PHƯƠNG PHÁP TRUY XUấT Dữ LIệU
thông tin về controller, thế nào là chuẩn giao
tiếp, nói về ATAPI,SCSI,IDE,Serial ATA , so
sánh hiệu năng...
Tổ chức luận lý của PC: Hệ điều hành luôn luôn phải làm một công việc quan trọng đó
chính là tổ chức và tìm kiếm dữ liệu trên đĩa cứng. Đối việc việc tổ chức và tìm kiếm
trên đĩa từ thì độ tương tác giữa hệ điều hành và đĩa cứng lại càng phải thật mật thiết !
Khác với việc đọc đĩa CD (chỉ cho phép đọc) , hệ điều hành chẳng phải quan tâm gì
đến việc xem lại tổ chức dữ liệu của CD bị thay đổi hay không.
Để tăng tốc và tính hiệu quả cho việc truy xuất những byte dữ liệu đặc thù trên đĩa từ,
hệ điều hành phải xây dựng cấu trúc thư mục và những chỉ mục diễn giải những gì mà
nó chiếm dụng, những phần free và những phần không nên được sử dụng nhằm tránh
lỗi vật lý cho đĩa từ. Kiểu thông tin của ổ đĩa thì được gọi là “định dạng luận lý” (ở đây
tôi sử dụng từ “ổ đĩa” để minh họa sự khác biệt giữa “nguyên cái ổ cứng” và 1 partition
trên ổ cứng đó nhằm tránh lầm lẫn giữa 2 khái niệm rất dễ lẫn lộn)
Để lấy vị trí một vùng nào đó trên đĩa cứng, bộ điều khiển ổ cứng sẽ sử dụng các đầu
đọc ở những mặt đĩa khác nhau , vị trí track, và vị trí sector như thế PC cũng phải chỉ
định vị trí của “ổ đĩa” theo cách tương tự. Tuy nhiện đó cũng chính là một điều rất bất
tiện cho hệ điều hành giao tiếp với đĩa cứng bằng ngôn ngữ mà bộ điều khiển có thể
hiểu được. Ví dụ đơn giản đó là số sector, số track và số mặt từ của mỗi đĩa cứng đề
khác nhau (khác loại)
Chính vì lẽ đó mà hệ điều hành phải xác định dữ liệu dựa trên một dãy số liên tục có hệ
thống cho phép nó có thể lưu trữ thông tin các phần của ổ cứng. Để giảm tải cho đầu
đọc hệ điều hành phải giám sát ổ cứng ở cấp độ sector, lớp cao nhất mà hệ điều hành
phải làm việc khi cần chính là một chuỗi nhiều sector gọi là clusters. Số lượng sector
trong một cluster phục thuộc vào dung lượng của ổ cứng và được xác định khi ổ đĩa
được định dạng.
Hệ điều hành tổ chức thành “ổ đĩa luận lý” thành 2 vùng chính: vùng hệ thống và vùng
dữ liệu. Vùng hệ thống bao gồm các sector để boot (boot sector), bảng hệ thống thông
tin file (FAT) và thư mục gốc. Vùng dữ liệu thì dùng để chứa file và folder.
Boot-sector: nơi lưu trữ boot record. Nó chính là sector vật lý đầu tiên trên đĩa mềm

cao nhất là 528 MB dữ liệu. Với chuẩn giao tiếp mới hơn, Enhanced IDE (EIDE), ổ
cứng có thể chứa đến 8.4 GB.
Những ổ cứng IDE có dung lượng vượt quá 504MB đôi lúc phải cần đến những phần
mềm chuyên biệt như là Ontrack’s Disk Manager hoặc là Micro House’s EZ-Drive, bởi
vì có rất nhiều máy vi tính không có BIOS hoặc controller hỗ trợ những ổ cứng IDE
dung lượng lớn.
-Extended Intergrated Drive Electronics (EIDE): chuẩn này còn được gọi là “Enhance
IDE”, là một chuẩn giao tiếp gíup cho bộ điều khiển ổ cứng có thể kết nối khá nhiều
thiết bị lưu trữ ( ổ cứng dung lượng lớn, CD-ROM và băng từ) với máy tính. EIDE là
một bước phát triển của chuẩn IDE.
Trong các chuẩn trên thì chỉ có ST-506/412 và ESDI là rất khó chịu với ổ cứng và phải
cần bộ điều khiển riêng biệt.
Những chuẩn trên không chỉ đơn thuần khác biệt ở chỗ dung lượng mà nó có thể truy
xuất được mà còn là tốc độ của chúng. Ví dụ ST-506/412 có thể truyền đi khoảng 5-7.5
megabit/giây trong khi đó EIDE có thể truyền đi đến 16.6 megabit/giây.
