Fundamentos da Arquitetura de
Computadores
Memória Secundária
Prof. André Renato
1º Semestre / 2012
Memória Secundária
A memória secundária tem por finalidade
armazenar dados de forma permanente,
ou seja, independente da presença ou
ausência de energia elétrica;
 O armazenamento é feito através de
outro tipo de tecnologia como a
magnética ou a ótica, por exemplo;

Memória Secundária

Organização física:
◦ Um disco magnético é composto por pratos,
cada qual com duas superfícies.
◦ Cada superfície consiste de anéis
concêntricos denominados trilhas.
◦ Cada trilha consiste de setores separados por
espaços.
Memória Secundária
Memória Secundária
Memória Secundária

A capacidade de armazenamento de um disco depende de
diversos fatores tecnológicos e geométricos;
Capacidade = (# bytes/setor) x (méd. # setores/trilha) x
(# trilhas/superfície) x (# superfícies/prato) x(# pratos/disco)
 Exemplo:

◦
◦
◦
◦
◦

512 bytes/setor
300 setores/trilha (em média)
20.000 trilhas/superfície
2 superfícies/prato
5 pratos/disco
Capacidade = 512 x 300 x 20000 x 2 x 5
 = 30.720.000.000
 = 30,72 GB
Memória Secundária
Memória Secundária

Existem alguns fatores que determinam o
tempo total de recuperação de um dado
em um disco magnético:
◦ Tempo de procura: tempo de posicionamento
da cabeça na trilha correta;
◦ Latência rotacional: tempo para que o disco
seja posicionado no ponto correto;
◦ Tempo de transferência: tempo para que a
leitura de toda a informação seja feita;
Memória Secundária
Algumas áreas dos discos magnéticos são
especiais e não devem ser utilizadas
indiscriminadamente;
 Estas áreas são reservadas para o setor
de boot e para as tabelas de alocação de
arquivos;

Memória Secundária
A BIOS lê um setor especial do disco
chamado de regisro de boot mestre
(Master Boot Record - MBR);
 O MBR indica qual parte (partição) do
disco será utilizada para iniciar a máquina;
 O MBR é tão importante que
normalmente existe um cópia, caso haja
algum erro nos dados originais;

Memória Secundária
Para que seja possível recuperar
rapidamente as informações gravadas nos
discos é necessário que seja feita uma
espécie de mapeamento dos dados;
 A formatação do disco organiza trilhas e
setores do disco em regiões onde os
dados vão efetivamente ser gravados;

Memória Secundária
O tamanho e a quantidade dessas regiões
depende do tipo de formatação que será
feito;
 Estes elementos estão relacionados
também a um outro componente
chamado de tabela de alocação de
arquivos (File Allocation Table – FAT);

Memória Secundária



O sistema operacional é o software
responsável por gerenciar a utilização dos
discos;
Desta forma, ele precisa ter total controle
sobre o que está sendo gravada/lido e onde
isto está acontecendo;
Como os arquivos gravados no computador
geralmente são compostos por vários
(muitos!!!) bytes, não vale a pena tratar cada
byte do Hd em separado;
Memória Secundária
O SO (ou outro software), ao realizar a
formatação do HD, divide o disco em
pequenas regiões que serão administradas
pelo SO;
 Essas regiões são chamadas de clusters
(do disco);
 O SO mantém um controle sobre cada
cluster que existe no HD;

Memória Secundária
Toda vez que se cria um arquivo, ele é
associado a um cluster;
 Essa associação fica registrada na FAT;
 O problema ocorre quando o arquivo é
maior do que o tamanho do cluster, que
em alguns sistemas é de
aproximadamente 4Kb;

Memória Secundária
É preciso manter então um tipo de lista
de clusters onde estão gravadas todas as
partes do arquivo;
 Um mesmo arquivo pode ser divido em
várias partes, cada uma em um cluster;
 Os clusters podem não ser adjacentes;

Memória Secundária
Memória Secundária

Dependendo do tamanho atribuído aos
clusters, podemos encontrar duas
situações que levam o sistema a
apresentar um desempenho abaixo do
possível. São elas:
◦ Clusters pequenos: grande fragmentação de
arquivos (fragmentação externa desfragmentação);
◦ Clusters grandes: espaço ocioso em disco,
pois os arquivos ocuparão pouco espaço em
cada cluster (fragmentação interna).
Memória Secundária
Arquivos sofrem alterações constantes
quando inserimos, alteramos ou
eliminamos dados.
 Nem sempre os espaços disponíveis
podem ser reutilizados de imediato,
fazendo com que a memória fique cheia
de “buracos”.

Memória Secundária
Os discos podem ainda ser divididos em
partes lógicas chamadas de partições,
com o objetivo de gerenciar melhor
grandes volumes de dados;
 Cada partição contém seu próprio setor
de boot e sua FAT;
 Assim, cada partição pode ter um SO
diferente;
 No MBR, fica a tabela de partições;

Memória Secundária

Discos óticos:
◦ Originalmente para áudio.
◦ 650 MB gerando mais de 70 minutos de
áudio.
◦ Policarbonato com cobertura altamente
reflexiva, normalmente alumínio.
◦ Dados armazenados como sulcos, na forma
de uma espiral, que abrange toda a estrutura
física do disco.
◦ Lidos pela reflexão do laser.
Memória Secundária
Memória Secundária
Memória Secundária

Fita Magnética:
◦
◦
◦
◦
◦
Acesso serial.
Lenta.
Muito barata.
Backup e arquivamento.
Forma mais moderna: unidades de fita Linear
Tape Open (LTO).
 Desenvolvida no final da década de 1990.
 Alternativa de fonte aberto para os diversos
sistemas de fita patenteados.