Laboratorio Informatico
Promemoria degli argomenti
Intervento #6
prof. ing. Paolo Bidello
AA 2005/2006
Argomenti della 6a lezione
 Memorie di massa
 Floppy disk (FD)
 Struttura
 Capacità di memorizzazione
 Modalità di memorizzazione
 Formattazione
 Hard Disk (HD)
 Struttura
 Principali differenze con i FD
 Ottimizzazione
 FAT
 Prestazioni degli HD
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Struttura dei Floppy Disk (FD)
Settore
Traccia o anello
Floppy disk
Particolare del dischetto
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Floppy drive
Floppy Disk
 Il Floppy Disk (FD) viene inserito nell’unità
Floppy (FD unit) o Floppy Drive
 L’interno è un disco flessibile suddiviso dal
punto di vista logico in tracce (o anelli) e
settori (spicchi)
 Ciascun settore contiene 512Byte di
memoria
 Guardando lo schema disegnato se ne
ricava che i settori più esterni sono
caratterizzati da una densità di informazioni
minore dei settori più interni
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Capacità di un FD
Tipo
# Facce
# Tracce
# Settori
Capacità
DD
2
80
9
720kB
HD
2
80
18
1,44MB
 Il tipo semplice (Double Density) è suddiviso in 9
settori per due facce (superiore ed inferiore) e
immagazzina informazioni per una capacità di 720kB
 Il tipo ad alta densità (High Density) è suddiviso in 18
settori (sempre per due facce) e contiene 1,44MB di
informazioni
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Modalità di memorizzazione
 La memorizzazione delle informazioni sulla superficie
del disco si basa sulle proprietà magnetiche della
superficie stessa e della testina
 Inizialmente tutte le particelle elementari del disco
sono orientate con la medesima polarità
 Una testina, quando memorizza (scrive), è in grado di
alterare lo stato della polarità della superficie
 Uno stato positivo di una particella elementare di
disco viene interpretato come un bit di valore 1, uno
stato negativo come un bit di valore 0
 Quando legge la testina è capace di accorgersi della
polarità della particella elementare
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Formattazione
 Con la formattazione si prepara la
superficie del disco assegnando a
tutte le particelle la medesima
polarità e suddividendo logicamente il
disco in tracce e settori
 La formattazione del disco dipende
dal Sistema Operativo
 Con la formattazione si perdono tutti
le informazioni presenti sul disco
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Struttura degli Hard Disk (HD)
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Hard Disk
 Sono costituiti da un collettivo di dischi in
alluminio (rigidi e non flessibili) rivestiti in
materiale ferromagnetico, impilati e
calettati sullo stesso asse di rotazione
 L’involucro esterno è sigillato per impedire
che ogni microcontaminante possa
interferire con le minime tolleranze dei
dischi e delle testine
 Tra i dischi della pila e le testine esistono
distanze dell’ordine di pochi millesimi di
millimetro
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Hard Disk
 Le testine sono disposte a “pettine” e sono
due per disco: una per la faccia superiore
ed una per la faccia inferiore
 Esse si muovono solidalmente per
traslazioni rigide in senso radiale, cioè in
modo da coprire tutte le posizioni comprese
tra il centro di rotazione del disco (asse) ed
il suo raggio
 Data una certa distanza radiale, il collettivo
delle tracce presenti su tutti i dischi che ha
pari distanza si chiama CILINDRO
 Il Cilindro 0 è quello più esterno
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Principali differenze tra FD e HD
 Il numero di tracce e settori molto è
più elevato negli HD rispetto ai FD
 La capacità di memorizzazione di un
HD è maggiore di diversi ordini di
grandezza (circa 100GB contro
1,44MB)
 Gli HD presentano tempi medi di
accesso alle informazioni
sensibilmente minori rispetto ai FD
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Ottimizzazione
 Data l’enorme capacità di memoria di un
HD si rendono necessari alcuni
accorgimenti per velocizzare la lettura e la
scrittura delle informazioni
 I controller di disco danno priorità di
scrittura a:
 settori contigui
 settori appartenenti alla stessa traccia
 settori appartenenti allo stesso cilindro
 Solo quando tutti i settori (secondo le
priorità prima elencate) sono saturi il
controller sposta l’asse del pettine
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FAT
 La mappatura dei settori che contengono i
segmenti di un certo file è allocata in una
speciale tabella del disco detta FAT (File
Allocation Table)
 Per ogni file presente su un disco, esiste un
record nella FAT che contiene il suo nome e
gli indirizzi dei settori nei quali è presente
 Ogni Sistema Operativo è caratterizzato da
una propria FAT (FAT, FAT32, NTFS)
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Deframmentazione
 Quanto più un disco è usato ed un file è
lungo, tanto maggiori saranno le probabilità
che il file sarà scritto su settori non
contigui, con problemi crescenti per i tempi
medi di accesso alle informazioni
memorizzate
 Esistono delle applicazioni che consentono,
entro limiti che dipendono dallo stato dei
dischi, la loro deframmentazione
 Essa consiste nel ripristinare la continuità
dei file in settori contigui
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Defrag
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Prestazioni di un HD
 I fattori che incidono sulle prestazioni
(tempi medi di accesso alle informazioni di
un Disco Rigido) sono legati:
 Al numero di giri (che va da 5.400 dei primi
dischi fissi a 10.400 RPM dei dischi attuali)
 All’ottimizzazione eseguita dai controller
 I primi dischi fissi erano caratterizzati da
tempi medi di accesso di circa 35ms
 I dischi fissi attuali presentano tempi medi
di accesso sensibilmente più ridotti, di circa
9ms
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Qualche domanda
 Quanti MB contiene un settore?
 Da quanti dischi è composto un cilindro?
 Che succede con la formattazione di un
disco?
 Un FD Double Density ha capacità maggiore
o minore di un FD High Density?
 Cos’è la NTFS?
 Come si conserva traccia del contenuto di
un disco?
 Quante testine ci sono in un HD?
 Quante tracce ci sono in un FD?
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