Download miễn phí Tài liệu Cấu trúc máy tính và hợp ngữ - Phần bộ nhớ



Một đĩa cứng có thể chia thành nhiều ổ đĩa logic và được xem như những ổ đĩa vật lý riêng biệt. Về mặt logic, một phân vùng được xem như một đĩa cứng và có thể cài đặt một hệ điều hành tùy ý lên đó. Có 3 loại phân vùng trên đĩa cứng: DOS chính (Primary DOS), DOS mở rộng (Extended DOS) và phi DOS (non-DOS).
 
Để lưu trữ thông tin về các phân vùng, DOS lưu trữ trong một vùng cố định: head
0, track 0, sector 1 (sector vật lý đầu tiên của đĩa cứng), sector này được gọi là sector phân vùng (partition sector). Thông tin về từng phân vùng được lưu trữ bởi các điểm vào phân vùng (partition entries) trong bảng phân vùng (partition table).
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-02-25-tai_lieu_cau_truc_may_tinh_va_hop_ngu_phan_bo_nho.qKzRU7h4ae.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-60130/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

được gọi là bộ nhớ khối (mass storage). Thiết bị nhớ khối thông dụng nhất là đĩa từ. Đĩa từ là một tấm đĩa tròn, mỏng làm bằng chất dẻo, thủy tinh cứng hay kim loại cứng, trên đó có phủ một lớp bột từ tính oxide sắt từ. Đĩa từ sử dụng kỹ thuật ghi từ để lưu trữ dữ liệu. Khi đã ghi dữ liệu trên đĩa, dữ liệu có thể tồn tại khi không còn nguồn cung cấp và cũng có khả năng xóa đi, thay thế bằng dữ liệu mới.
3.1. Đĩa mềm và ổ đĩa mềm (Floppy disk and floppy disk drive)
3.1.1. Đĩa mềm
Đĩa mềm gồm một đĩa từ bằng nhựa dẻo được bảo vệ bằng một bao giấy hay nhựa cứng. Trên bao có khoét một lỗ dài cho phép đầu đọc của ổ đĩa có thể tiếp xúc với mặt đĩa để đọc / ghi dữ liệu. Có 2 loại đĩa mềm: đường kính 5.25 inch (hầu như không còn sử dụng) và đường kính 3.5 inch (chỉ dùng dung lượng 1.44 MB).
Mỗi đĩa mềm được tổ chức thành các đơn vị sau:
Track (rãnh từ): là vùng đường tròn đồng tâm lưu trữ dữ liệu. Mật độ ghi dữ liệu tính bằng đơn vị track/inch. Track được đánh số bắt đầu từ 0 kể từ vòng ngoài vào.
Sector (cung từ): mỗt track sẽ được chia thành nhiều sector, mỗi sector chứa 512 bytedữ liệu. Số sector/track tùy thuộc vào từng loại đĩa (từ 8 ÷ 36). Sector được đánh số từ 1.
Cluster (liên cung): là một nhóm gồm 2, 4 hay 8 sector.
Head Opening: lỗ
khoét

