Introdução à Informática

Apresentação em tema: "Introdução à Informática"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução à Informática
Capítulo 6 Armazenamento e Multimídia: Detalhes e Outras Coisas Mais © 2004 by Pearson Education

2 Objetivos Relacionar os benefícios do armazenamento secundário.
Identificar e descrever as mídias de armazenamento que estão disponíveis para computadores pessoais. Estabelecer a diferença entre os principais tipos de armazenamento secundário. Descrever como os dados são armazenados em um disco. Discutir os benefícios da multimídia. Explicar como os dados são organizados, acessados e processados. © 2004 by Pearson Education

3 Armazenamento Secundário
Separado do próprio computador. Software e dados armazenados em base quase permanente. Diferentemente da memória, não se perde quando há queda da energia elétrica. Benefícios © 2004 by Pearson Education

4 Benefícios do Armazenamento Secundário
Espaço Confiabilidade Conveniência Economia Voltar © 2004 by Pearson Education

5 Espaço As organizações armazenam o equivalente a uma sala cheia de dados em discos menores do que uma caixa para guardar pão. Um disquete contém o equivalente a 500 páginas impressas. Um disco óptico pode conter o equivalente a 500 livros. Voltar © 2004 by Pearson Education

6 Confiabilidade Dados guardados no armazenamento secundário estão relativamente seguros. O armazenamento secundário é altamente confiável Mais difícil de pessoas despreparadas alterarem dados armazenados em disco. Voltar © 2004 by Pearson Education

7 Conveniência Usuários autorizados podem localizar fácil e rapidamente dados armazenados no computador. Voltar © 2004 by Pearson Education

8 Economia Diversos fatores criam significativas economias em termos de custos de armazenamento: Menos dispendioso armazenar dados em disco do que comprar e abrigar armários de arquivo. Dados confiáveis e seguros têm uma manutenção menos dispendiosa. Maior velocidade e conveniência para arquivar e recuperar dados. Voltar © 2004 by Pearson Education

9 Armazenamento em Disco Magnético
Dados representados como pontos magnetizados na superfície de um disco rotativo. Pontos no disco convertidos em impulsos elétricos. Tipos principais: Discos flexíveis Discos rígidos © 2004 by Pearson Education

10 Discos Flexíveis Produzidos com Mylar flexível e revestidos com óxido de ferro. Possuem a proteção de uma jaqueta de plástico rígido. Um disquete de 3,5 polegadas contém 1,44 MB de dados. Variações de alta capacidade: O HiFD, da Sony, contém 200 MB. O SuperDisk, da Imation, está disponível nas versões de 120 e 240 MB. O Zip drive, da Iomega, está disponível nas versões de 100, 250 e 750 MB. Voltar © 2004 by Pearson Education

11 Discos Rígidos Lâmina rígida revestida com óxido magnético:
Diversas lâminas podem ser combinadas em uma única pilha de discos (disk pack). Unidade de disco – um dispositivo que possibilita recuperar dados para serem lidos ou escritos em disco. Unidade de disco para computadores pessoais alojada no gabinete do computador. Grandes sistemas computadorizados podem ter diversas unidades de disco externas. Voltar © 2004 by Pearson Education

12 Lendo e Escrevendo Dados
O braço de acesso movimenta a cabeça de leitura/gravação sobre uma localização em particular. A cabeça de leitura /gravação paira alguns milionésimos de polegada acima da lâmina. Se a cabeça tocar a lâmina, haverá um crash, e dados serão destruídos. Dados podem ser destruídos se a cabeça entrar em contato com uma mínima matéria estranha na superfície do disco. © 2004 by Pearson Education

13 Pilha de Discos (Disk Packs)
Cada lâmina tem seu próprio braço de acesso com uma cabeça de leitura/gravação. A maioria das pilhas de discos (disk packs) combina lâminas, braços de acesso e cabeça de leitura/gravação. © 2004 by Pearson Education

14 Discos Rígidos para Computadores Pessoais
Módulos lacrados que são montados em um compartimento de 3, 5 polegadas. Capacidade em gigabytes. O acesso a arquivos é muito mais rápido do que o acesso a arquivos em disquetes. Alguns contêm cartuchos removíveis. A unidade Jaz, da Iomega, é muito popular. © 2004 by Pearson Education

15 Conjunto Redundante de Discos Baratos (RAID)
Um grupo de discos que funciona em conjunto, como uma unidade. O Raid de nível 0 divide dados de um único arquivo em diversas unidades de disco: Denomina-se distribuição de dados (data striping). Aumenta o desempenho. O Raid de nível 1 duplica dados em diversas unidades de disco: Denomina-se espelhamento de disco (disk mirroring). Aumenta a tolerância a falhas. © 2004 by Pearson Education

16 Como os Dados São Organizados
Trilha Setor Cluster Cilindro © 2004 by Pearson Education

17 Trilha A porção circular da superfície do disco que passa sob a cabeça de leitura/gravação. Um disco flexível tem 80 trilhas em cada superfície. O disco rígido pode ter ou mais trilhas em cada superfície de cada lâmina. Voltar © 2004 by Pearson Education

