Faculdade Tecnológica Lourenço Filho
Redes de Computadores
2012.1
Arquitetura de Computadores
Mídia
Entrada e Saída E/S
Prof.: Antonio Filho
[email protected]
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
3
Mídia de E/S e Armazenamento
 Fita de Papel (obsoleta)


Canal
Não ocupava quase espaço
Altura
Altura
Tira de dados chegando como entrada ou deixando o
sistema sob a forma de uma saída perfurada
Placa Guia
Traseira
Direção de
Transporte
0 1 2
3 4 5 6
2 22 222 2
Alimentação
4
Mídia de E/S e Armazenamento
 Cartão Perfurado (obsoleto)
Entrada
de cartões
Altura
Furo
Coluna
5
Mídia de E/S e Armazenamento
 Formulário Contínuo (Papel Sanfonado)

Organizado em linhas e colunas

Pode conter uma ou mais vias

Pautado ou liso
6
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” ]
7
Mídia de E/S e Armazenamento
 Fita Magnética
Carretel
Rolo
Encaixe
Fita
Coluna
Vista lateral
Vista frontal
Trilha
8
Mídia de E/S e Armazenamento
 Tipos de Fita Magnética

Rolo (reel)

Cassette

Cartucho (cartdrige)

DAT (Digital Audio Tape)
9
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
10
Mídia de E/S e Armazenamento
 Disco Magnético
Setor ou
Segmento
2
1
9
3
8
Trilhas
4
5
7
6
Cluster
11
Mídia de E/S e Armazenamento
 Disco Magnético
Superfície do
disco
Cabeça de
leitura/escrita Antes
Um dos modos equivale ao
registro de zeros (0), enquanto o
outro ao registro de uns (1)
do processo de
armazenamento de dados,
as partículas magnéticas
estão desalinhadas
A cabeça de leitura/ escrita
inscreve
os
dados
alinhando cada partícula
magnética
da
mídia
segundo um de dois modos
possíveis
12
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
13
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)
14
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
Braços
de Acesso
Discos
Cabeças de Trilha
15
Leitura/Gravação
Mídia de E/S e Armazenamento
 Tipos Populares de Discos Magnéticos

Flexível ou Disquete
Drive de disquete 3½”

Capacidades: 360 KB a 1,44 MB

Custo: cerca de US$ 1 ou menos
Disquete de 3½”
Disquete de 5¼” (obsoleto)
16
Mídia de E/S e Armazenamento
 Anatomia de um Disco Flexível
Proteção
contra gravação
Cobertura plástica rígida
Protetor metálico
com mola
Etiqueta
Furo indicador
de alta densidade
Revestimentos
do disco
Disco de metal
Superfície plástica do disco
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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)
18
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
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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.
20
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
21
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Rígidos

Endereçamento do Disco Rígido


Tempo de Acesso ao Disco


Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas na
mesma locação no conjunto de superfícies
circulares rígidas de um disco rígido
Fatores influentes: tempo de busca, atraso
rotacional, tempo de movimentação dos dados
Cache de Disco

Estratégia para a elevação do desempenho do
sistema
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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
Pelo humano
cerca de 6,35.10-3 cm2 Partícula de poeira
cerca de 3,81.10-3 cm2
Partícula de fumaça
cerca de 254.10-6 cm2
Cabeça de leitura/escrita
remove particulas na superfície do
disco com dimensões da ordem
de 1,27.10-6 cm2
Cabeça de
leitura/gravação
Superfície do disco rígido
23
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
24
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Ópticos
CD-ROM
1984
CD de Áudio
1982
CD-R
1990
VCD
1993
DVD
1996
DVD-ROM
1997
CD-RW
1997
DVD
gravável
1999
25
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
26
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
27
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
28
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
29
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.
34
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
35
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
36
Mídia de E/S e Armazenamento
 Smart Label (I-Code)

Etiqueta “inteligente” contendo chips ICode

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
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