Informática Aplicada à Química. Hardware armazenamento II

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1 Informática Aplicada à Química Hardware armazenamento II

2 Sistemas de Armazenamento de Dados Sistemas de Armazenamento de Dados Partes Físicas Características Composição Dispositivos de armazenamento Mídia de armazenamento Localização Interna (configuração no contexto da unidade do sistema) Externa (dispositivos separados)

3 Sistemas de Armazenamento de Dados Sistemas de Armazenamento de Dados Partes Físicas Características Registro/ Recuperação de Dados Mídia passa usualmente por uma cabeça de leitura/gravação no dispositivo de armazenamento a fim de que os dados sejam lidos/escritos Volatilidade Mídia de armazenamentoönão volátil Manutenção dos dados registrados após o desligamento da alimentação do sistema Contraste com a maioria dos tipos de memória (voláteis)

4 Sistemas de Armazenamento de Dados Sistemas de Armazenamento de Dados Partes Físicas Características Mídia Fixa x Mídia Removível Mídia Fixa Tipicamente mais rápida e mais barata Mídia Removível Capacidade ilimitada Transporte fácil e seguro

5 Sistemas de Armazenamento de Dados Sistemas de Armazenamento de Dados Partes Físicas Características Acessibilidade Seqüencial Registros em arquivos só podem ser recuperados na mesma seqüência em que foram fisicamente armazenados (e.g. dados armazenados em fitas magnéticas) Direta Registros podem ser recuperados em qualquer seqüência, independentemente do armazenamento físico (e.g. dados armazenados na maioria dos discos magnéticos e ópticos)

6 Sistemas de Armazenamento de Dados Sistemas de Armazenamento de Dados Partes Físicas Características Representação de Dados Lógica Refere-se à visão do usuário sobre a forma como os dados são armazenados Física Refere-se ao modo físico real como os dados são armazenados na mídia, sob o ponto de vista do computador

7 Mídia de Armazenamento Mídia de Armazenamento 1ª Geração 2ª Geração 3ª Geração 4ª Geração 5ª Geração Tambor Magnético Núcleo Magnético Núcleo Magnético Chips de Memória Semicondutora LSI Chips de Memória Semicondutora VLSI Tendência: Mídia com capacidades de armazenamento cada vez mais elevadas utilizando circuitos microeletrônicos cada vez menores

8 Mídia Fita de Papel Cartão Perfurado Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Fita Magnética Disco Magnético Disco Óptico

9 Fita de Papel (obsoleta) Não ocupava quase espaço Tira de dados chegando como entrada ou deixando o sistema sob a forma de uma saída perfurada Placa Guia Traseira Direção de Transporte Canal Alimentação Altura

10 Cartão Perfurado (obsoleto) Entrada de cartões Altura Cartão Cartão Cartão Universal: Universal Universal: Saída de cartões colunas colunas colunas alturas alturas alturas Furo Coluna

11 Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Organizado em linhas e colunas Pode conter uma ou mais vias Pautado ou liso

12 Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14 x 11 ] US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5 x 11 ]

13 Fita Magnética Carretel Rolo Encaixe Fita Coluna Vista lateral Vista frontal Trilha

14 Rolo (reel) Cassette Cartucho (cartdrige) Streamer Tipos de Fita Magnética DAT (Digital Audio Tape)

15 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, e BPI

16 Paridade Conceito graças ao qual a leitura de informações em uma fita ou disco magnético ocorre exatamente do modo como foram gravadas Paridade Ímpar (mais usada) Registro de um bit adicional ao byte, que será magnetizado somente se a contagem de bits ao longo do byte for um número par Bit adicional Ö Bit de Paridade (gravado nas fitas magnéticas na Trilha de Paridade)

17 Disco Magnético Setor ou Segmento Trilhas Cluster

18 Superfície do disco Disco Magnético Cabeça de leitura/escrita Antes 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 Um dos modos equivale ao registro de zeros (0), enquanto o outro ao registro de uns (1)

19 Fixos Tipos de Discos Magnéticos HPT (Head Per Track) Rígido (Winchester ou Hard Disk) Removíveis Flexível ou Disquete (Floppy Disk) Cartucho (cartdrige) Panela (pack) Optomagnético

20 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)

21 Tipos Populares de Discos Magnéticos Rígido ou Winchester Capacidades típicas: 1 GB a 200 GB Custo: US$ 100 a 1000 Interno ou externo Mecanismo de Acesso Cilindros Discos Braços de Acesso Cabeças de Trilha Leitura/Gravação