18 Setor Cada trilha é dividida em setores que contêm um número fixo de bytes. Tipicamente, 512 bytes por setor. A gravação por zonas atribui mais setores às trilhas que estão nas zonas externas do que àquelas que estão nas zonas internas. Usa o espaço de armazenamento de maneira mais completa. Voltar © 2004 by Pearson Education

19 Cluster Um número fixo de setores adjacentes tratados como uma unidade de armazenamento. Tipicamente, de dois a oito setores, dependendo do sistema operacional. Voltar © 2004 by Pearson Education

20 Cilindro A trilha sobre cada superfície, que está sob a cabeça de leitura/gravação, em determinada posição das cabeças de leitura/gravação. Quando o arquivo é maior do que a capacidade de uma única trilha, o sistema operacional armazena-o em trilhas que fazem parte do mesmo cilindro. Voltar © 2004 by Pearson Education

21 Velocidade de Acesso a Disco
Tempo de acesso – o tempo necessário para acessar dados no disco. Três fatores: Tempo de busca Comutação de cabeças Retardo rotacional Assim que os dados são encontrados, o passo seguinte é a transferência de dados. © 2004 by Pearson Education

22 Tempo de Busca Tempo necessário para que o braço de acesso se posicione sobre uma trilha em particular. Todos os braços de acesso se movem como uma unidade. Todos se posicionam simultaneamente sobre um conjunto de trilhas que compõe um cilindro. Voltar © 2004 by Pearson Education

23 Comutação de Cabeças A ativação de uma cabeça de leitura/ gravação em particular sobre uma trilha em particular. Todos os braços de acesso se movem juntos, mas somente uma cabeça de leitura/ gravação pode operar em determinado momento. Voltar © 2004 by Pearson Education

24 Retardo Rotacional O tempo necessário para que os dados desejados na trilha passem sob a cabeça de leitura e gravação. Em média, a metade do tempo para uma revolução completa do disco. Voltar © 2004 by Pearson Education

25 Transferência de Dados
O processo de transferir dados entre sua localizaçao na trilha do disco e a memória. Measures of performance Tempo médio de acesso: Aproximadamente, 10 milissegundos (10 milésimos de segundo). Pode ser melhorado através de cache de disco. Taxa de transferência de dados – quão rapidamente dados podem ser transferidos ao serem localizados. Expressa em termos de megabytes por segundo. Voltar © 2004 by Pearson Education

26 Cache de Disco Cache de disco – uma área especial da memória.
Quando a unidade de disco lê dados do disco, ela lê dados adjacentes e os armazena na memória. Quando é emitida a instrução de leitura seguinte, a unidade verifica primeiro se os dados desejados estão na cache de disco. Similar à cache de memória discutida anteriormente no Capítulo 4. Voltar © 2004 by Pearson Education

27 Armazenamento em Disco Óptico
Provê um armazenamento barato e compacto com maior capacidade. Um feixe laser varre o disco e capta reflexos de luz da superfície do disco. Categorizado pela capacidade de leitura e gravação. Mídia somente de leitura – o usuário pode ler, mas não pode escrever no disco. Gravar uma vez, ler muitas (WORM) – o usuário pode gravar no disco uma única vez. Magnético-óptico (MO) – combina capacidades magnéticas e ópticas. © 2004 by Pearson Education

28 Discos Compactos CD-ROM – a unidade somente pode ler dados de CDs.
Um CD-ROM armazena até 700 MB por disco. Principal mídia para distribuição de software. CD-R – a unidade pode escrever no disco apenas uma vez. O disco pode ser lido por uma unidade de CD-ROM ou CD-R. CD-RW – a unidade pode apagar e sobregravar dados múltiplas vezes. Alguns problemas de compatibilidade podem ser encontrados ao tentar ler discos CD-RW em unidades de CD-ROM. © 2004 by Pearson Education

29 Digital Versatile Disk (DVD)
Laser de ondas curtas podem ler pontos densamente empacotados. A unidade de DVD pode ler CD-ROMs. Capacidade até 17 GB. Possibilita armazenar filmes de longa- metragem. O som é melhor do que os de CDs de áudio. Existem diversas versões de DVDs graváveis e regraváveis. © 2004 by Pearson Education

30 Multimídia Apresenta informação com texto, ilustrações, fotos, narração, música, animação e clipes de filmes. Impraticável até o advento dos discos ópticos. Requisitos Aplicações © 2004 by Pearson Education

31 Requisitos Unidade de CD-ROM ou DVD-ROM. Placa de som ou chip de som.
Alto-falantes: Para obter som de alta qualidade adquira bons alto-falantes e instale subwoofers. Equipado para manipular MPEG: Padrões para compactação de vídeo. Voltar © 2004 by Pearson Education

