Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 6 (Đĩa từ)

10/12/2017<br /> <br /> ĐĨA TỪ<br /> <br /> 1<br /> <br /> Đĩa từ<br /> <br /> • Đĩa từ là loại thiết bị lưu trữ dữ liệu bằng từ tính<br /> <br /> Đĩa cứng<br /> <br /> Đĩa mềm<br /> <br /> • Do dung lượng thấp và mức độ an toàn dữ liệu không<br /> cao nên đĩa mềm cho đến nay không còn được sử dụng<br /> nhiều.<br /> <br /> 1<br /> <br /> 10/12/2017<br /> <br /> 2<br /> <br /> Chức năng của đĩa cứng<br /> <br /> • Đĩa cứng có hai chức năng chính:<br /> – Lưu trữ dài hạn các tập tin<br /> – Làm bộ nhớ ảo hỗ trợ cho bộ nhớ trong<br /> <br /> • Đĩa cứng chứa hệ điều hành và các chương trình chạy<br /> trên nó.<br /> • Đĩa cứng còn lưu các thông tin quan trọng của người sử<br /> dụng.<br /> <br /> 3<br /> •<br /> •<br /> •<br /> •<br /> <br /> Cấu tạo của đĩa cứng<br /> <br /> Các tấm đĩa từ lưu dữ liệu (khoảng từ 1 – 4).<br /> Động cơ và trục quay truyền động cho đĩa.<br /> Cần di chuyển và đầu từ đọc/ghi dữ liệu.<br /> Các mạch điều khiển động cơ/xử lý dữ liệu.<br /> <br /> 2<br /> <br /> 10/12/2017<br /> <br /> 4<br /> <br /> Cấu tạo của đĩa từ<br /> <br /> • Các tấm đĩa quay với tốc độ rất cao, khoảng từ 3600<br /> đến 15000 vòng trên phút (rpm – Revolutions Per<br /> Minute). Tốc độ quay càng cao thì ổ cứng làm việc càng<br /> nhanh.<br /> • Có bán kính từ 1,3 – 8 inch.<br /> • Mỗi đĩa có hai mặt, mỗi mặt được gọi là một head.<br /> • Các đầu từ di chuyển rất sát bề mặt mỗi head để<br /> đọc/ghi dữ liệu.<br /> • Đĩa được chia ra làm nhiều đơn vị nhỏ hơn để dễ quản<br /> lý: sector, cluster, track, cylinder.<br /> <br /> 4<br /> <br /> Cấu tạo của đĩa từ (tt)<br /> <br /> Track<br /> Cylinder<br /> Sector<br /> Cluster<br /> <br /> :<br /> :<br /> :<br /> :<br /> <br /> Là các rãnh tròn đồng tâm trên bề mặt đĩa<br /> gồm các track cùng bán kính<br /> Là một phần của track<br /> Là một nhóm các sector<br /> <br /> • Dữ liệu lưu trên đĩa cứng theo<br /> từng sector. Đây là lý do tại<br /> sao HĐH windows có hai<br /> trường size và size on disk<br /> cho mỗi file.<br /> • 1 sector = 512 byte<br /> <br /> 3<br /> <br /> 10/12/2017<br /> <br /> 4<br /> <br /> Cấu tạo của đĩa từ (tt)<br /> <br /> • Dữ liệu lưu trên đĩa cứng phải theo một định dạng nào<br /> đó thì hệ điều hành mới hiểu được.<br /> • Các thông số (số byte của mỗi sector, số sector trong 1<br /> cluster, số sector trong một track) phụ thuộc vào nhiều<br /> yếu tố như công nghệ, định dạng, dung lượng...<br /> • Một số định dạng đĩa cứng:<br /> – FAT (File Allocate Table) gồm có FAT12, FAT16, FAT32<br /> – NTFS (New Technology File System) có nhiều phiên bản<br /> – Ext (Extend File System) gồm có Ext2, Ext3, Ext4<br /> …<br /> <br /> • Có hai công nghệ ghi file lên đĩa là ghi với mật độ đều<br /> và ghi với mật độ không đều.<br /> <br /> 4<br /> <br /> Cấu tạo của đĩa từ (tt)<br /> <br /> • Công nghệ ghi với mật độ không đều thì số lượng<br /> sector/1 track sẽ như nhau với mọi track. Như vậy thì<br /> sector của track xa tâm sẽ có mật độ dữ liệu thấp hơn<br /> sector của track gần tâm.<br /> • Công nghệ ghi với mật độ đều thì mật độ dữ liệu như<br /> nhau trên mọi sector nên sẽ ghi được nhiều dữ liệu hơn.<br /> <br /> 4<br /> <br /> 10/12/2017<br /> <br /> 5<br /> <br /> Đĩa cứng<br /> <br /> • Tốc độ đọc/ghi của ổ cứng phụ thuộc vào tốc độ quay<br /> của đĩa từ, số lượng đĩa từ, dung lượng bộ đệm và công<br /> nghệ chế tạo.<br /> • Vì tốc độ đọc/ghi trên ổ cứng chậm hơn nhiều so với tốc<br /> độ làm việc của CPU nên:<br /> – thường ổ đĩa đọc dữ liệu nhiều hơn số dữ liệu cần đọc để dự<br /> phòng.<br /> – Dữ liệu đọc từ đĩa cứng sẽ được lưu tạm ở bộ đệm đĩa cứng<br /> trước khi chuyển tới RAM để CPU xử lý.<br /> <br /> • SMART:<br /> – công nghệ tự động giám sát và báo cáo các hư hỏng của đĩa<br /> cứng<br /> – được tích hợp vào hầu hết các loại đĩa cứng hiện nay.<br /> <br /> 6<br /> <br /> Một số thông số của đĩa cứng<br /> <br /> • Dung lượng: Thường tính bằng đơn bị Gigabyte hoặc<br /> Terabyte. Nhà sản xuất thường lấy 1GB = 1000MB trong<br /> khi các chương trình máy tính lại lấy 1GB = 1024MB.<br /> • Tốc độ quay của đĩa từ: rpm (Round Per Minute) - số<br /> vòng quay trong một phút.<br /> • Chuẩn giao tiếp: Chuẩn thông dụng hiện giờ là SATA,<br /> ATA đã không còn sử dụng phổ biến nữa.<br /> • Dung lượng bộ đệm: Dung lượng của bộ đệm lưu dữ liệu<br /> trước khi chuyển đến RAM.<br /> • Thời gian làm việc tin cậy, tốc độ truyền dữ liệu, kích<br /> thước, điện năng, độ chống shock.<br /> <br /> 5<br /> <br />