Hardware. Dispositivos de armazenamento

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1 1 Dispositivos de armazenamento Os dispositivos de armazenamento permitem guardar dados de forma permanente ou semipermanente Estes dispositivos, de acordo com a tecnologia utilizada na leitura e escrita dos seus dados, podem ser classificados em magnéticos, semicondutores e ópticos

2 Magnéticos (continuação) Discos rígidos Os discos rígidos (HD Hard Disk), assim designados por serem constituídos por material metálico, utilizam a electromagnetização das partículas para a gravação e a leitura dos dados Estes dispositivos permitem armazenar grandes quantidades de informação, que depois é acedida aleatoriamente Os discos rígidos podem ser designados por internos ou externos, conforme estão instalados dentro ou fora do computador A vantagem dos discos externos é permitir transportálos para outros computadores 2

3 3 Magnéticos (continuação) Discos rígidos Fig Disco rígido

4 Magnéticos (continuação) Bandas magnéticas As bandas magnéticas utilizam a electromagnetização das partículas de uma fita magnética para a gravação e a leitura dos dados, realizadas de forma sequencial As bandas magnéticas continuam a ser o suporte mais económico de armazenamento de grandes quantidades de dados e, por isso, as mais indicadas para fazer cópias de segurança (backups) da informação existente num computador 4

5 5 Semicondutores Cartões de memória Os cartões de memória servem para armazenar dados como texto, fotos, vídeos e músicas Estes são usados em diferentes tipos de dispositivos de hardware como, por exemplo, câmaras fotográficas digitais, telemóveis e leitores de MP3 De entre os vários tipos de cartões de memória, destacamse os CompactFlash, SmartMedia, SD (Secure Digital) Memory e MMC (MultiMedia Card)

6 Semicondutores (continuação) Pen drives As pen drives servem para armazenar dados e ligam-se ao computador através de uma porta USB Estas memórias constituem um meio prático para transporte de dados entre computadores, não necessitando, na maior parte das vezes, de instalação prévia de software Relativamente aos seus tamanhos e custos, pode-se considerar como boas a capacidade de armazenamento, a fiabilidade e a taxa de transferência dos dados 6

7 7 Ópticos Os dispositivos de armazenamento ópticos são dispositivos em que a leitura e a gravação dos dados são realizadas por processos ópticos, ou seja, através da utilização da tecnologia laser

8 8 CD (Compact Disk) B Formatos No quadro 6 são apresentados os principais formatos de CD organizados de acordo com o tipo de informação que podem conter

9 9 CD (Compact Disk) A Para gravação No quadro 5 são apresentados os principais formatos de CD, de acordo com as várias possibilidades de gravação

10 Quadro 5 Formato CD-R (Compact Disk Recordable) Descrição Os CD-R surgiram em 1990, procurando solucionar a necessidade dos utilizadores gravarem os seus próprios CD Permitem gravar dados apenas uma vez CD-RW (Compact Disk Rewriteable) Mini-CD Estes CD têm uma capacidade de gravação de 650 MB ou 700 MB Os CD-RW surgiram em 1995, permitindo a gravação e a regravação dos dados Estes CD têm uma capacidade de gravação de 650 MB ou 700 MB A designação dos Mini-CD é devida à dimensão do seu diâmetro de 8 cm, ao contrário dos CD, cujo diâmetro é de 12 cm Estes discos têm uma capacidade de gravação de 180 MB e com formatos R ou RW 10

11 11 CD (Compact Disk) (continuação) B Para gravação No quadro 5 são apresentados os principais formatos de CD, de acordo com as várias possibilidades de gravação

12 Quadro 6 Tipo de informação Áudio Vídeo e dados Formato CD-Digital Audio CD-Text Enhanced Music CD Super Audio CD CD-Rom XA Photo CD Vídeo CD Super Vídeo CD CD Multisessão 12