32 Aplicações Educação: Outros: Embarque em tours virtuais.
Estude partituras musicais. Estude uma língua estrangeira. Outros: Prepare impostos com videoclipes de especialistas da Receita Federal. Jogue games. Voltar © 2004 by Pearson Education

33 Armazenamento em Fita Magnética
Fita similar à usada em cassetes de música. Categorizado em termos de densidade. Número de bits por polegada armazenados na fita. Usado principalmente para backup de dados armazenados em sistemas de disco. © 2004 by Pearson Education

34 Sistemas de Backup Imperativo ter cópias de dados importantes armazenadas longe do computador: Discos falham, ocasionalmente. Instalação de software pode causar pane no computador. Usuários cometem erros ao introduzir dados. Fita é uma mídia de backup ideal: Pode copiar o disco rígido inteiro para uma única fita em minutos. O backup pode ser programado para quando o sistema não estiver em uso. © 2004 by Pearson Education

35 Organizando Dados e Acessando Dados Armazenados
Caractere Campo Registro Arquivo Banco de dados © 2004 by Pearson Education

36 Caractere Uma letra, dígito ou caractere especial. Voltar
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37 Campo Um conjunto de caracteres relacionados.
Descreve uma característica de uma pessoa, lugar ou coisa. Para uma universidade, o prenome de um estudante seria armazenado em um campo. Campo-chave – um identificador único de um registro. Voltar © 2004 by Pearson Education

38 Registro Uma coleção de campos relacionados.
Para uma universidade, todos os campos referentes a um aluno constituem um registro. Voltar © 2004 by Pearson Education

39 Arquivo Uma coleção de registros relacionados.
Para uma universidade, todos os registros de estudantes compõem um arquivo. Voltar © 2004 by Pearson Education

40 Banco de Dados Uma coleção de arquivos relacionados armazenados com mínima redundância (duplicação). Para uma universidade, o arquivo de alunos, o arquivo de bolsistas, o arquivo do corpo docente/staff, o arquivo de cursos, o arquivo financeiro etc. comporiam um banco de dados. Organizado para tornar mais fácil a recuperação de dados. Voltar © 2004 by Pearson Education

41 Visão Geral do Plano de Arquivos
Deve idealizar um plano para colocar dados em uma unidade de armazenamento. Fatores-chave: Se os usuários devem acessar dados diretamente (de imediato). Como os dados devem ser organizados no disco. Tipo de processamento que se desenvolverá. © 2004 by Pearson Education

42 Organização de Arquivos
Três fatores importantes da organização de arquivos de dados no armazenamento secundário: Seqüencial Direta Indexada © 2004 by Pearson Education

43 Organização Seqüencial de Arquivos
Os registros são armazenados em ordem, de acordo com um campo-chave: Se um registro em especial for desejado, todos os registros anteriores devem ser lidos primeiro. Para atualizar um registro, um novo arquivo seqüencial deve ser criado, contendo tanto os registros alterados quanto os não alterados. O armazenamento em fita usa a organização seqüencial. Voltar © 2004 by Pearson Education

44 Organização Direta de Arquivos
Também chamada de acesso aleatório. Vá diretamente ao registro desejado usando uma chave: O computador não precisa ler todos os registros anteriores. Um algoritmo de randomização (hashing) é usado para determinar o endereço de uma chave específica. Requer armazenamento em disco. Voltar © 2004 by Pearson Education

45 Algoritmo de Randomização (Hashing)
Aplica uma fórmula matemática à chave para determinar o endereço em disco de determinado registro. Ocorre colisão quando o algoritmo de randomização produz o mesmo endereço em disco para duas chaves diferentes. Voltar © 2004 by Pearson Education

46 Organização Indexada de Arquivos
Combina elementos dos métodos seqüencial e direto: Registros armazenados seqüencialmente, mas o arquivo também contém um índice. O índice armazenado seqüencialmente contém a chave do registro. Dados acessados pela chave do registro. Voltar © 2004 by Pearson Education

47 Processando Dados Armazenados
Transações processadas para atualizar um arquivo-mestre: Transações – um evento comercial, como uma venda. Arquivo-mestre – dados que são atualizados quando ocorre uma transação, como um arquivo de transações ou um arquivo de estoques. Dois métodos principais de processamento de dados: Processamento em lote Processamento de transações © 2004 by Pearson Education

48 Processamento em Lote As transações são coletadas em grupos ou lotes:
O lote é processado e o arquivo-mestre é atualizado quando o computador tem poucos usuários on-line. Uso muito eficiente dos recursos do computador. O arquivo-mestre atual apenas é atualizado imediatamente após o processamento. Voltar © 2004 by Pearson Education

49 Processamento de Transações
Técnica de processamento de transações à medida que elas ocorrem. Também chamada de processamento em tempo real e processamento on-line. Terminais devem estar conectados diretamente ao computador. Proporciona atualização imediata do arquivo-mestre. Voltar © 2004 by Pearson Education