FUNDAMENTOS DE COMPUTAÇÃO 16 – Hardware (Parte IV-a)

Mídia de E/S e Armazenamento 1ª Geração 2ª Geração 3ª Geração 4ª Geração 5ª Geração Tambor Magnético Núcleo Magnético Núcleo Magnético Chips de Memória Semicondutora LSI Chips de Memória Semicondutora VLSI Tendência: Mídia com capacidades de armazenamento cada vez mais elevadas utilizando circuitos microeletrônicos cada vez menores

Mídia de E/S e Armazenamento Fita de Papel Cartão Perfurado Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Fita Magnética Disco Magnético Disco Óptico

Fita de Papel (obsoleta) Mídia de E/S e Armazenamento 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

CARTÃO PERFURADO (OBSOLETO) Mídia de E/S e Armazenamento CARTÃO PERFURADO (OBSOLETO) Altura Coluna Furo Saída de cartões Entrada de cartões Cartão Universal: 80 colunas 12 alturas

Mídia de E/S e Armazenamento Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Organizado em linhas e colunas Pode conter uma ou mais vias Pautado ou liso

Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Mídia de E/S e Armazenamento Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ] US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]

Mídia de E/S e Armazenamento Fita Magnética Vista lateral Vista frontal Fita Rolo Carretel Encaixe Coluna Trilha

Mídia de E/S e Armazenamento Tipos de Fita Magnética Rolo (reel) Cassette Cartucho (cartdrige) Streamer DAT (Digital Audio Tape)

Mídia de E/S e Armazenamento Características das Fitas Magnéticas 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

Mídia de E/S e Armazenamento Paridade Conceito graças ao qual a leitura de informações em uma fita ou disco magnético ocorre exatamente do modo como foram gravadas Paridade Ímpar (mais usada) Registro de um bit adicional ao byte, que será magnetizado somente se a contagem de bits ao longo do byte for um número par Bit adicional  Bit de Paridade (gravado nas fitas magnéticas na Trilha de Paridade)

Mídia de E/S e Armazenamento Disco Magnético Setor ou Segmento Trilhas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Cluster

Cabeça de leitura/escrita Mídia de E/S e Armazenamento Disco Magnético Antes do processo de armazenamento de dados, as partículas magnéticas estão desalinhadas Superfície do disco Cabeça de leitura/escrita 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)

Mídia de E/S e Armazenamento Tipos de Discos Magnéticos Fixos HPT (Head Per Track) Rígido (Winchester ou Hard Disk) Removíveis Flexível ou Disquete (Floppy Disk) Cartucho (cartdrige) Panela (pack) Optomagnético

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Magnéticos 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) Magnetic disks are relatively low cost, have the ability to erase and rewrite data Particles retain their magnetic orientation so they can be read at a later time and rewriting is possible

Mídia de E/S e Armazenamento Tipos Populares de Discos Magnéticos Rígido ou Winchester Capacidades típicas: 1 GB a 120 GB Custo: US$ 100 a 1000 Interno ou externo Cilindros Mecanismo de Acesso Cabeças de Leitura/Gravação Discos Trilha Braços

Disquete de 5¼” (obsoleto) Mídia de E/S e Armazenamento Tipos Populares de Discos Magnéticos Flexível ou Disquete Capacidades: 360 KB a 1,44 MB Custo: cerca de US$ 0.50 ou menos Drive de disquete 3½” Disquete de 3½” Disquete de 5¼” (obsoleto)

Mídia de E/S e Armazenamento Anatomia de um Disco Flexível Superfície plástica do disco Disco de metal Etiqueta Furo indicador de alta densidade Cobertura plástica rígida Proteção contra gravação Revestimentos do disco Protetor metálico com mola Hard plastic cover to protect the disk Metal hub is used to engage the disk in the drive Liners remove dirt from disk surface as it spins Spring Shutter moves to allow the disk to be read from and written to

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Flexíveis 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)

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade Zip disks Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives Capacidade (Custo): 100 MB (U$ 10.00), 250 MB (U$ 12.00) ou 750 MB (U$ 15.00) Proprietary system – system incompatible with any other type of storage system