13 13 CD (Compact Disk) (continuação) B.1 Áudio a) CD-Digital Audio O formato CD-Digital Audio (CD-DA) surgiu em 1982 e foi o primeiro formato de CD indicado para gravação de áudio com muita qualidade Este, quando surgiu, revolucionou a forma de gravação que, até à época, era realizada no formato analógico em discos de vinil e fitas magnéticas Os sinais analógicos ao serem gravados nestes CD eram convertidos em sinais digitais

14 CD (Compact Disk) (continuação) B.1 Áudio (continuação) a) CD-Digital Audio (continuação) Para a divulgação deste formato de CD contribuíram, na época, de forma determinante as seguintes características: qualidade superior do audiodigital gravado, tamanho dos discos de 12 cm de diâmetro e capacidade para 74 minutos de música O formato CD-Digital Audio é um formato cujos ficheiros podem ser reproduzidos em qualquer leitor de CD Quando os ficheiros de áudio estão num formato diferente do CD- DA, por exemplo MP3, MP3pro, WAV, VQF, WMA e AIF, estes são automaticamente convertidos no formato CD-DA antes de serem gravados num CD de áudio A conversão do formato dos ficheiros pode atrasar o processo de gravação 14

15 CD (Compact Disk) (continuação) B.1 Áudio (continuação) b) CD-Text O formato CD-Text é utilizado para armazenar nos CD texto e áudio Este texto pode consistir em informação relacionada com os títulos e os intérpretes das músicas Actualmente, a maior parte das unidades de leitura CD-DA, existentes no mercado, não suportam o formato CD-Text Estas unidades podem reproduzi-los como se fossem CD de áudio, ignorando o texto Para que isto não aconteça, é necessário utilizar uma unidade de leitura CD-DA modificada Para criar um CD-Text, o gravador de CD tem de suportar este formato e gravá-lo no modo de gravação DAO (Disc at Once disco de uma vez), gravando uma ou várias pistas do CD numa só operação e fechando-o depois 15

16 16 CD (Compact Disk) (continuação) B.1 Áudio (continuação) c) Enhanced Music CD O formato Enhanced Music CD permite criar CD com áudio e dados segundo uma nova concepcção Neste formato as pistas de áudio vão ser gravadas no início do CD e as pistas de dados no fim Estes discos são mais indiciados como suporte multimédia do que os discos CD-DA, que apenas suportam áudio No formato Enhanced Music CD, as unidades de leitura CD-DA apenas lêem o áudio e ignoram os dados e as unidades de leitura CD-ROM XA lêem o áudio e os dados

17 17 CD (Compact Disk) (continuação) B.1 Áudio (continuação) d) Super Áudio CD O formato Super Áudio CD (SACD) resultou de mais uma parceria entre a Sony e a Philips Este formato reúne boas características de um padrão de som digital, porque aperfeiçoa a frequência de amostragem e o nível de quantização do sinal, melhorando a gravação e reprodução dos sinais digitais Para além da qualidade sonora, também a quantidade de informação aumentou em relação aos outros CD

18 18 CD (Compact Disk) (continuação) B.2 Vídeo e dados a) CD-ROM XA O formato CD-ROM XA (Compact Disk Read Only Memory Extended Architecture) é uma melhoria introduzida pela Sony, Philips e Microsoft em 1988, permitindo a intercalação (interleaving) de dados de áudio, texto e imagem num disco óptico multimédia Os leitores do formato CD-ROM XA podem ser utilizados como periféricos do computador

19 19 CD (Compact Disk) (continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) b) Photo-CD O formato Photo-CD constitui a base para a criação de um suporte alternativo às fotografias e aos slides convencionais, tornando possível o seu armazenamento no formato digital em discos CD-R Os CD, neste formato, podem ser lidos em unidades de leitura Photo-CD e visualizados na televisão ou em unidades de leitura de CD-ROM, CD-ROM XA e visualizados no monitor do computador

