Bài giảng Kiến trúc máy tính: Bài 6 - ThS. Phan Thanh Toàn

"Bài giảng Kiến trúc máy tính - Bài 6: Bộ nhớ ngoài" trình bày đĩa từ và ổ đĩa từ; đĩa quang; nguyên tắc ghi và đọc trên đĩa từ; tổ chức vật lý của đĩa từ; đĩa và ổ đĩa mềm; đĩa và ổ đĩa cứng; tổ chức logic của đĩa từ; thâm nhập đĩa cứng qua DOS và BIOS.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kiến trúc máy tính: Bài 6 - ThS. Phan Thanh Toàn KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn 1 v1.0014103210 BÀI 6 BỘ NHỚ NGOÀI Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn 2 v1.0014103210 CÁC KIẾN THỨC CẦN CÓ Để hiểu rõ bài này, yêu cầu học viên cần có các kiến thức cơ bản liên quan đến các môn học sau: • Kỹ thuật số; • Kỹ thuật điện tử. 3 v1.0014103210 HƯỚNG DẪN HỌC • Đọc tài liệu và tóm tắt những nội dung chính của từng bài. • Luôn liên hệ và lấy ví dụ thực tế khi học đến từng vấn đề̀ và khái niệm. • Sử dụng các ngôn ngữ lập trình cơ bản như Pascal, C,… Để cài đặt một số thuật toán trong bài học. • Làm bài tập và luyện thi trắc nghiệm theo yêu cầu từng bài. 4 v1.0014103210 CẤU TRÚC NỘI DUNG 6.1. Đĩa từ và ổ đĩa từ 6.2. Đĩa quang 5 v1.0014103210 6.1. ĐĨA TỪ VÀ Ổ ĐĨA TỪ 6.1.1. Nguyên tắc ghi và đọc trên đĩa từ 6.1.2. Tổ chức vật lý của đĩa từ 6.1.3. Đĩa và ổ đĩa mềm 6.1.4. Đĩa và ổ đĩa cứng 6.1.5. Tổ chức logic của đĩa từ 6.1.6. Thâm nhập đĩa cứng qua DOS và BIOS 6 v1.0014103210 6.1.1. NGUYÊN TẮC GHI VÀ ĐỌC TRÊN ĐĨA TỪ • Đĩa từ gồm:  Vật liệu plastic có phủ lớp chất sắt từ làm môi trường đọc/ghi dữ liệu;  Lớp sắt từ bao gồm các vùng rất nhỏ gọi là domain;  Mỗi domain có một véc tơ từ độ riêng;  Để lưu trữ thông tin sử dụng từ trường làm nhiễm từ các chất sắt từ, và sắp xếp các véc tơ từ độ của các domain theo một chiều xác định. 7 v1.0014103210 6.1.2. TỔ CHỨC VẬT LÝ CỦA ĐĨA TỪ • Đĩa từ chỉ sử dụng được sau khi đã định dạng, đó là việc tổ chức, sắp xếp các vùng lưu trữ thông tin trên đĩa. • Về mặt vật lý đĩa từ được chia thành:  Rãnh từ (track): Là các vùng vòng tròn đồng tâm, có bề dày xác định dùng để ghi từ, các rãnh cách nhau bởi vành hẹp không được từ hóa.  Cung từ (sector): Mỗi rãnh từ được chia thành các cung (sector), mỗi sector = 512 byte, các sector được đánh số.  Liên cung (Cluster): Một nhóm các sector liên tiếp, thường 2/4/8 sector.  Từ trụ (Cylinder): Các track có cùng bán kính tạo thành một từ trụ (Cylinder). 8 v1.0014103210 6.1.3. ĐĨA MỀM VÀ Ổ ĐĨA MỀM • Đĩa mềm  Là thiết bị lưu trữ ngoài.  Cấu tạo gồm các thành phần:  Đĩa nhựa hình tròn, phủ sắt từ;  Vỏ nhựa bảo vệ.  Có 2 loại: 5.25 inch, dung lượng 720KB và 3,5 inch dung lượng 1.44MB.  40 – 80 track;  Sector = 512 byte;  8 -18 sector/1 track;  2 mặt đĩa. Đĩa Số Số sector/1 Kích thước Bề rộng Tổng số sector track track liên cung rãnh 5 1/4 inch 306 KB 40 9 2 0.330 720 5 1/4 inch 1.2 MB 80 15 1 0.160 2400 3 1/2 inch 720 KB 80 9 2 0.115 1440 3 1/2 inch 1.44 MB 80 18 1 0.115 2880 9 v1.0014103210 6.1.3. ĐĨA MỀM VÀ Ổ ĐĨA MỀM (tiếp theo) • Các phương pháp ghi dữ liệu và phát hiện lỗi trên đĩa mềm  Số liệu ghi thành dòng bit nối tiếp dưới dạng mã nhị phân trên các track.  Các bit số liệu ghi trên các ô bit (bit cell).  Số liệu chuyển đổi sang dạng byte (8 bit).  Phương pháp điều tần  Các xung nhịp ghi đều đặn ở đầu tất cả các ô bit, ở giữa các ô bit là các xung số liệu tương ứng với bit 1, hoặc không có bit số liệu tương ứng với bit 0;  Mỗi byte số liệu trên đĩa gồm: 8 bit số liệu thực và giá trị 0FFh của byte nhịp đồng hồ;  Tần số truyền số liệu: 125KB/s hoặc 250KB/s.  Phương pháp điều tần sửa đổi 1 lần  Xung số liệu ghi ở giữa ô bit;  Xung đồng hồ ghi ở đầu một ô bit nếu trong ô bit này và ô bit trước đó không có xung số liệu (bit số liệu =0);  Tốc độ truyền: 250KB/s hoặc 500KB/s. 10 v1.0014103210 6.1.3. ĐĨA MỀM VÀ Ổ ĐĨA MỀM (tiếp theo)  Phương pháp điều tần hai lần sửa đổi  Các bit số liệu ghi ở giữa ô bit;  Xung đồng hồ ghi ở đầu mỗi ô bit có bit số liệu =0.  Phương pháp mã hóa nhóm GCG  Chuyển nhóm 4 bit số liệu cần ghi thành nhóm 5 bit;  Không có quá 2 bit số liệu = 0;  Các nhóm 5 bit được tổ chức liên tiếp trên đĩa, ở đầu và cuối cả dãy bit chỉ có 1 bit = 0.  Phương pháp phát hiện lỗi: CRC  Tổ chức của rãnh đĩa mềm  Đĩa được chia thành các track và sector;  Mỗi sector: 512 byte dữ liệu; ...