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LEZ. N. 7 - Le Memorie di massa -
Le memorie di massa non sono i ricordi di un prode eroe combattente per la Libertà, tipo Silvio Pellico, né di una ultra quarantenne liftata convinta che a tutti interessino i particolari della sua vita sessuale, no, carini, le memorie di massa sono aggeggi che stanno o dentro il PC o fuori, ma sia che stiano acquattati nel pancione del PC sia che siano infilzati su di una porta USB, su di essi possiamo scrivere la ricetta della pasta e fagioli di zio Ulderico e, quando ci serve, leggercela in santa pace.
***
Le memorie di massa sono, dunque, periferiche di I/O: Input ed Output, perché i dati possono essere letti, presi dal disco (input)
oppure scritti, memorizzati sul disco (output);
si distinguono in:
memorie magnetiche: floppy disk e hard disk
ed ottiche: CD e DVD.
Diski floppy e pinzellacchere
Lei è un tipo proprio rigido, anzi lei è davvero un Hard Disk
Iniziamo a vedere cosa è come funziona l’Hard Disk (HD)
L’
Hard Disk o disco rigido o fisso è il supporto di memorizzazione permanente dei dati in un PC.
E’ formato da uno o più dischi di alluminio o di vetro, (il disco ha due facce dette piatti),
ricoperti di materiale ferromagnetico, e da
due testine (una per lato, per ogni piatto) che si spostano avanti ed indietro per leggere e scrivere i dati. (In pratica immaginate dei piccoli 45 giri di metallo impilati, con le testine messe una sotto e l’altra sopra al disco).
I dati sono memorizzati dalle testine che grazie al materiale ferromagnetico che ricopre i piatti scrivono sulla loro superficie, in cerchi concentrici detti tracce.
Le tracce, a loro volta, sono divise in settori ("spicchi") o blocchi fisici,
gruppi di settori formano i
cluster o blocchi logici di dimensioni maggiori.
Il cilindro è l'insieme delle tracce corrispondenti di tutti i dischi.
il numero del cilindro, testina e settore danno la posizione sul disco del singolo dato
(L'hard disk ruota continuamente a differenza del floppy che ruota solo in lettura e scrittura).
I cavi di collegamento tra HD e scheda madre
L'Hard Disk è collegato tramite una interfaccia (controller) alla
scheda madre e può essere
S-ATA: Serial Advanced Technology Attachment o
SCSI: Small Computer System Interface, diffusa per lo più sui server o su PC
con prestazioni elevate;
l'interfaccia S-ATA sta sostituendo
la P-ATA: Paralel ATA.
La P-ATA tramite un cavo piatto grigio,
cavo IDE (Intelligent Drive Electronics), detto anche connettore P-ATA,
connette l'hard disk alla scheda madre e presenta un connettore nero per la connessione
dell'hard disk master (ovvero l'hard disk vero e proprio) sul canale primario ed
un connettore grigio per lo slave, in genere il lettore CD/DVD, ed il connettore blu per la connessione alla scheda madre.
Il canale secondario può essere utilizzato per un secondo hard disk in posizione master ed il masterizzatore in posizione slave.***
(Ogni scheda madre ha in genere due connettori IDE, detti anche canali primario e secondario,
quindi è possibile connettere alla scheda madre fino a 4 unità: 2 hard disk, un lettore
CD/DVD ed un masterizzatore).
I cavi S-ATA sono meno ingombranti rispetto ai cavi piatti IDE o P-ATA,
quindi consentono una migliore ventilazione all'interno del case.
Oltre a collegare il cavo IDE è necessario collegare anche il cavo proveniente
dall'alimentatore (cavo a 4 contatti) per fornire al disco corrente elettrica.
Caratteristiche di un hard disk sono:
la capacità che si misura in GB (Giga Byte);
il tempo di accesso che è il tempo necessario affinché un dato possa essere reperito sul disco e dipende dalla velocità con cui la testina si sposta sul disco per reperire la traccia;
la velocità di trasferimento è la quantità di dati che l'hard disk è in grado di leggere o scrivere sul disco in un determinato tempo.
Inoltre un hard disk è caratterizzato anche dalla presenza di un
buffer ossia una memoria cache, (attualmente di 16 MB), dove sono memorizzati gli ultimi dati letti o scritti; il buffer è un componente elettronico ed è più veloce di uno meccanico, quindi la velocità di trasferimento è maggiore.
