CST 106 Πληροφορική για Τεχνικούς Εβδομάδα 3 Εκπαιδευτής: Λένος Ανδρέου

Δεδομένα (Data) Αριθμητικά • Μη αριθμητικά – Ακέραιοι αριθμοί – Πραγματικοί αριθμοί – Μιγαδικά • Μη αριθμητικά – Λογικά – Αλφαριθμητικά

(American Standard Code for Information Interchange) ASCII code (American Standard Code for Information Interchange)

ASCII code Ερώτηση: Μετατρέψτε το 150 σε Octal και Hexadecimal Octal:

Αριθμητικές Μονάδες Μέτρησης • kilo = x1000 = 103 • mega = x1000 000 = 106 • giga = x1000 000 000 = 109 • tera = x1000 000 000 000 = 1012 • peta = x1000 000 000 000 000 = 1015 • exa = x1000 000 000 000 000 000 = 1018 • zetta = x1000 000 000 000 000 000 000 = 1021

Μονάδες Μέτρησης Δεδομένων • Bit – Binary Digit – ένα ψηφίο που παίρνει την τιμή 0 ή 1 • Byte – 8 bits στην σειρά (1 byte = 8 bits) • Λέξεις ή αριθμοί – είναι μια ακολουθία από bytes – προκαθορισμένο μήκος κατά περίπτωση

Μονάδες Μέτρησης Δεδομένων SI Βάση τον επίσημο συμβολισμό του International System of Units (SI από το γαλλικό Le Système International d'Unités) • kilobyte = x1000 = 103 bytes • megabyte = x1000 000 = 106 bytes • gigabyte = x1000 000 000 = 109 bytes • terabyte = x1000 000 000 000 = 1012 bytes • petabyte = x1000 000 000 000 000 = 1015 bytes • exabyte = x1000 000 000 000 000 000 = 1018 bytes • zettabyte = x1000 000 000 000 000 000 000 = 1021 bytes

Μονάδες Μέτρησης Δεδομένων IEC Βάση τον επίσημο συμβολισμό της IEC (International Electrotechnical Commission) που επισημοποιήθηκε στο έγγραφο IEC 60027. • kibibyte = x1024 = 210 bytes = 1KiB • mebibyte = x1 048 576 = 220 bytes = 1ΜiB • gibibyte = x1 073 741 824 = 230 bytes = 1GiB • tebibyte = x1 099 511 627 776 = 240 bytes = 1TiB • pebibyte = x1 125 899 906 842 624 = 250 bytes = 1PiB • exbibyte = x1 152 921 504 606 846 976 = 260bytes = 1EiB • zebibyte = x1 180591620717411303424 = 270bytes = 1ZiB

Μέσα αποθήκευσης δεδομένων • Διάτρητη κάρτα (punch card) => Γύρο στα 20 Bytes • Διάτρητη ταινία (punch tape) => Δυνατότητα αναδίπλωσης της ταινίας, χωρητικότητα εξαρτάται από το μέγεθος ταινίας. • Μαγνητική ταινία (magnetic tape) => 200KB • Κασέτα μαγνητικής εγγραφής => 700Kb – 1MB • Μαγνητικός κύλινδρος => 10KB • Δισκέτα (Floppy disk) => 80KB - 250MB • Σκληρός δίσκος (Hard disk) => 4,4MB - 2ΤB • Compact Disk (CD) => 700MB • Digital Versatile Disk (DVD) => 4.7GB - 8.5GB • Blu-Ray Disc => 25GB • Holographic Versatile Disc (HVD) => 3.6TB

Σκληρός Δίσκος • Το 1956 η IBM κατασκεύασε τον πρώτο δίσκο με την ονομασία RAMAC (random access method for accounting and control) με χωρητικότητα 5 MBytes. • Ο RAMAC ήταν αρκετά μεγαλύτερος σε μέγεθος σε σχέση με τους σύγχρονους δίσκους, διότι η σύγχρονη τεχνολογία επιτρέπει την αύξηση του αριθμού των bits που μπορούν να κωδικοποιηθούν ανά μονάδα μαγνη-τικής επιφάνειας, με αποτέλεσμα να αυξάνει η πυκνό-τητα αποθήκευσης (storage density) των δίσκων. • Ωστόσο, αν και οι σημερινοί δίσκοι είναι ταχύτεροι, μικρότεροι και αποθηκεύουν περισσότερα δεδομένα, στηρίζονται στις ίδιες τεχνολογικές αρχές που βασίστηκε και ο RAMAC.

