Sono utilizzate principalmente come memorie di massa (memoria secondaria) e sono caratterizzate da una bassa velocità di lettura/scrittura e di un basso costo per byte. I dati sono memorizzati serialmente su tracce, ognuna delle quali è dotata di una testina. In fase di scrittura/lettura bisogna posizionare la testina sul dato all’interno della traccia. Il tempo di accesso (Ta) è la somma di tre contributi:
• Ts: seek time, è il tempo necessario affinchè la testina si muova sulla traccia voluta (se ogni traccia ha una testina il tempo è nullo)
• Tl: latency time, è il tempo necessario affinchè la testina si ponga sul settore interessato all’interno della traccia
• Td: data transfer time, è il tempo necessario per la lettura seriale dei bit
I bit di un singolo dato possono essere messi in serie su una stessa traccia o in parallelo su tracce differenti (Td diminuisce). I trasferimenti da/a memoria secondaria sono spesso eseguiti in DMA.
Le più comuni memorie sono quelle a disco magnetico, composte da un disco ricoperto da materiale magnetico, con tracce concentriche. L’unità può essere composta da più dischi. L’insieme delle tracce a uguale distanza dal centro è detto cilindro. Ogni tracci può contenere un numero uguale di bit, quindi all’interno i dati sono più densi. Ogni traccia è divisa in settori corrispondenti all’unità di trasferimento. I dischi RAID consentono di essere uniti tra di loro in modo tale che il sistema operativo li legga come un solo disco. Esistono 6 configurazioni RAID (livelli):
• RAID 0: i dati vengono suddivisi in strisce (strip), che vengono distribuiti sui dischi disponibili. L’accesso avviene in // e si possono leggere più dati contemporaneamente.
• RAID 1: I dati vengono duplicati su due insiemi paralleli di dischi. Più sicurezza dei dati, maggiore velocità anche se il costo è duplicato
• RAID 2: tutti i dischi partecipano in parallelo alle operazioni di I/O. Strisce molto piccole. Non viene usato perché molto costoso in quanto il codice di ridondanza per garantire affidabilità occupa circa logN dischi ridondanti
• RAID 3: come il RAID 2 ma c’è solo un disco ridondante. L’unico aspetto negativo è che si può servire una sola richiesta alla volta n quanto i dischi lavorano in //
• RAID 4: I dischi sono indipendenti. I bit di parità vengono memorizzati in un solo disco. E’ adatto ad applicazioni che richiedono molti accessi indipendenti. Per scrivere un dato in memoria bisogna fare 4 accessi.
• RAID 5: come RAID 4 ma i bit di parità sono distribuiti su tutti i dischi, questo consente la scrittura del codice di parità in // alla scrittura del dato
Le memorie a nastro magnetico, invece, utilizzano un nastro di plastica flessibile in cui sono memorizzate 9 tracce //. Ogni traccia ha la sua testine ed è quindi possibile leggere o scrivere tutti i bit contemporaneamente. L’ultima traccia contiene il bit di parità gli altri 8 il dato. (1/4 di pollice).
Esistono anche le cartucce che hanno struttura simile ai nastri ma hanno un nastro da 8mm, 2-5GB di memoria, qualche Kbyte/sec.
Esistono anche memorie ottiche con capacità intorno al GB, con elevato t di accesso, data transfer rate comparabile a quello degli hard-disk, elevata affidabilità. Possono essere organizzati in modi diversi:
• CAV (Constant Angular Velocity): è la soluzione adottata sui dischi magnetici; il disco è organizzato in tracce concentriche, e le tracce esterne hanno minore densità lineare di memorizzazione; ogni settore è accessibile direttamente specificando traccia e numero di settore;
• CLV (Constant Linear Velocity): è la soluzione adotta per i CD musicali ed i CD-ROM; il raggio laser scandisce le fosse/piazzole a velocità lineare costante (con velocità angolare quindi variabile), seguendo una traiettoria a spirale; all’inizio di ogni settore, un identificatore specifica il valore corrente del minuto/secondo/blocco; l’accesso casuale è più laborioso.
• I CD-ROM sono dischi ottici non cancellabili. Lo standard prevede dischi da 12 cm di 60 minuti e i dati sono memorizzati su un’unica traccia a spirale, sulle quali sono incise piazzole (lands) e fosse (pits). I CD RD-WR possono essere scritti un numero arbitrario di volte. I DVD sono il frutto dell’accordo tra 11 produttori; esistono diversi formati con diverse capacità.
Per le immagini Ringraziamo ©Roberto F
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