Prof.: Antonio Filho antfilho2004@hotmail.com Faculdade Tecnológica Lourenço Filho Redes de Computadores 2012.1 Arquitetura de Computadores Mídia Entrada e Saída E/S Prof.: Antonio Filho antfilho2004@hotmail.com

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.

Mídia de E/S e Armazenamento 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

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) 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 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 Rígido (Winchester ou Hard Disk) Removíveis Flexível ou Disquete (Floppy Disk) Cartucho (cartdrige) 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: Oscila em torno de 160GB e TB (tera byte) 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$ 1 ou menos Drive de disquete 3½” Disquete de 3½” Disquete de 5¼” (obsoleto)

Mídia de E/S e Armazenamento Anatomia de um Disco Flexível 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 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 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) 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. 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 Placa de circuito impresso Cabeças de leitura/escrita Mecanismo de acesso Conjunto de discos rígidos Invólucro selado Eixo da montagem

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 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 cm2 Cabeça de leitura/gravação Cabeça de leitura/escrita remove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm2 Partícula de poeira cerca de 3,81.10-3 cm2 Partícula de fumaça cerca de 254.10-6 cm2

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 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-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

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.

Funcionamento 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.

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,

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 de banco

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