TEMA 16. CINTAS MAGNETICAS.

Medio muy común de almacenar información debido a su bajo coste. La cinta magnética que se utiliza en informática es de poliester, cubierta por un lado de partículas de oxido magnetizable.

Las medidas son :

• Grosor : 1'5m.

• Ancho : 0'5 pulgadas (1 pulgada=2'54 cm).

• Largo : 600, 1200, 2400 pies (1 pie=30 cm).

1.- Organización física.

En vez de leer carácter por carácter, se leen grupos de caracteres (bloque físico). Para separar cada bloque físico en la cinta, existe un espacio en blanco : interbloque. Sirven para acelerar la cinta antes de leer un bloque.

El proceso para la lectura de datos es el siguiente.

1.- Se acelera la cinta en un interbloque.

2.- Se lee el bloque.

3.- Se almacena en un buffer de E/S.

4.- Se para la cinta en el siguiente interbloque.

2.- Organización lógica.

Registro lógico : Colección de datos relacionados con una entidad. En un bloque físico se pueden almacenar varios registros lógicos. Al numero de registros lógicos que se pueden almacenar en un bloque físico se le llama factor de bloqueo.

3.- Métodos de grabación.

NRZ1 : Cuando grabamos un 1 se produce un cambio un el estado de magnetización del óxido, y cuando grabamos un 0, no se produce cambio. Se pueden almacenar 800 bytes por pulgada.

PE (Phase encoding). El 1 se escribe con una direccion de magnetización, y el 0 con la direccion contraria. 1600 bytes por pulgada.

ETIQUETAS : Información que se escribe al principio y al final de la cinta, y al principio y al final de cada fichero, con el objetivo de identificar la cinta y cada fichero.

1.- VH (Cabecera de volumen) : Se escribe al principio de la cinta. Escribe un numero que identifica a la cinta : numero de secuencia, y el nombre de cada uno de los ficheros.

2.- FH (Cabecera de ficheros) : Nombre de fichero, fecha de creacion y fecha de purgado (fecha en que el fichero no sirve, pudiendo escribir encima).

3.- FT (Final de fichero) : Numero de registros logicos que contiene el fichero, numero de bloques fisicos que contiene la cinta, y el numero de secuencia de la cinta en caso de que el fichero este en mas de una cinta (ficheros multivolumen).

4.- VT (Final de volumen) : Final de la cinta.

5.- TM (Marcas de cinta) : Indicar la frontera entre los bloques de datos y los bloques de etiqueta.

VH FH TM B₁ ... B_n TM FT FH ... FT VT

4.- Capacidad de almacenamiento.

A.- Capacidad teórica: Número de caracteres que podrian ser almacenados uno detras de otro en una cinta si no hubiera interbloques.

Tc=L x d L= longitud de la cinta ; d = densidad de grabación.

B.- Capacidad practica:

l=(f x N)/d f = factor de bloqueo ; N= número de caracteres por registro.

Pc = [L /( l + l_g)] x f x N l_g = longitud interbloque.

6.- Ventajas y desventajas

Ventajas :

•       Coste por carácter bajo.

•       El volumen físico de una cinta en comparacion con la información posible a almacenar es pequeño.

•       No volatiles.

Desventajas :

•       Lectura en serie.

•       Tiempo de acceso largo.

•       Sensibles a las condiciones ambientales.

TEMA 17. DISCOS MAGNETICOS.

1.- Introducción.

Son discos de aluminio recubiertos de una capa de oxido ferromagnético. La información se graba en circunferencias concéntricas, llamadas pistas. Estas estan divididas en sectores en el que se almacenan 512 bytes.

El programa que realiza la division del disco en pistas y sectores se llama formateador. Se suelen apilar varios discos, formando lo que se llama Paquete de discos. Para cada uno, hay una cabeza de L/E. Al conjunto de pistas al que se puede acceder simultáneamente en un paquete de discos se le llama cilindro.

2.- Métodos de magnetización.

•       Grabado longitudinal : Es el mas frecuente. El oxido se magnetiza paralelo a la superficie del disco y tangencialmente a la pista.

•       Grabado transversal : El oxido se magnetiza paralelo a la superficie, pero perpendicularmente a la pista.

•       Grabado vertical : El oxido se magnetiza perpendicular a la superficie.

