E1 Memorie

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  • 1. A)Introduzione 12 B)Prog.ConceGuale(ER) C)ModelloRelazionale,Algebrarelazionale,SQL 1 23456 71 234567D)Prog.Logicae E)TecnologiadiunDBMS Normalizzazione 1234123456F)ProgrammazioneDB1 22BasidiDa)MemoriePermanen)

2. Inquestalezione Presenteremo: leunitdimemoriapermanente illorofunzionamento lecaraGerisRcheprincipali ladabilit3BasidiDa)MemoriePermanen) 3. StruGuradiundataserverCPUmemoriepermanenR memoria centrale rete PCserverreR4BasidiDa)MemoriePermanen) 4. Qualitdiundataserver velocitdellaCPU capacitevelocitdellamemoriacentrale(omemoriadisevizio) capacitevelocitdellememoriepermanenR(...omemoriesecondarie) sitendeadenfaRzzareleprimeduementrelapiimportantelaseconda! perchcondizionalavelocitdelservizionelleapplicazionigesRonali 5BasidiDa)MemoriePermanen) 5. Qualitdiundataserver LaqualitdellaCPU,aparitditecnologiaeleGronicacostru]va,simisurainnumerodiMhzdelclockeinnumerodibitdeiregistri(3264) leprestazionigeneralitendonoemiglioraredicirca1.5volteognianno(negliulRmianni) icosRsonoinfortecalo(aparitdiprestazioni) 6 BasidiDa)MemoriePermanen) 6. Qualitdiundataserver secondolaleggediAmdahl,tenendofermalatecnologia dellememoriepermanenRedaumentandolavelocitdella CPUdiunfaGore10,siavrebbeunmiglioramentodelle prestazionidelserverdiunfaGore5;aumentandodiun faGore100siavrebbeunmiglioramentodisolamente10 cigiusRcalosforzodellindustriaperadeguarele prestazionidellememoriepermanenRLeggediAmdahl(deirendimenRdecrescenR): ilmiglioramentodiunadellecomponenRdiunamacchinanon produceunaumentodelleprestazioniproporzionaleal miglioramento.Ilpossibileincrementodelleprestazionilimitato dall'ammontaredell'uRlizzodelcomponente. 7 BasidiDa)MemoriePermanen) 7. UNITASTANDARD grandezza nomeabbreviazione 1015250 petap,P 1012240 terat,T 109230gigag,G 106220megam,M 103210kilok,K 103 milli m 106 micro 109 nanon 1012 picop 8BasidiDa)MemoriePermanen) 8. UNITASTANDARD hertz(1cicloalsec.) Hz,hz bit b byte(8bit) B bits(bytes)persecond bps(Bps) instrucRonspersec. ips I/OoperaRonspersec. I/Ops transacRonspersec. tps bitsperinch(2.5cm) bpi roundsperminute rpm9 BasidiDa)MemoriePermanen) 9. Capacitpresenteefuturadeisistemidimemoria PresenR:alcuniGiga(109)Terabytes(1012)Petabytes(1015) vicine:Exabytes(1018)ZeGabytes(1021) future:YoGabytes(1024) 10 BasidiDa)MemoriePermanen) 10. UnideasuWindowsVista Programmatori:8000email/giorno:90.000nelperiododiprovain23linguaggi,130diale],50nazioni50.000.000dilineeinC++ listatodicartaalto110metri(palazzodi33piani) 11BasidiDa)MemoriePermanen) 11. Unideasullhardware PCdioggi:3GhzmulRcore,2048MBRAM,1TBdidisco,velocitamassima:15gigaops BlueGene/L(IBM):70,72Teraops(decinedimigliaiadimiliardidioaRngpointop.alsec.),32768processori,8TerabyteRAM,28Terabytedidisco(100M$) Columbia(SiliconGraphics):51.87teraops(50M$) EarthSimulator(NEC):35.86teraops(350500M$) 12 BasidiDa)MemoriePermanen) 12. Ordinidigrandezza TESTI: 1byte:1caraGere 1pag.dilibro:50righeper80caraGeri4kB 1librodi500pag.:2MB(senzagure) 1pag.divocabolario:26080caraGeri9.6kB 1vocabolariodicirca2000pag.20MB aG.:loccupazionedimemoriasuperioreselepagineedicaraGerisonostruGuraR in500MBdi1CDvanno250librio25vocabolari inunBDROMda50GB:25000librio2500vocabolari Nota:contecnichedicompressionepossibileincrementareanchedimoltoquestecifre 