20 20 CD (Compact Disk) (continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) c) Vídeo CD O formato Vídeo CD (VCD) foi criado em 1993 pela Philips e JVC, de forma a permitir armazenar filmes que pudessem posteriormente ser reproduzidos em computador Este formato de CD é na realidade do tipo CD-ROM XA e pode comportar 74 minutos de áudio e de vídeo digitais, utilizando a compressão MPEG-1

21 21 CD (Compact Disk) (continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) d) Super Vídeo CD O formato Super Vídeo CD foi concebido para ser o sucessor tecnológico do formato Vídeo CD, no entanto, ao nível técnico está mais próximo do DVD do que do CD Os CD gravados no formato Super Vídeo CD contêm sequências de vídeo MPEG-2 e, utilizando a qualidade mais elevada, podem conter cerca de 35 minutos de filme num disco padrão com 74 minutos de capacidade de armazenamento

22 CD (Compact Disk) (continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) e) CD Multissessão O formato CD Multissessão tornou possível superar os inconvenientes do formato Disc At Once utilizado inicialmente pelos CD-R Nestes, os dados eram gravados de uma só vez e numa única pista Para concluir a gravação, o CD era fechado e não se podia acrescentar ou alterar dados ao seu conteúdo Com o formato CD Multissessão, os CD passaram a poder ser gravados em várias sessões e em momentos definidos pelos utilizadores, até o disco ficar preenchido 22

23 CD (Compact Disk) (continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) e) CD Multissessão (continuação) Em cada sessão de gravação, a tabela de conteúdo do CD (table of contents ou TOC) é actualizada para incluir novas informações Para que um CD Multissessão seja tratado pelo computador como uma unidade semelhante a uma das unidades internas, é necessário que o leitor de CD seja do tipo multissessão Se o leitor de CD não for multissessão, somente os dados gravados na primeira sessão de gravação serão vistos e todos os demais serão ignorados 23

24 24 DVD (Digital Versatile Disk) A Para gravação No quadro 7 são apresentados os vários formatos de DVD, de acordo com as possibilidade de gravação, que permitem aos utilizadores

25 25 Quadro 7 Formato DVD-R, +R (Digital Versatile Disk Recordable) DVD-RW, +RW (Digital Versatile Disk Rewritable) Descrição Permitem a gravação de dados apenas uma vez Estes DVD podem ter as capacidades de 4,7 GB (Single Layer) e 8,5 GB (Double Layer) no caso dos Single-sided e as capacidades de 9,4 GB (Single Layer) e 17 GB no caso dos Dual-sided Permitem a gravação e a regravação de dados e podem ser utilizados para fazer cópias de segurança dos dados em computadores pessoais Estes DVD podem ter as capacidades de 4,7 GB (Single Layer) e 8,5 GB (Double Layer) no caso dos Single-sided e as capacidades de 9,4 GB (Single Layer) e 17 GB (Double Layer) no caso dos Dual-sided

26 26 Quadro 7 (continuação) Formato DVD-RAM Descrição Permitem a gravação e regravação de dados de forma semelhante aos DVD-RW, mas mais rapidamente do que estes Estes DVD têm o disco protegido por uma estrutura de plástico semelhante às utilizadas nas disquetes Os primeiros discos DVD-RAM têm capacidades de 2,6 GB (Single-sided) ou 5,2 GB (Double sided) Os discos DVD-RAM versão 2 têm capacidades de 4,7 GB (Single-sided) ou 9,4 GB (Double-sided)

27 27 Quadro 7 (continuação) Formato Mini-DVD Descrição A designação dos Mini-DVD é devida à dimensão do seu diâmetro de 8 cm, ao contrário dos DVD, cujo diâmetro é de 12 cm Existem em dois formatos principais, Single Layer Single Side e Dual Layer Single Side, com capacidades, respectivamente, de aproximadamente 40 minutos de filme (2,66 GB) O tamanho destes DVD tornou-os mais adequados para determinados fins, como, por exemplo, no envio por correio de material multimédia relacionado com apresentações e vídeos Tem aproximadamente o dobro da capacidade de um CD-ROM, sendo porém mais leve