Κτένι Προσπέλασης Βραχίονας Άτρακτος Κεφαλή Δίσκος Άτρακτος Τομέας Κύλινδρος Άξονας Περιστροφής

Πίνακας εκχώρησης αρχείων • Οργανώνει τον τρόπο που φυλάγονται τα αρχεία στα μέσα αποθήκευσης. • Παραδείγματα: – FAT16 (Αρχείο μέχρι: 2 GiB, Σκληρός μέχρι - 2 GiB) – FAT32 (Αρχείο μέχρι: 4 GiB, Σκληρός μέχρι - 8 ΤiB – NTFS (Αρχείο μέχρι: 16 EiB, Σκληρός μέχρι - 16 EiB) – HFS (Αρχείο μέχρι: 2 GiB, Σκληρός μέχρι - 2 TiB) – HFS Plus (Αρχείο μέχρι: 8 EiB, Σκληρός μέχρι - 8 EiB) •http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_file_systems

Πίνακας εκχώρησης αρχείων • Πίνακας εκχώρησης αρχείων (FAT=File Allocation Table) • Όταν το λειτουργικό σύστημα αιτείται ένα αρχείο: -Ψάχνει στον πίνακα την πραγματική διεύθυνση του αρχείου στον σκληρό. -Η κεφαλή κινείται προς τον πρώτο τομέα του κατάλληλου δίσκου. -Ο δίσκος γυρνά και ο πρώτος τομέας του αρχείου μεταφέρεται στο RAM. -To OS ελέγχει τον τομέα αν υπάρχει καταχώρηση για άλλο τομέα που συνεχίζεται το αρχείο και που βρίσκεται αυτός ο τομέας. -Επαναλαμβάνεται η απόσπαση του άλλου τομέα και όλη διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι την ολική ανεύρεση του αρχείου. • Τεμαχισμός (Fragmentation): Διασκορπισμός του αρχείου σε διαφορετικές τοποθεσίες στον σκληρό προκαλώντας μείωση ταχύτητας και φθορά. Η λύση?

Συστοιχίες Δίσκων RAID • RAID: Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks (1988) • Χρήση πολλών μονάδων δίσκου για φθηνότερη ή/και ταχύτερη προσπέλαση δεδομένων. • Αύξηση της αξιοπιστίας και της ανοχής σε περιπτώσεις βλάβης του μέσου. • Υπάρχουν διάφοροι τύποι RAID που ονομάζονται levels (στάδια). • Π.χ. RAID level 0, level 1, level 10, level 3, level 4, level 5 κλπ.

RAID level 0 • Καθόλου επανάληψη δεδομένων (σειριακή εγγραφή) • Διασκορπίζει τα δεδομένα (data striping) σε δύο δίσκους αυξάνοντας την απόδοση, σε περίπτωση όμως σφάλματος τα δεδομένα χάνονται.

RAID level 1 • Καθρεπτισμός (disk mirroring) ή σκίαση (shadowing) • Γράφει τα δεδομένα στον ένα δίσκο και κρατά ακριβές αντίγραφό τους στον άλλο. Το όφελος, το μειονέκτημα;

RAID level 10 ή level 01 • Συνδυασμός του level 0 και level 1. • Data striping και disk mirroring.

RAID level 3 • Data striping όπως στο level 0. • Επιπρόσθετος δίσκος που αποθηκεύει δεδομένα επαναδημιούργησης (parity) από τους υπόλοιπους δίσκου. • Χρειάζεται το λιγότερο 3 δίσκους για αναπαραγωγή δεδομένων όταν ένα δίσκος αποτύχει. Το όφελος, το μειονέκτημα;

SATA? Serial ATA (SATA or Serial Advanced Technology Attachment) ?