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Resumen de Arquitectura de Computadores

Memoria Externa
Capítulo 5 (Stalling)
Los discos magnéticos son el componente más importante de una memoria externa
RAID (Redundant Array of Independent Disks) es una familia de técnicas para utilizar varios discos como un conjunto de dispositivos de almacenamiento de datos en paralelo, con redundancia para compensar los fallos de disco.

DiscoMagnético
Es un plato circular de metal o plástico, cubierto por una material magnetizable.
Los datos son leídos por una cabeza.

Organización y Formato de los datos
Los discos se organizan en un conjunto de anillos concéntricos en el plato: pistas
Las pistas adyacentes están separadas por bandas vacías.
Los datos se transfieren hacia y desde el disco en bloques, por lo tanto los datos sealmacenan en regiones del tamaño de un bloque: sectores.
Los sectores adyacentes se separan con intrapistas vacías.
El disco se graba con un formato que contiene algunos datos extras, usado sólo por el controlador del disco y no accesibles al usuario.
El campo ID es un identificador usado para localizar un sector particular
El byte SINCRO delimita el comienzo del campo

CaracterísticasFísicas
Las cabezas pueden ser fijas o móviles (sobre un brazo en ambos casos):
Disco de cabeza fija: hay una cabeza de lectura/escritura por pista
Disco de cabeza móvil: contiene una sola cabeza
El disco se monta a una unidad de disco que consta del brazo, un eje de rotación y la eléctrica necesaria.
Un disco no extraíble está permanentemente montado en la unidad de disco
El disco extraíblepuede ser quitado y sustituido.
Según el tipo de cubierta puede ser:
De doble superficie
De una sola superficie
Según la cantidad de platos
Plato único
Varios platos que disponen de varios brazo y constituyen un paquete de disco
Según el mecanismos de la cabeza:
Contacto: hay un contacto físico
Separación fija
Separación aerodinámica (Winchester): la cabeza está montada en una unidadhermética cerrada así pueden operar más cerca de la superficie del disco, permitiendo que la cabeza sea más pequeña por lo que permite una densidad de datos mayor.

Parámetros para medir las prestaciones
Cuando la unidad de disco está funcionando, el disco está rotando a una velocidad constante. La selección de pista implica un movimiento de la cabeza o una selección electrónica.
En un sistema decabeza móvil, el tiempo que tarda en posicionarse en la pista es el tiempo de búsqueda y el tiempo que tarda el sector en alcanzar la cabeza es el retardo rotacional. La suma de ambos es el tiempo de acceso o tiempo de transferencia de datos.
Cuando el proceso hace una petición de E/S, primero debe esperar en cola hasta que el dispositivo esté disponible.
Cuando un fichero ocupa todos lossectores de pistas adyacentes se lo llama organización secuencial y reduce los tiempos de acceso ya que el tiempo de búsqueda se hace sólo una vez.

Tiempo de búsqueda
Se puede aproximar por la siguiente fórmula lineal:
Ts= m × n + s

Ts= tiempo de búsqueda estimado
n= número de pistas atravesadas
m= constante que depende del disco
s= tiempo de comienzo

Tiempo de transferencia
Depende de lavelocidad de rotación del disco
T= b/rN

T= tiempo de transferencia
b= número de bytes a transferencia
N= número de bytes de una pista
r= velocidad de rotación en revoluciones por segundo

El tiempo de acceso medio total es:
Ta=Ts + 1/2r + T

RAID
Esta técnica desarrolla un conjunto de discos que operen independientemente y en paralelo.
Con varios discos las peticiones separadas deE/S se pueden gestionar en paralelo, siempre que los datos estén en discos separados. O si los datos están distribuidos en varios discos también se puede procesar en paralelo una única petición de E/S.
El esquema RAID consta de seis niveles independientes que poseen tres características comunes:
RAID es un conjunto de unidades físicas de discos vistas por el SO como una única unidad lógica....