28 28 DVD (Digital Versatile Disk) (continuação) B Formatos No quadro 8 são apresentados os principais formatos de DVD, organizados de acordo com o tipo de informação que podem conter Tipo de informação Áudio Vídeo e dados Formato DVD Áudio DVD Vídeo DVD-ROM DVD híbridos Blue-ray

29 DVD (Digital Versatile Disk) (continuação) B.1 Áudio a) DVD Áudio O formato DVD Áudio surgiu em 2000 e é semelhante ao CD Áudio, mas em DVD Este formato proporcionou à indústria discográfica um novo impulso de desenvolvimento, permitindo armazenar áudio com alta qualidade e, devido à sua grande capacidade de armazenamento, incluir, além de música, informações adicionais, tais como biografias dos artistas, letras das músicas e videoclips Podem ser reproduzidos num leitor de DVD Áudio ou de DVD Vídeo 29

30 30 DVD (Digital Versatile Disk)(continuação) B.2 Vídeo e dados a) DVD Vídeo O formato DVD Vídeo surgiu nos Estados Unidos em 1997 e tornou-se um formato bem-sucedido Este formato é o mais indicado para o armazenamento de filmes completos de longa-metragem com alta qualidade de vídeo e audio surround Proporciona alguma interactividade ao permitir que os utilizadores mudem entre cenas através de menus, visualizem cenas de diferentes ângulos e seleccionem diferentes desfechos para o filme

31 DVD (Digital Versatile Disk)(continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) a) DVD Vídeo (continuação) Este formato possibilita a utilização de DVD de duas camadas para filmes mais longos, permitindo a reprodução contínua de um filme ou o armazenamento de um filme com duas versões As unidades de leitura/escrita de DVD Vídeo permitem a utilização de CD nos formatos CD-DA, Vídeo CD, CD-R e CD-RW Permitem também a utilização de DVD nos formatos DVD-R e DVD-RW e nos formatos DVD+RW e DVD+R quando as unidades o possibilitem 31

32 DVD (Digital Versatile Disk)(continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) b) DVD-ROM O formato DVD-ROM surgiu para substituir o formato CD- ROM, tendo mais capacidade de armazenamento que este e servindo de suporte aos formatos DVD Vídeo e DVD Áudio Este formato é indicado para guardar diversas aplicações multimédia e jogos com mais realismo As unidades de leitura de DVD-ROM permitem ler CD com os formatos CD-DA e CD-ROM e, actualmente, substituem as unidades de leitura dos CD-ROM nos computadores Estas unidades quando equipadas com dois lasers podem, também, efectuar a leitura dos formatos CD-R e CD-RW 32

33 33 DVD (Digital Versatile Disk)(continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) c) DVD híbridos O formato DVD híbridos permite ter em cada um dos lados de um DVD um formato diferente como DVD-ROM de um lado e DVD-RAM do outro Estes DVD permitem o seu funcionamento dos dois lados

34 DVD (Digital Versatile Disk)(continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) d) Blue-ray O formato Blue-ray é assim designado por utilizar uma tecnologia baseada num laser azul-violeta Esta tecnologia utiliza um disco com 12 cm de diâmetro, tal como os CD e DVD comuns Mas, por outro lado, utiliza um laser com um comprimento de onda menor que o dos CD e DVD Desta forma, aumenta a precisão e permite focar pontos mais pequenos e mais próximos na superfície do disco, conduzindo a um aumento na capacidade dos discos 34