13 BasidiDa)MemoriePermanen) 13. Ordinidigrandezza IMMAGINI: Immaginidi10001000pixelasecondadeilivellidigrigioodeilivellideitrecoloribase:da1a4MB Immaginiadaltadenizione(pixeldi25mdilato):100MB Leimmaginipossonoesserecompresse. DaunafotoaereasipuoGenereunacartacomeimmagine(immagineraster)esuccessivamenteunarappresentazioneveGorialecioperlineeepunRriducendolaacirca100kB. 14BasidiDa)MemoriePermanen) 14. TipidimemoriepermanenR memorieeleGroniche memorieash memoriemagneRche dischi discosingolo RAID(dischiparalleli) nastri oppy memorieo]che CDROM,CDR,CDRW DVDROM,DVDR,DVDRW BDROM,HDDVD magnetoo]cheriscrivibili 15BasidiDa)MemoriePermanen) 15. MemorieeleGronicheash EsistonovariRpidimemorieeleGronichepermanenR.MoltocomunisonoleFlashMemory,usatepermemorizzareinformazioniinmodoveloceesemplice,comedeipiccoliharddisk. AlcuniesempidiFlashMemory: IlBIOSdelcomputer ChiaviUSB SchedeCompactFlash,MemorySRck,SD(fotocameredigitali) SchedePCMCIAdiRpoIeII(portaRli) Memorycardusatenelleconsole 16 BasidiDa)MemoriePermanen) 16. Memorieash Le memorie Flash sono ROM di tipo EEPROM chehanno una griglia formata da righe (word line WL) ecolonne (bit line BL). Le celle ad ogni intersezionehanno un transistor con doppio gate. I gate sonoseparati da un nissimo strado di ossido. Tra i duegate pu venire immagazzinata della carica, chedetermina il valore della cella. Uno dei gate viene denito Control Gate mentrel'altro Floating Gate. Il Floating Gate collegato allerighe attraverso il Control Gate. 17BasidiDa)MemoriePermanen) 17. Memorieash 18 BasidiDa)MemoriePermanen) 18. Memorieash Carica: OperazioneseleAva(dipendedallinformazionesullabitline) SovratensioneHVDDapplicatasuigate TensioneVDDsullabitline:iniezionedicarica(scrivo1) Tensione0sullabitline:nessunainiezionedicarica(mantengo0) Scarica: OperazionenonseleAva(siscaricanotuQelecellediunaWL) SovratensioneHVDDapplicatasuisource Tensionenullasuigate LeGura: SiapplicaunatensionedialimentazioneVDDalcontrolgateesimeQeamassalaWL Sullabitlinesilegge0/119 BasidiDa)MemoriePermanen) 19. MemoriemagneRcheildisco pia] cilindro: traccecon raggiougualeseGori tracce visionedinsieme20BasidiDa)MemoriePermanen) 20. MemoriemagneRcheildisco 21BasidiDa)MemoriePermanen) 21. Grandezzevelocitdirotazione(rpm):540010000 edoltre no.pia]:120edoltre tracceperpiaGo(quindicilindri)3000 20000edoltre diametrodisco18inch densit:nGigabitperinch2 dimensionedelseGore:4kedoltre seGoripertraccia:(2nades.64)dacirca alcunedecineedoltre 22 BasidiDa)MemoriePermanen) 22. GrandezzeCostoin$perMB(pc) 100 101 0.1 19851990 1995 2000 200523BasidiDa)MemoriePermanen) 23. DimensionedelseGore Adesempio,conilesysteminWindows: NTFS(WindowsNT,2000,XP,2003,Vista) 4Kblocksizeperdischipigrandidi2GB FAT32(Windows95,98,ME) 4Kperdischinoa8GB 8Knoa16GB 16Knoa32GB 32Koltre32GB.24 BasidiDa)MemoriePermanen) 24. MeccanicadeldiscoFunzionamento:movimentodelpe]ne,raggiungimentodelcilindrorichiesto,a]vazionedellatestarelaRvaallatraccia,aGesadelseGore,leGura/scriGura seGoremovimento pe]ne traccia DASD:directaccess storagedevice25 BasidiDa)MemoriePermanen) 25. Meccanicadeldisco IlseGorelunitminimaditrasferimento,iseGori possonoessereraggruppaRinblocchi(pagine) lindirizzodiunseGore(blocco): num.cilindro,num.traccia,num.seGore. iltempodiservizio: