Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 5: Bộ nhớ ngoài - Hoàng Xuân Dậu
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÀI GIẢNG MÔN
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
Giảng viên:
Điện thoại/E-mail:
TS. Hoàng Xuân Dậu
Bộ môn:
Khoa học máy tính - Khoa CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
Học kỳ/Năm biên soạn: Học kỳ 2 năm học 2009-2010
NỘI DUNG
Đĩa từ
. FDD .HDD
Đĩa quang
. CD
. DVD
RAID
NAS
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 2BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
SAN
5.1 Đĩa từ - Giới thiệu
Đặc điểm của đĩa từ:
. Là thiết bị lưu trữ kiểu ổn định (không tin vẫn tồn tại khi không có
nguồn nuôi);
. Là bộ nhớ có dung lượng lớn kiểu khối;
. Sử dụng các đĩa nhựa hoặc đĩa kim loại có phủ lớp bột từ trên bề
mặt để lưu trữ thông tin. Bột từ được sử dụng là oxit sắt hoặc các
hợp kim của sắt.
Các kiểu đĩa từ:
. Đĩa mềm (FD – Floppy Disk): làm bằng plastic, dung lượng nhỏ,
tốc độ chậm, dễ hỏng; Sử dụng ổ đĩa mềm (FDD – Floppy Disk
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 3BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
Drive) để đọc ghi đĩa mềm;
. Đĩa cứng (HDD – Hard Disk Drive): đĩa cứng thường làm bằng
kim loại, dung lượng lớn, tốc độ cao; Đĩa cứng thường được gắn
với ổ đĩa trong một hộp kín bảo vệ.
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 4BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
5.1 Đĩa từ - Giới thiệu
Đĩa mềm 51/2 inches và ổ đĩa mềm
(1,2MB)
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 5BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
5.1 Đĩa từ - Giới thiệu
Đĩa mềm 3½ inches và ổ đĩa mềm
(1,44MB)
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 6BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
5.1 Đĩa từ - Giới thiệu – Đĩa cứng
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 7BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 8BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
5.1 Đĩa từ - Giới thiệu – Đĩa cứng
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 9BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY
TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
5.2 Đĩa cứng – Cấu tạo
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 10BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
5.2 Đĩa cứng – Cấu tạo
Đĩa từ (Disks):
. Một ổ đĩa cứng có thể gồm một hoặc nhiều đĩa kim loại
được lắp đồng trục;
. Đĩa thường phẳng và được chế tạo bằng nhôm hoặc
thuỷ tinh;
. Lớp bột từ phủ trên bề mặt đĩa để lưu thông tin thường
rất mỏng. Bề dày khoảng 10-20nm;
• Vật liệu từ thường dùng là oxit sắt ba (Fe2O3) với các đĩa cứng
cũ;
• Hiện nay vật liệu từ thường dùng là hợp kim của côban và sắt.
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 11BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
. Mỗi đĩa có thể lưu thông tin trên 2 mặt (side): mặt 0 và
mặt 1.
5.2 Đĩa cứng – Cấu tạo
Đầu từ (Heads):
. Được sử dụng để đọc và ghi thông tin lên đĩa;
. Đầu từ không tiếp xúc với bề mặt đĩa mà “bay” trên mặt
đĩa;
. Số lượng đầu từ của mỗi ổ đĩa thường rất khác nhau:
4, 8, 12, 16, 24, 32, 64, …
Rãnh (Tracks):
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 12BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
. Rãnh là các đường tròn đồng tâm trên bề mặt đĩa
. Các rãnh được đánh số từ ngoài (0) và trong
. Trên mỗi mặt đĩa 3½ inches có hàng ngàn rãnh.
5.2 Đĩa cứng – Cấu tạo
Mặt trụ (Cylinders):
. Là một tập các rãnh ở cùng vị trí đầu từ Cung (Sectors):
. Là một phần của rãnh;
. Kích thước thông dụng của cung là 512 bytes; .Cung là đơn vị
quản lý nhỏ nhất của đĩa.
Các tham số của đĩa cứng để tính dung lượng:
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 13BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
. Số mặt trụ (C)
. Số đầu từ (H)
. Số lượng cung/rãnh (S)
Dung lượng ổ đĩa cứng: = C x H x S x 512 (bytes)
5.2 Đĩa cứng – Định dạng
Đĩa cứng có thể được định dạng (format) theo 2 mức:
. Định dạng mức thấp (low level format):
• Do BIOS thực hiện
• Là quá trình gán địa chỉ cho các cung vật lý
• Một đĩa cứng phải được định dạng mức thấp trước khi đưa vào sử dụng
• Các ổ đĩa cứng hiện đại thường được các nhà sản xuất định dạng mức
thấp.
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 14BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
. Định dạng mức cao (high level format):
• Do hệ điều hành (OS – Operating System) thực hiện;
• Là quá trình gán địa chỉ cho các cung logic và khởi tạo hệ thống file
• Một đĩa cứng phải được định dạng mức cao trước khi có thể lưu thông
tin.
5.2 Đĩa cứng – Giao diện ghép nối
Các giao diện thông dụng ghép nối ổ đĩa cứng với máy
tính gồm:
. Parallel ATA (PATA hoặc IDE/EIDE - Integrated Drive Electronics)
– Advanced Technology Attachments
. Serial ATA (SATA)
. SCSI – Small Computer System Interface (phát âm là scuzzy
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 15BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
/skʌzi/)
. Serial Attached SCSI (SAS)
. iSCSI – Internet SCSI
5.2 Đĩa cứng – Giao diện ghép nối ATA
ATA/IDE sử dụng cáp dẹt 40 hoặc 80 chân để ghép nối ổ
cứng với bảng mạch chính;
Mỗi cáp thường hỗ trợ ghép nối với 2 ổ đĩa:
. Ổ đĩa chủ (master)
. Ổ đĩa tớ (slave)
Tốc độc vận chuyển thông tin:
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 16BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
. Băng thông: 16 bít
. Thông lượng: 16, 33, 66, 100 and 133MB/s.
5.2 Đĩa cứng – Giao diện ghép nối ATA
Đầu cắm IDE
Khe cắm IDE
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 17BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
Cáp IDE
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 18BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 19BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
5.2 Đĩa cứng – Giao diện ghép nối ATA
BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
CHƯƠNG 5 – BỘ NHỚ NGOÀI
IDE HDD jumpers & cài đặt jumpers
5.2 Đĩa cứng – Giao diện ghép nối SATA
SATA sử dụng cùng tập lệnh mức thấp như ATA nhưng
SATA sử dụng đường truyền tin nối tiếp tốc độ cao qua 2
đôi dây;
Bộ điều khiển SATA sử dụng chuẩn AHCI (Advanced Host
Controller Interface);
SATA hỗ trợ nhiều tính năng tiên tiến so với ATA:
. Truyền dữ liệu nhanh và hiệu quả hơn
. Cắm nóng (hot plug)
. Sử dụng ít dây hơn ATA để truyền dữ liệu.
Tốc độ truyền dữ liệu của SATA:
GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 20BỘ MÔN: KHOA HỌC
MÁY TÍNH - KHOA CNTT1
Tải về để xem bản đầy đủ
68 trang
12/04/2022
3020
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 5: Bộ nhớ ngoài - Hoàng Xuân Dậu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_kien_truc_may_tinh_chuong_5_bo_nho_ngoai_hoang_xua.pdf