22 Discos Rígidos Propriedades Físicas Permanentemente selado no interior do drive Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis Invólucro selado Placa de circuito impresso Placa de circuito impresso Eixo da montagem Conjunto de discos rígidos Cabeças de leitura/escrita Mecanismo de acesso

23 Discos Rígidos Endereçamento do Disco Rígido Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas na mesma locação no conjunto de superfícies circulares rígidas de um disco rígido Tempo de Acesso ao Disco Fatores influentes: tempo de busca, atraso rotacional, tempo de movimentação dos dados Cache de Disco Estratégia para a elevação do desempenho do sistema

24 Discos Rígidos Padrões ATA/IDE e SCSI, Canal de Fibra 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, cm Partícula de poeira cerca de 3, cm Partícula de fumaça cerca de cm Cabeça de leitura/escrita remove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1, cm Cabeça de leitura/gravação Superfície do disco rígido

25 Tipos Populares de Discos Magnéticos Flexível ou Disquete Capacidades: 360 KB a 1,44 MB Custo: cerca de US$ 0.50 ou menos Drive de disquete 3½ Disquete de 5¼ (obsoleto) Disquete de 3½

26 Proteção contra gravação Etiqueta Anatomia de um Disco Flexível Cobertura plástica rígida Protetor metálico com mola Furo indicador de alta densidade Revestimentos do disco Disco de metal Superfície plástica do disco

27 Características Físicas Atualmente a maioria é de 3½ de diâmetro e capacidade de armazenamento de 1,44 MB Uso Discos Flexíveis z z Inserção no drive apropriado, na direção apropriada Manutenção do disco no drive enquanto estiver sendo acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)

28 Zip disks Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives Capacidade (Custo): 100 MB (U$ 10.00), 250 MB (U$ 12.00) ou 750 MB (U$ 15.00)

29 Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade SuperDisks drives (Laser servo drives) Armazenamento magnético, uso de laser para a localização de trilhas e posicionamento de cabeças de leitura/gravação Capacidade (Custo): 120 MB (U$ 10.00) ou 240 MB (U$ 12.00)

30 Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade HiFD (High Density Floppy Disk) drives Mais rápidos dos que os demais drives de disco magnético de alta capacidade 3.6 MBps Possibilidade de leitura de discos flexíveis convencionais Diâmetro: 86 mm Capacidade (Custo): 200 MB (U$ 15.00)

31 Discos Ópticos CD de Áudio 1982 CD-ROM 1984 CD-R 1990 VCD 1993 DVD 1996 DVD-ROM 1997 CD-RW 1997 DVD gravável 1999

32 Discos Ópticos CD-ROM Tecnologia similar à do CD de áudio Capacidade: 650 MB CD-R (CD Recordable) CD gravável uma única vez CD-WORM (CD-Write Once Read Many) Similar ao CD-ROM, porém gravável (uma única vez, para muitas leituras)

33 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

34 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

35 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

36 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

37 Tinta Magnética Uso em cheques bancários Impressão de números com tinta magnética (tinta com partículas magnéticas em suspensão) Há dois sistemas importantes CMC-7 (Character Magnetization Code - 7 digits) MICR (Magnetic Ink Character Recognition)

38 Tinta Magnética CMC-7 Usado no Brasil, México, França, Espanha MICR Usado nos Estados Unidos, Canadá, Porto Rico, Panamá e Inglaterra

39 Código de Barras (Bar Code) Código de Barras (Bar Code) Uso em automação comercial (supermercados e lojas comerciais em geral)

40 EAN-8 UPC-E Código de Barras (Bar Code) Sistemas importantes UPC (Universal Product Code) Uso nos EUA: 12 dígitos EAN (European Article Numbering) Uso na Comunidade Européia : 13 dígitos Adotado no Brasil EAN-13 UPC-A

41 Reconhecimento Óptico de Caracteres (Optical Character Recognition - OCR) Uso pelos Correios e outros serviços em atividades de reconhecimento de caracteres manuscritos ou impressos e posterior transcrição para sistemas computacionais,opr6u )UDQFLVFRGD&RVWD 5XD5LWD3HUHLUDGD6LOYD %RGRFRQJR &DPSLQD *UDQGH 3%

42 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.

43 Cartão Magnético Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética Tarja magnética

44 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:

45 Smart Label (I-Code) Etiqueta inteligente contendo chips I-Code Alimentação do chip dispensável Energização e emissão de sinal de identificação quando o chip passa por sensores

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