Ổ cứng SCSI là ổ cứng có tốc độ nhanh nhất trong các chuẩn ổ cứng bởi vì bộ điều
khiển SCSI (hoặc host adapter) có CPU riêng để quản lý việc truyền nhận dữ liệu và
công việc của các thiết bị liên quan mà không cần sự giúp đỡ của CPU chính của hệ
thống. Hệ thống của bạn sẽ chạy nhanh hơn rất nhiều do CPU chính không cần phải
quan tâm đến việc truyền tải mà dành sức cho các công việc khác (đây lý do chính
khíên cho các thiết bị chuẩn SCSI luôn luôn mắc tiền hơn các chuẩn khác)
Thêm nữa là ổ cứng SCSI không cần phần bảo vệ và không mắc phải lỗi dịch sector
(điều cho đến bây giờ vẫn mắc phải trên ổ cứng EIDE)
Ổ mềm sử dụng giao tiếp điều khiển rất chậm từ lúc mà chúng xuất hiện cho đến giờ. Ổ
mềm chỉ có thể truyển nhận đựơc cao nhất là 500 kbit/giây nhưng thông thường là
350kbit/giây.
Ổ CD-ROM có thể sử dụng chuẩn EIDE,SCSI và một số chuẩn khác. Những card
adapter (tiếp hợp - điều phối) dành cho nhiều ổ CD-ROM sử dụng một tập hợp chuẩn
SCSI sao cho chỉ thuộc một thiết bị duy nhất.
Đâu là chỗ khác biệt giữa SCSI và EIDE ? Ngoài một điểm khác biệt khá rõ đã được

giao tiếp Serial ATA , tôi sẽ đi sâu hơn vào các khía cạnh kỹ thuật vì chuẩn Serial ATA
được đánh giá là “chuẩn của tương lai”.
Bản thân ATA/Ultra DMA/PIO không được gọi là “chuẩn” mà là công nghệ giao diện
truy xuất dữ liệu. Khi ổ cứng được làm bởi các công nghệ này (tuỳ theo từng thế hệ) thì
khả năng truy xuất của chúng sẽ khác nhau (tương tự như chuẩn SCSI cũng chia thành
nhiều loại). Công nghệ ATA chính là tiền thân của công nghệ Ultra ATA / Ultra DMA
ngày nay. ATA ra đời từ lúc chuẩn IDE bắt đầu lộ diện chinh phục thị trường sản phẩm
lưu trữ. ATA là từ viết tắt của Address Transfer Area - Định vị vùng truyền dẫn và Ultra
DMA – Ultra Direct Memory Access – Định hướng truy xuất bộ nhớ cao cấp. ATA chậm
hơn rất nhiều so với Ultra ATA. Ultra ATA được phát triển dựa trên nền tảng công nghệ
Ultra DMA/33 ra đời bởi sự nỗ lực kết hợp thiết kế giữa Intel , Quantum , Seagate nhằm
cung cấp một thế hệ giao tiếp mới cho các hệ thống máy tính để bàn (desktop PCs).
Direct Memory Access (DMA): cho phép định hướng truyền nhận dữ liệu trực tiếp đến
bộ nhớ hệ thống mà không cần thông qua CPU hệ thống. DMA gia tăng tốc độ truyền
tải bằng cách sử dụng bộ điều khiển DMA để quản lý dữ liệu truyền nhận nhanh hơn
nhiều so với việc điều khiển thông qua CPU. Hệ điều hành cần phải cài đặt các driver
tương thích DMA trước khi sử dụng chức năng DMA.
Bus Mastering DMA: cho phép card giao diện ,hoặc bộ điều khiển ổ cứng, quản lý sự
truyền nhận dữ liệu từ ổ cứng trực tiếp đến bộ nhớ chính của hệ thống. Những nhà sản
xuất bo mạch chủ cung cấp các driver của bus mastering hỗ trợ điều khiển DMA bởi
các card giao diện (bộ điêu khiển) tương thích với bus mastering.
Ultra DMA (UDMA): là phiên bản cuối cùng của giao thức ATA Bus Mastering DMA. Nó
nâng tốc độ truyền tải của ATA bus từ 16.6 Mgbyte/s lên 33 Mgbyte/s. Công nghệ
ATA/ATAPI 4 có khả năng kiểm tra lỗi nhằm đảm bảo tính toàn vẹn cho dữ liệu ở tốc độ
cao. Cần phải lưu ý là chuẩn giao thức SCSI Ultra 2 cũng sử dụng một giao thức bus
Mastering DMA mới cho nên đôi khi người ta cũng quy nó vào là Ultra DMA.
Điểm khác biệt giữa Ultra DMA/ATA và ATA không hẳn chỉ ở tốc độ và việc Ultra DMA
phải có driver tương thích mà còn thể hiện ở sợi cáp của 2 loại này cũng khác nhau. Về
mặt kích thước và hình dáng thì cáp ATA và Ultra ATA giống y hệt như nhau (tuy nhiên
cũng có một số mainboard - nhất là các thế hệ sau này - thường làm đầu connector của