Gli hard disk sono realizzati in formati standard:
3,5 pollici presenti nei desktop, nei server;
2,5 pollici presenti nei PC portatili.
L'hard disk può essere anche esterno al PC ed utilizza connessioni USB o Firewire.
L'hard disk può essere rumoroso a causa della rotazione ad alta velocità dei dischi,
la velocità di rotazione dell'hard disk è di 7.200 giri/minuto ed oltre per i PC desktop,
5.400 giri/minuto per gli hard disk dei PC portatili;
un hard disk lento è poco rumoroso, uno veloce è molto rumoroso.
Vedi anche
Deframmentazione del disco rigido
e
Viaggio all’interno del PC
CD-ROM e DVD sono supporti di memorizzazione ottica, sono dischi di resina con uno strato metallico,
nei quali i dati
sono memorizzati in un'unica traccia a spirale, che viene letta dal centro alla periferia con accesso sequenziale.
CD e DVD si distinguono per:
- maggiore quantità di tracce nei DVD,
- differente velocità di lettura e scrittura, 48x o 52x per i CD, 8x e 16x per i DVD,
- capacità: 700 MB pari a 80 minuti per i CD,
4,7 GB per i DVD a singola densità, 8,4 GB per i DVD a doppio strato o Dual layer.
Un raggio laser scrive i dati come successioni di "buche",
che rappresentano il bit 1, l'assenza di buche rappresenta il bit 0.
Il raggio laser legge le irregolarità nella superficie del disco
e le interpreta appunto come successioni di 0 e 1.
(I dati in informatica, infatti, sono rappresentati da una successione di 0 e 1, ogni carattere è rappresentato
da 8 bit, che formano un byte).
Si distinguono i CD-R ed i DVD-R registrabili una sola volta,
ed i CD-RW ed i DVD-RW riscrivibili più volte.
Il
floppy disk o dischetto è un supporto di memorizzazione ormai in disuso, sostituito dalle "penne" USB.
Ancora in uso sono i floppy HD (High Density) da 3 1/2 pollici ossia ad alta densità o 1.44 MByte
(con due fori, quello di destra permette la protezione dalla scrittura se chiuso).
Il floppy disk è formato da un disco magnetico sottile e flessibile, contenuto in un involucro di plastica;
nella parte superiore è presente una linguetta metallica sotto la quale si trova una feritoia, che permette
alle testine di leggere e scrivere.
I floppy sono soggetti ad usura, possono smagnetizzarsi,
quindi vanno verificati periodicamente per non perdere i dati.
Le chiavi USB o penne USB o
Pen drive sono supporti di memorizzazione veloci, capienti e di
dimensioni molto ridotte. I dati sono memorizzati in una memoria flash, presente all'interno.
La velocità di lettura / scrittura è, nelle versioni che supportano il protocollo USB Mass Storage
versione 2.0, di 480 Mbit/s (Mega bit per secondo); nella versione precedente 1.1 la velocità era
limitata a 12 Mbit/s.
Il numero di scritture supportate è molto alto, a differenza degli hard disk non vi sono meccanismi
mobili e la capacità di memorizzazione aumenta sempre più, sono resistenti agli urti, non risentono
delle vibrazioni, nè di forti campi magnetici, nè a differenza dei supporti ottici risentono del
decadimento dovuto all'esposizione ai raggi solari, i tempi di accesso alle informazioni sono più
bassi rispetto agli hard disk ed ai supporti ottici, per tali motivi stanno diffondendosi rapidamente.
La memoria flash o flash memory è un circuito elettronico semiconduttore, non presenta nessuna parte
mobile, è una memoria permanente riscrivibile, che mantiene i dati anche in assenza di alimentazione
elettrica.
Memory card
Le schede di memoria o memory card sono sistemi di memorizzazione molto piccoli e sempre più capienti
e meno costosi, utilizzate per le macchine fotografiche, i cellulari o gli smartphone, i palmari.
Dai pochi MB iniziali si è arrivati fino a 4 GB, i formati sono tanti:
SD o Secure Digital, le più diffuse,
MMC o MultiMediaCard, mini e microSD.
Le memory card sono lette da appositi lettori di smart card presenti sui PC più recenti o da
lettori acquistabili separatamente e che si collegano al PC tramite porta USB.
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