Nhãn
Write Protect:
bảo vệ chống ghi
Hình 3.10 – Đĩa mềm 3.5 inch
Dung lượng đĩa mềm = số track× số sector/track × số mặt× 512 byte
Loại đĩa
Dung lượng
Số track
Số sector/track
Tổng số sector
Track/inch
5.25 SS/SD
5.25 SS/DD
5.25 DS/DD
5.25 DS/DD
5.25 DS/HD
3.5 DS/DD
3.5 DS/HD
3.5 DS/ED
160KB
180KB
320KB
360KB
1.2MB
720KB
1.44MB
2.88MB
40
40
40
40
80
80
80
80
8
9
8
9
15
9
18
36
320
360
640
720
2400
1440
2880
5760
48
48
48
48
48
135
270
540
SS: Single Side DS: Double Side SD: Single Density DD: Double Density
HD: High Density ED: Extra High Density
Chương trình định dạng đĩa mềm (format) cho phép tạo ra các track và sector trên đĩa. Ngoài 512 byte dữ liệu, các track và sector còn chứa các byte lưu trữ thông tin dùng cho mục đích định vị và đồng bộ.
3.1.2. Ổ đĩa mềm
Ổ đĩa mềm cho phép CPU đọc / ghi dữ liệu lên đĩa mềm. Khi đó, đĩa được quay bằng một động cơ điều khiển với tốc độ 300 vòng/phút đối với đĩa 300 KB hay 360 vòng/phút đối với các loại đĩa khác. Đĩa mềm có hai mặt thì phải cần hai đầu từ đọc / ghi dữ liệu. Đầu từ được gắn ở đầu cần truy xuất (arm access). Chuyển động quay của một động cơ bước sẽ biến thành chuyển động tịnh tiến theo phương bán kính của cần truy xuất qua cơ cấu bánh răng. Đầu từ có một cuộn dây cảm ứng. Khi đọc, sự biến thiên từ thông của phần tử lưu trữ tạo thành điện thế cảm ứng ở hai đầu ra cuộn dây tạo nên tín hiệu dữ liệu. Khi ghi, cuộn dây sẽ phát ra từ trường qua khe từ để từ hóa bột oxide sắt trên mặt đĩa thành các trạng thái tương ứng với mức dữ liệu 0 và 1.
™ Mạch điều khiển ổ đĩa mềm:
Mạch điều khiển ổ đĩa mềm thường được cắm trên một khe cắm mở rộng. Bộ điều khiển có một vi xử lý riêng với chương trình trong ROM của nó, thông thường là NEC
µPD765 hay Intel 8207A. Việc ghi dữ liệu được thực hiện qua các bước sau:
- Dữ liệu truyền từ bus vào bộ giao tiếp bus.
- Bộ điều khiển xác định byte CRC (Cycle Redundancy Check), đổi dữ liệu song song thành nối tiếp và định dạng thích hợp
- Bộ tách dữ liệu đổi chuỗi dữ liệu thành chuỗi mã FM hay MFM (Modified
FM) và phát ra các xung đánh dấu.
- Mạch giao tiếp SA-450 truyền chuỗi dữ liệu đã mã hóa tới ổ đĩa.
- Đầu từ ghi số liệu đã mã hóa lên đĩa.
Địa chỉ các thanh ghi của mạch điều khiển ổ đĩa mềm:
Sơ cấp
Thứ cấp
R/W
Địa chỉ cơ sở
Thanh ghi trạng thái A Thanh ghi trạng thái B Thanh ghi ngõ ra số DOR Thanh ghi trạng thái chính
Thanh ghi chọn tốc độ truyền dữ liệu
Thanh ghi dữ liệu
Thanh ghi ngõ vào số
Thanh ghi điều khiền cấu hình
Kênh DMA
Yêu cầu ngắt IRQ Ngắt INTR
3F0h
3F1h
3F1h
3F2h
3F4h
3F4h
3F5h
3F7h
3F7h
2
6
0Eh
370h
371h
371h
372h
374h
374h
375h
377h
377h
2
6
0Eh
R R R/W R
W R/W R
W
™ Thanh ghi ngõ ra số (DOR - Digital Output Register): điều khiển động cơ,
chọn ổ đĩa và khởi tạo bộ điều khiển
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
MOTD MOTC MOTB MOTA DMA RESET DR1 DR0
MOTD, MOTC, MOTB, MOTA: điều khiển động cơ (motor) cho các ổ đĩa
DMA : cho phép (=1) hay cấm (=0) kênh DMA và IRQ
RESET : cho phép (=1) hay cấm (=0) reset bộ điều khiển
DR1, DR0: chọn ổ đĩa 00 (A), 01 (B), 10 (C), 11 (D)
™ Thanh ghi trạng thái chính (main status register): là thanh ghi chỉ đọc, chứa thông tin về bộ điều khiển đĩa mềm
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
MRQ DIO NDMA BUSY ACTD ACTC ACTB ACTA
MRQ: sẵn sàng (=1) hay không sẵn sàng (=0) ghi dữ liệu.
DIO: chiều truyền từ bộ điều khiển tới CPU (=1) hay ngược lại (=0). NMDA: có chế độ DMA (=0) hay không (=1).
BUSY: kích hoạt về lệnh (=1) hay không (=0).
ACTA, ACTB, ACTC, ACTD: chọn ổ đĩa tương ứng (=1).
3.2. Đĩa cứng và ổ đĩa cứng
3.2.1. Cấu tạo
Đĩa cứng gồm một hay nhiều đĩa từ bằng kim loại hay nhựa cứng được xếp thành một chồng theo một trục đứng và được đặt trong một hộp kín. Dung lượng đĩa cứng lớn hơn nhiều so với đĩa mềm. Ổ đĩa cứng có nhiều đầu từ, các đầu từ này gắn trên một cần truy xuất và di chuyển thành một khối. Khi đĩa quay, đầu từ không chạm vào mặt đĩa mà càch một lớp đệm không khí. Khoảng cách giữa mặt đĩa và đầu từ tùy theo tốc độ quay và mật độ ghi dữ liệu của đĩa và rất nhỏ so với kích thước đĩa (khoảng 0.3 µm).
Hình 3.11 – Cấu tạo đĩa cứng
Đĩa cứng cũng được phân thành các đơn vị vật lý như đĩa mềm. Ngoài ra, nó còn một khái niệm nữa là cylinder. Cylinder là vị trí của đầu từ khi di chuyển trên các mặt tạo thành một hình trụ, đó là một chồng các track xếp nằm lên nhau đối với một vị trí đầu từ.
Dung lượng đĩa cứng = số head× số cylinder× số sector/track × số mặt× 512 byte
Tốc độ quay của đĩa cứng là 3600 vòng/phút nên thời gian truy xuất của đĩa cứng nhanh hơn đĩa mềm nhiều. Thời gian truy xuất dữ liệu (data access time) là một thông số quan trọng của đĩa cứng, bao gồm thời gian tìm kiếm (seek time), thời gian chuyển đầu từ (head switch time) và thời gian quay trễ (rotational latency). Thời gian tìm kiếm là thời gian chuyển đầu từ từ một track này sang track khác. Thời gian chuyển đầu từ là thời gian chuyển giữa hai trong số các đầu từ khi đọc hay ghi dữ liệu. Thời gian quay trễ là thời gian tính từ khi đầu từ được đặt trên một track cho đến khi tới được sector mong muốn.
3.2.2. Định dạng cấp thấp (low – level format)
Đĩa cứng phải được định dạng cấp thấp trước khi sử dụng. Đó là tạo ra các track và sector trên đĩa bằng cách ghi lên đĩa các thông tin liên quan đến chúng. Với các sector, thông tin này được ghi vào vùng tiêu đề nhận dạng sector, được đặt ở đầu mỗi sector. Vùng tiêu đề này chứa các thông tin như số thứ tự đầu từ, số sector, số cylinder, khai báo nhận dạng ID và mã CRC để phát hiện lỗi dữ liệu.
Trong đĩa cứng có thêm một khái niệm là hệ số xen kẽ (interleave factor) của các sector nhằm làm khớp tốc độ quay của đĩa từ với tốc độ mà đầu từ có thể xử lý dữ liệu khi chúng qua h

---