35 35 DVD (Digital Versatile Disk)(continuação) B.2 Vídeo e dados (continuação) d) Blue-ray (continuação) Os CD e DVD podem ser lidos nas unidades de leitura e escrita deste tipo de discos Os discos neste formato podem ter a capacidade para armazenar 27 GB ou 54 GB conforme tenham uma ou duas camadas de gravação

36 36 Sistemas de ficheiros Conforme o que foi dito atrás, os discos ópticos assumem diversos formatos para o armazenamento de diferentes tipos de informação digital Estes formatos dos CD e dos DVD são descritos em documentos denominados livros e constituem normas internacionais Em relação aos CD os livros são identificados pela cor da capa e designam-se por: Yellow Book, Green Book, Red Book, Orange Book, White Book e Blue Book (quadro 9)

37 37 Quadro 9 Livro Red Book Yellow Book Green Book Ano de publicação Descrição Especificação física para o disco óptico CD e em particular para o CD-DA Constitui uma norma internacional designada por ISO/IEC Foi reformulada de forma a incluir o CD- Graphics e CD-Text Especificação do CD-ROM e da sua extensão CD-ROM XA Constitui uma norma internacional designada por ISO/IEC Especificação para o CD-i (CD-interactive), que esteve na origem do desenvolvimento de aplicações interactivas para o DVD Vídeo

38 38 Quadro 9 (continuação) Livro Orange Book White Book Blue Book Ano de publicação Descrição Especificações para os CD graváveis e regraváveis em multisessão Especificação para o Vídeo CD que é compatível com a norma ISO 9660 Foi expandida de forma a incluir os discos Super Vídeo CD Especificação para o Enhanced CD

39 39 Sistemas de ficheiros (continuação) Em relação aos DVD os livros são identificados por uma letra maiúscula e designam-se por A, B, C, D, E e F (Quadro 10) Para cada formato o livro descreve o processo físico de gravação, a organização lógica dos ficheiros e outras especificações

40 40 Quadro 10 Livro Formato A DVD-ROM B DVD Vídeo C DVD Áudio D DVD-R E DVD-RAM F DVD-RW Sistema de ficheiros UDF ou ISO 9660 UDF UDF UDF ou ISO 960 UDF ou ISO 960 UDF ou ISO 960

41 Sistemas de ficheiros (continuação) No quadro 11 é apresentado um resumo dos vários sistemas que permitem organizar e disponibilizar ficheiros em CD e DVD Quadro 11 Sistemas de ficheiros ISSO 9660 (CDFS) Extensão Joliet Extensão Rock Ridge Extensão El Torito ISO (ECMA-167) UDF Mount-rainer 41

42 Sistemas de ficheiros (continuação) a) ISO 9660 A norma ISO 9660 (CDFS Compact Disk File System) estabelece um conjunto de especificações relacionadas com a organização lógica dos dados de um CD e permite a criação de um sistema de ficheiros hierárquico, capaz de proporcionar a organização da informação contida num CD em ficheiros e directórios O sistema de ficheiros concebido através das especificações desta norma visa funcionar da forma mais compatível possível com todos os sistemas operativos Desta forma, por exemplo, um CD com o sistema de ficheiros ISSO 9660 pode ser lido em qualquer sistema operativo 42

43 43 Sistemas de ficheiros (continuação) a) ISO 9660 (continuação) Este sistema de ficheiros desenvolveu-se em três níveis: Nível1, permite utilizar no máximo 8 caracteres para o nome dos ficheiros e directórios e 3 caracteres para a extensão dos ficheiros Os caracteres permitidos são A-Z, 0-9 e o carácter de underscore (_) Os ficheiros não podem ser fragmentados, ou seja, têm de ser gravados num conjunto contínuo de bytes A estrutura dos directórios apenas se pode desenvolver ao longo de 8 níveis, incluindo o directório-raiz

