o tempo sua capacidade para aumentou 250 e depois 750 megabytes, melhorando as velocidades de transferência de dados e o tempo de busca

Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade


20

SuperDisks drives (Laser servo drives)

O SuperDisk é um formato de disco opto-magnético criado pela divisão de armazenamento da 3M, mais tarde conhecida como IMATION. Sua capacidade original era de 120MB, mas teve uma extensão para 240MB. Sua vantagem sobre os formatos de discos removíveis concorrentes era o suporte aos disquetes de 1,44MB e 720KB.

SuperDisks drives (Laser servo drives)

O SuperDisk é um formato de disco opto-magnético criado pela divisão de armazenamento da 3M, mais tarde conhecida como IMATION. Sua capacidade original era de 120MB, mas teve uma extensão para 240MB. Sua vantagem sobre os formatos de discos removíveis concorrentes era o suporte aos disquetes de 1,44MB e 720KB.

Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade

Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade


21

Propriedades Físicas

Permanentemente selado no interior do drive

Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis

Propriedades Físicas

Permanentemente selado no interior do drive

Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis

Discos Rígidos Discos Rígidos

Placa de circuito impressoPlaca de circuito impresso

Cabeças deleitura/escritaCabeças de

leitura/escritaMecanismode acesso

Mecanismode acesso

Conjunto dediscos rígidosConjunto de

discos rígidos

Invólucroselado

Invólucroselado

Eixo damontagem

Eixo damontagem


22

Endereçamento do Disco Rígido

Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas na mesma locação no conjunto de superfícies circulares rígidas de um disco rígido

Tempo de Acesso ao Disco

Fatores influentes: tempo de busca, atraso rotacional, tempo de movimentação dos dados

Cache de Disco

Estratégia para a elevação do desempenho do sistema

Endereçamento do Disco Rígido

Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas na mesma locação no conjunto de superfícies circulares rígidas de um disco rígido

Tempo de Acesso ao Disco

Fatores influentes: tempo de busca, atraso rotacional, tempo de movimentação dos dados

Cache de Disco

Estratégia para a elevação do desempenho do sistema



23

Padrões ATA/IDE

Leitura e Escrita de Dados Obstáculos em um conjunto de discos rígidos

podem danificar a superfície do disco e a cabeça de leitura/gravação

Padrões ATA/IDE

Leitura e Escrita de Dados Obstáculos em um conjunto de discos rígidos

podem danificar a superfície do disco e a cabeça de leitura/gravação


Superfície do disco rígidoSuperfície do disco rígido

Pelo humanocerca de 6,35.10-3 cm2

Pelo humanocerca de 6,35.10-3 cm2

Cabeça deleitura/gravação

Cabeça deleitura/gravação

Cabeça de leitura/escritaremove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm2

Cabeça de leitura/escritaremove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm2

Partícula de poeiracerca de 3,81.10-3 cm2

Partícula de poeiracerca de 3,81.10-3 cm2 Partícula de fumaça

cerca de 254.10-6 cm2

Partícula de fumaçacerca de 254.10-6 cm2


24

Vantagens

Portabilidade e capacidade de armazenamento extra superior àquela

oferecida pelos discos flexíveis

Vantagens

Portabilidade e capacidade de armazenamento extra superior àquela

oferecida pelos discos flexíveis

Discos Rígidos Removíveis Discos Rígidos Removíveis

Possibilidade de uso de drivesinternos ou removíveis

Possibilidade de uso de drivesinternos ou removíveis

Discos Rígidos para Notebooks Discos Rígidos para Notebooks


25

Discos Ópticos Discos Ópticos

CD de Áudio1982

VCD1993 DVD

1996DVD-ROM

1997

DVD gravável

1999

CD-ROM1984

CD-R1990

CD-RW1997


26

CD-RW (CD-ReWrite) Similar ao CD-WORM, porém regravável várias

vezes

DVD (Digital Versatile Disc) Disco digital destinado à gravação de áudio, vídeo e

dados

CD-RW (CD-ReWrite) Similar ao CD-WORM, porém regravável várias

vezes

DVD (Digital Versatile Disc) Disco digital destinado à gravação de áudio, vídeo e

dados

Discos Ópticos Discos Ópticos


27

Capacidade: 4,7 GB a 17 GB

Tipos de DVD

DVD-RAM

● Definido pelo DVD Forum (Matsushita, Toshiba e Time Warner)

● Padrão de maior presença no mercado

● Filmes gravados neste padrão não são compatíveis com a maior parte dos DVD players

Capacidade: 4,7 GB a 17 GB

Tipos de DVD

DVD-RAM

● Definido pelo DVD Forum (Matsushita, Toshiba e Time Warner)

● Padrão de maior presença no mercado

● Filmes gravados neste padrão não são compatíveis com a maior parte dos DVD players

DVD DVD


28

Tipos de DVD

DVD+RW

• DVD regravável desenvolvido pela Sony, HP, Philips e Yamaha (DVD+RW Alliance)

• Compatível com a maioria dos DVD players

DVD-RW

• Padrão de DVD regravável definido pela Apple e Compaq

Tipos de DVD

DVD+RW

• DVD regravável desenvolvido pela Sony, HP, Philips e Yamaha (DVD+RW Alliance)