tempodiposizionamento(seekRme):Ts tempodilatenzarotazionale:Tr tempodileGura(scriGura):Tb perlascriGurasiusaancheilmetodoreadazerwrite chericontrolladopoungiro tempoimpiegatodalcontroller(eleGr.):Tc 26BasidiDa)MemoriePermanen) 26. Meccanicadeldisco iltempodiposizionamento(seekRme):TsvieneindicatodalcostruGorecometempomediodispostamentotraduepossibilitracce,vengonoancheindicaRilTmaxedilTmin. iltempodilatenzarotazionale:Trmediamentelametdeltempodirotazione iltempodileGura(scriGura):Tbdipendedalladimensionedelblocco ilmetodoreadazerwriterichiedeunulteriore2Tr iltempoimpiegatodalcontroller(eleGr.):TcgeneralmenteindicatodalcostruGore transferratemisuratoinMB/sec. 27 BasidiDa)MemoriePermanen) 27. Meccanicadeldisco Esempio: Ts=9ms,transferrate=30MB/sec, blocco=4096bytes,Tc=1ms. rotazione7200rpm tempodiaccesso: Ts+Tr+Tb+Tc= 9ms+0.5/7200rpm+4KB/30MB/sec +1ms=9+4.15+0.1+1=14.3ms conreadazerwrite: 14.3+24.15=22.6mslordinedigrandezzadimoltosuperioreaquellodelleoperazionieleGroniche28BasidiDa)MemoriePermanen) 28. Meccanicadeldisco LememorieeleGronicheavrebberountempodiaccessodicirca100000volteinferioremauncostodicirca100voltesuperiore itempidiseekedilatenzasonodaridurre: costru]vamente,riducendoidiametri,aumentandolavelocitdelpe]needirotazione,aumentandoladensitdeibitsullasupercieeriducendodiconseguenzalaltezzadivolodelletesRnesuipia]...laltezzadivoloinferiorea0.5micron(sipensicheuncapellohaundiametrodicirca80,lapolvereda6a30edunimprontadigitaledi15micron) 29BasidiDa)MemoriePermanen) 29. Meccanicadeldisco L'altezzadivolodellates,nastreGamenteconnessaalla densitdiregistrazione:minoreladistanza,migliorela possibilitdirilevarelevariazionidicampomagneRco, maggioreladensitpossibile. 30 BasidiDa)MemoriePermanen) 30. Meccanicadeldisco riducendolampiezzadeglispostamenRdelpe]ne organizzandolacodadellerichiestedellutenza: discogestorecodadirichieste IcriteripinoRpersoddisfarelerichiestesonoi seguenR(ovarianRecombinazionideglistessi):31BasidiDa)MemoriePermanen) 31. Meccanicadeldisco selezionedipendentedalrichiedente: FIFO:FirstInFirstOut PRI :prioritadipendentedalprocesso PRI/FIFO:combinazionedelledue; selezionedipendentedalloggeGorichiesto: SSTF:ShortestSeekTimeFirst, SCAN:SSTFinunasoladirezione, inavanRepoiindietrosuldisco, CSCAN:SSTFinavanRconritornoveloce, NSTEP_SCAN:SCANdisoloN seGoripervolta(tecnicadiDiskSharing).32BasidiDa)MemoriePermanen) 32. Meccanicadeldisco4213FIFO :1,2,3,4 imparzialemalenta SSTF:2,4,1,3 sfavoriscelerichieste lontanedallatesta SCAN:1,3,2,4 buona CSCAN:1,3,4,2 buona 33BasidiDa)MemoriePermanen) 33. Memorieo]che LapinotailCDROM: funzionamentostartstop accessodireGo(n100ms condataraten100KB/sec) moltamemoria(600MBoltre) unitdisolaleGura trasportoarchivimedio/grandi cosRtuisconounamemoriaditerzolivello cabinetdiRpojukeboxconmemoriadan100GBnTB 34BasidiDa)MemoriePermanen) 34. Memorieo]che dischimagneRci sonoCAV:constant angularvelocity iCDROMsonoCLV: constantlinearvelocity unlaserleggesuuna supercierieGente lapresenzadifori (3annicon100dischi:MTTFRAID0=30000/100=300h2seG.con8dischi:3759h22seG.48 BasidiDa)MemoriePermanen) 48. Analisidellaadabilit RAID1(moltoadabili):MTTFRAID1=MTTFDISCO/(2N) Es.:con16dischi:11seG. Per!MTTDL(meanRmetodataloss) elevaRssimo:sidovrebberoguastare contemporaneamenteundiscoelas