44 44 Sistemas de ficheiros (continuação) a) ISO 9660 (continuação) Nível 2, permite utilizar no máximo 31 caracteres para o nome dos ficheiros e directórios Os ficheiros não podem ser fragmentados, ou seja, têm de ser gravados num conjunto contínuo de bytes Podem ser lidos pelo DOS, Windows 3.1 e pelas versões do Windows superiores à 95 Neste nível, a leitura dos nomes longos apresenta alguns problemas Nível 3, não há restrições nos nomes dos ficheiros e dos directórios

45 Sistemas de ficheiros (continuação) b) Extensão Joliet A extensão Joliet foi desenvolvida pela Microsoft para ultrapassar as limitações da norma ISO 9660 e dar resposta às especificações dos sistemas operativos mais recentes, mantendo a compatibilidade com o sistema operativo MS- DOS Das limitações apresentadas pelos sistemas de ficheiros ISO 9660, as especificações joliet permitem, entre outras: A utilização de nomes longos, até 64 caracteres Unicode, incluindo o espaço A expansão da árvore de directórios acima dos 8 níveis Nota: definição de unicode: 45

46 46 Sistemas de ficheiros (continuação) c) Extensão Rock Ridge A extensão Rock Ridge estabelece um conjunto de especificações adicionais relativas à norma ISO 9660, permitindo, desta forma, suportar as especificidades de sistemas operativos diferentes do MS Windows Destina-se a sistemas baseados no sistema operativos Unix / Linux Da extensão Rock Ridge destacam-se as seguintes características: suporte para directórios ou pastas e o nome dos ficheiros com um máximo de 31 caracteres Ao ler um CD no Linux com as extensões Rock Ridge, todas as informações associadas aos ficheiros, como proprietário, grupo, permissões e ligações simbólicas, são mostradas, à semelhança do que acontece com o sistema de ficheiros do Unix

47 Sistemas de ficheiros (continuação) d) Extensão El Torito A extensão El Torito é uma especificação para a criação de um CD de arranque de um computador Desta forma, evita-se a utilização de uma disquete ou de um disco rígido se o BIOS do computador estiver configurado para fazer arrancar o sistema operativo a partir de um CD Ao criar um CD de arranque utilizando a extensão El Torito, nos primeiros 1,44 ou 2,88 MB vai ser criada uma imagem de uma disquete de arranque Esta imagem é lida pelo BIOS como se tratasse, de facto, de uma disquete de arranque 47

48 48 Sistemas de ficheiros (continuação) e) ISO A ISO é uma norma internacional criada em 1995, que sofreu várias revisões até à actualidade Esta define o volume e a estrutura de ficheiros dos suporte de armazenamento que utilizam um funcionamento não sequencial para a transferência de informação Esta norma é equivalente ao standard ECMA-167 (European Computer Manufactures Association Standard number 167), 2.ª edição

49 49 Sistemas de ficheiros (continuação) f) UDF O UDF (Universal Disk Format) é um formato definido pela OSTA (Optical Storage Technology Association) com base nos standards ISO e ECMA-167 e constitui o sucessor do formato ISO 9660, apesar de poderem coexistir O UDF é um formato utilizado em todos os DVD e nos CD-R e CD-RW Tem por base standards abertos, permitindo a troca de informação entre sistemas operativos e entre suportes de armazenamento de informação

50 50 Sistemas de ficheiros (continuação) f) UDF (continuação) Este formato permite a gravação de dados num CD de forma semelhante à gravação numa unidade de disco rígido ou numa unidade de disquetes, suportando um grande número de funções avançadas, como nomes de ficheiros longos, árvores de directórios longas, ficheiros pequenos, ficheiros grandes e acesso a listas de controlo

51 51 Sistemas de ficheiros (continuação) g) Mount-rainer O formato Mount-rainer (Packet Writing Format) permite, de uma forma fácil e rápida, gravar, regravar e criar backups de dados para um CD Permite a inclusão de dados de um modo real com dragand-drop e a formatação on-the-fly na criação do CD, diminuindo a duração do processo de formatação de um CD