• Compatível com a maioria dos DVD players

DVD-RW

• Padrão de DVD regravável definido pela Apple e Compaq

DVD DVD


29

Tipos de DVD

VCD (Video Compact Disc)

● Possibilidade de gravação de até 80 minutos de vídeo com qualidade similar àquela das fitas VHS

● Executável em drives de CD-ROM e DVD players

Tipos de DVD

VCD (Video Compact Disc)

● Possibilidade de gravação de até 80 minutos de vídeo com qualidade similar àquela das fitas VHS

● Executável em drives de CD-ROM e DVD players

DVD DVD


Funcionamento

Os discos ópticos para somente leitura são compostos de quatro camadas:

a primeira camada que contém o rótulo, podendo ser de papel ou impresso;

a segunda camada é feita de plástico e tem função protetora;

a terceira é uma camada refletiva com superfície contendo a informação em altos e baixos relevos;

a quarta camada é de policarbonato

Funcionamento Nos discos graváveis ou regraváveis são seis camadas: o rótulo; camada plástica protetora; camada refletiva com relevo plano; camada dielétrica para dissipar o calor do laser durante a

gravação; a camada gravável-regravável, transparente (contém

pontos que ficam opacos com o laser, e/ou tornam a serem transparentes — nos discos regraváveis);

a camada final de policarbonato.

Na leitura um raio é disparado perpendicularmente ao disco, é refletido de volta para o leitor e as variações em alto e baixo relevo ou pontos transparentes ou opacos provocam variações na leitura, criando uma sequência de 0 e 1 que representa o sinal digital.

O tamanho padrão dos discos é de 12cm de diâmetro, 1,2 mm de espessura e um orifício central de 15mm de diâmetro.

Funcionamento

Discos ópticos existentes

LD (Laserdisc) CD (CD-Áudio ou CD-Digital Audio) CD-Text SACD (Super Áudio CD) HDCD (High Definition Compatible Digital) XRCD (eXtended Resolution CD) XRCD2 (eXtended Resolution CD versão 2) CD-R (CD Recordable) Business card CD (PCD - Personal Compact Disk) CD-RW (CD Rewritable) DD-R (Double-Density Recordable) DD-RW (Double-Density ReWritable) CD-ROM (CD Read Only Memory) CD-Vídeo 1.1 (VCD 1.1 - VideoCD 1.1 ou

Compact Disc Vídeo 1.1) CD-Vídeo 2.0 (VCD 2.0 - VideoCD 2.0 ou

Compact Disc Vídeo 2.0) CVD (China Video Disc) BD)

SVCD (Super Vídeo CD, Super VCD, S-VCD) LD (LaserDisc) DVD (DVD-Vídeo) DVD-A (DVD-Áudio) DVD-R (DVD Recordable) DVD+R (DVD Recordable) DVD+R DL (DVD Recordable Dual Layer) DVD-RW (DVD ReWritable) DVD+RW (DVD ReWritable) DVD-RAM (DVD Random Access Memory) DVD-ROM (DVD Read Only Memory) MD (MiniDisc) HD DVD (High Density DVD) AOD (Advanced Optical Disk) Blu-ray (Blu-ray Disc,

SVCD (Super Vídeo CD, Super VCD, S-VCD) LD (LaserDisc) DVD (DVD-Vídeo) DVD-A (DVD-Áudio) DVD-R (DVD Recordable) DVD+R (DVD Recordable) DVD+R DL (DVD Recordable Dual Layer) DVD-RW (DVD ReWritable) DVD+RW (DVD ReWritable) DVD-RAM (DVD Random Access Memory) DVD-ROM (DVD Read Only Memory) MD (MiniDisc) HD DVD (High Density DVD) AOD (Advanced Optical Disk) Blu-ray (Blu-ray Disc,

34

Folha Óptica

Uso em marcações a lápis ou caneta em espaços pré-determinados

Aplicação em exames (concursos públicos, vestibulares, pesquisas de mercado) e em volantes da Loto, Sena, etc.

Folha Óptica

Uso em marcações a lápis ou caneta em espaços pré-determinados

Aplicação em exames (concursos públicos, vestibulares, pesquisas de mercado) e em volantes da Loto, Sena, etc.


35

Cartão Magnético

Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais

Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética

Cartão Magnético

Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais

Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética

Tarjamagnética

Tarjamagnética


36

Smart Card Cartão similar a um cartão magnético,

porém possuindo um chip interno ao invés da tarja magnética

Usado como “dinheiro eletrônico”, para pagamento de serviços e produtos, da mesma forma que se usa o cartão magnético

Exemplo: Cartão de banco

Smart Card Cartão similar a um cartão magnético,

porém possuindo um chip interno ao invés da tarja magnética

Usado como “dinheiro eletrônico”, para pagamento de serviços e produtos, da mesma forma que se usa o cartão magnético

Exemplo: Cartão de banco


37

Smart Label (I-Code)

Etiqueta “inteligente” contendo chips I-Code

Alimentação do chip dispensável

Energização e emissão de sinal de identificação quando o chip passa por sensores

Smart Label (I-Code)

Etiqueta “inteligente” contendo chips I-Code

Alimentação do chip dispensável

Energização e emissão de sinal de identificação quando o chip passa por sensores

Biblioteca Nacional de Singapura, 100.000 livros, 6.200 CD-ROM, 6.000 fitas VHS


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