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade SuperDisks drives (Laser servo drives) Armazenamento magnético, uso de laser para a localização de trilhas e posicionamento de cabeças de leitura/gravação Capacidade (Custo): 120 MB (U$ 10.00) ou 240 MB (U$ 12.00) Proprietary system – system incompatible with any other type of storage system

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade HiFD (High Density Floppy Disk) drives Mais rápidos dos que os demais drives de disco magnético de alta capacidade 3.6 MBps Possibilidade de leitura de discos flexíveis convencionais Diâmetro: 86 mm Capacidade (Custo): 200 MB (U$ 15.00) Proprietary system – system incompatible with any other type of storage system

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Rígidos Propriedades Físicas Permanentemente selado no interior do drive Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis Eixo da montagem Invólucro selado Conjunto de discos rígidos Placa de circuito impresso Cabeças de leitura/escrita Mecanismo de acesso

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Rígidos 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

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Rígidos Padrões ATA/IDE e SCSI, Canal de Fibra 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 rígido Pelo humano cerca de 6,35.10-3 cm Cabeça de leitura/gravação Cabeça de leitura/escrita remove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm Partícula de poeira cerca de 3,81.10-3 cm Partícula de fumaça cerca de 254.10-6 cm

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Rígidos Removíveis Vantagens Portabilidade e capacidade de armazenamento extra superior àquela oferecida pelos discos flexíveis Discos Rígidos para Notebooks Possibilidade de uso de drives internos ou removíveis

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Rígidos para Sistemas Computacionais de Grande Porte Possibilidade de uso de um sistema consistindo de múltiplos drives de disco rígido RAID é uma tendência recente

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Ópticos CD de Áudio 1982 VCD1993 DVD1996 DVD-ROM 1997 DVD gravável 1999 CD-ROM 1984 CD-R 1990 CD-RW

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Ópticos CD-ROM Tecnologia similar à do CD de áudio Capacidade: 650 MB CD-R (CD Recordable) CD gravável uma única vez CD-WORM (CD-Write Once Read Many) Similar ao CD-ROM, porém gravável (uma única vez, para muitas leituras)

Mídia de E/S e Armazenamento Discos Ópticos 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

Mídia de E/S e Armazenamento DVD 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

Mídia de E/S e Armazenamento DVD 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

Mídia de E/S e Armazenamento DVD 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

Mídia de E/S e Armazenamento Tinta Magnética Uso em cheques bancários Impressão de números com tinta magnética (tinta com partículas magnéticas em suspensão) Há dois sistemas importantes CMC-7 (Character Magnetization Code - 7 digits) MICR (Magnetic Ink Character Recognition)

Mídia de E/S e Armazenamento Tinta Magnética CMC-7 Usado no Brasil, México, França, Espanha MICR Usado nos Estados Unidos, Canadá, Porto Rico, Panamá e Inglaterra

Mídia de E/S e Armazenamento Código de Barras (Bar Code) Código de Barras (Bar Code) Uso em automação comercial (supermercados e lojas comerciais em geral)

Mídia de E/S e Armazenamento Código de Barras (Bar Code) Sistemas importantes UPC (Universal Product Code) Uso nos EUA: 12 dígitos EAN (European Article Numbering) Uso na Comunidade Européia : 13 dígitos Adotado no Brasil EAN-13 UPC-A EAN-8 UPC-E

Mídia de E/S e Armazenamento Reconhecimento Óptico de Caracteres (Optical Character Recognition - OCR) Uso pelos Correios e outros serviços em atividades de reconhecimento de caracteres manuscritos ou impressos e posterior transcrição para sistemas computacionais 5 8 1 9 Ilmo Sr. Francisco da Costa Rua Rita Pereira da Silva, 899 Bodocongo - Campina Grande - PB

Mídia de E/S e Armazenamento 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.

Mídia de E/S e Armazenamento Cartão Magnético Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética Tarja magnética

Mídia de E/S e Armazenamento 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 usado na free-way

Mídia de E/S e Armazenamento 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