A la distancia entre la cabeza de L/E y el disco se le llama altura de vuelo. Esta altura hay que mantenerla constantemente.

Los discos Winchester tienen las cabezas de L/E encapsuladas en una caja cerrada al vacio.

3.- Interface.

Se encarga de controlar la interferencia de datos entre la CPU y el disco. Tipos

Velocidad de transferencia.

ST 506/412 5 Mb/seg.

SCSI (Apple) 32 Mb/seg.

EDSI 15 Mb/seg.

4.- Técnicas de grabación.

Modulación de frecuencia (FM) o densidad normal. Hay un cambio en el estado de magnetización en el comienzo de cada celda, y un cambio adicional en el punto medio de la celda si se graba un 1.

Modulación de frecuencia modificada (MFM) o doble densidad. Hay cambio del estado de magnetización en el punto medio de la celda si se graba un 1, y al comienzo de la celda solo si se graban dos 0 consecutivos.

Modulación de frecuencia modificada-modificada (M²FM). Si se graba un 1, hay cambio de magnetización en la celda, y solo hay cambio al comienzo de la celda si lo que estamos almacenando es un cero y la celda anterior no contiene ningún cambio.

5.- Formato de grabación.

•       Separación de sectores, siempre rellena a 0. Indica el comienzo y el final de un sector.

•       Marcador de etiqueta, indica que a continuación aparece una etiqueta.

•       Etiqueta de sector, contiene la dirección del sector (nº de disco, de cilindro, de pista y de sector). La función es identificar cada sector, distinguiéndolo de los demás.

•       Código de detección de errores : generado por un algoritmo especial que puede detectar errores en la etiqueta del sector.

•       Marca de sincronización. Tiene dos funciones : dar tiempo al controlador para reconocer la dirección que acaba de leer, y mandar las señales de sincronización a los circuitos electrónicos para asegurar la lectura correcta de los datos

•       2ª separación . También esta rellena de 0. Se puede usar como zona de desbordamiento.

•       Marcador de datos. Indica la frontera entre la etiqueta y los datos.

•       Zona de datos (512 bytes).

6.- Capacidad de almacenamiento.

Capacidad Teorica : Producto de la capacidad teorica de una pista  x número de pistas por superficie x   número de superficies se usan para grabado.

Capacidad Practica : La da el fabricante.

La unidad de datos es el registro lógico. Los registros se agrupan en unidades mas grandes para la transferencia de datos entre el disco y la memoria, llamados intervalos de control (C.I.) o Clusters. El tamaño del C.I. viene determinado por el tamaño del buffer de E/S, y cuanto mayor sea el tamaño del cluster, mas rapido sera el acceso al disco, pero mayor sera el espacio ocupado por el buffer de E/S.

7.- Caracteristicas.

•       Densidad lineal : nº de bits x pulgada (bpi).

•       Densidad radial : nº de pistas x pulgada (tpi).

•       Velocidad de rotacion : Velocidad a la que gira el disco (rpm).

•       Tiempo de acceso : Viene dado por la suma de :

1.     Tiempo de busqueda : tiempo necesario para colocar la cabeza de L/E sobre el cilindro adecuado. El tiempo de busqueda mínimo es el tiempo de pasar de una pista a la contigua. El tiempo de busqueda maximo es el tiempo para atravesar todos los cilindros.

2.     Tiempo de latencia : Una vez posicionada la cabeza de L/E en la pista, es el tiempo que tarda el dato en posicionarse bajo la cabeza de L/E. El minimo puede ser 0, y el maximo un giro completo del disco.

3.     Tiempo de transferencia : Tiempo necesario para transferir entre la cabeza de L/E y la CPU la información.  

•       Factor de entrelazado : La velocidad de transferencia de los discos es demasiado alta. Hay que aminorar la velocidad con que se transfieren los datos del HD al ordenador. Para ello se dejan sectores en blanco entre medias de los datos ; a estos sectores se les llama factor de entrelazado.

•       Tiempo medio entre fallos : Tiempo medio entre un fallo del disco y el siguiente.

8.- Discos intercambiables.

Para cambiar el contenido de discos fijos, hay que copiarlo en cintas, que lleva su tiempo. La solucion son los Discos Intercambiables, que usan la misma tecnologia, pero contenido en una caja portatil que se puede quitar de un paquete.