Bài giảng Tổng quan về máy vi tính

ng làm tăng tốc độ rất nhiều trong các ứng dụng: bao gồm ứng dụng trong video, âm thanh, hình ảnh, xử lí ảnh, tạo mật mã, tài chính, kĩ thuật và khoa học,...512.3. Công nghệ siêu phân luồng Bộ vi xử lý pentium IV tốc độ 3.06 GHz hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng (Hyper - Threading Technology). Công nghệ này cho phép các chương trình phần mềm được thực hiện trên 2 bộ vi xử lý ảo (trong một bộ vi xử lý vật lý) và làm việc một cách hiệu quả hơn. Công nghệ mới này cho phép bộ vi xử lý thực thi đồng thời hai luồng các chỉ lệnh trong cùng một thời điểm. 522.4. Công nghệ siêu đường ống Công nghệ siêu đường ống (Hyper - Pipelined Technology) của vi kiến trúc Intel NetBurst tăng gấp đôi độ sâu của đường ống so với vi kiến trúc dùng trong các bộ vi xử lý Intel Pentium III. Một trong những đường ống mấu chốt, đường ống dự đoán nhánh / khôi phục được bổ sung lên tới 20 cấp trong vi kiến trúc Intel NetBurst, so với 10 cấp trong vi kiến trúc của bộ xử lý trước đó. Công nghệ này tăng một cách hiệu quả sự hoạt động, tần xuất và tính thích nghi của bộ vi xử lý.532.5. Công nghệ đóng gói CPU a) Đóng gói kiểu PGA PGA (Pin Grid Array), là sự bố trí các chân theo một lưới hình vuông. b) Đóng gói kiểu SPGA SPGA (Staggered Pin Grid Array), là sự bố trí các chân theo hình chữ chi. c) Đóng gói kiểu SECC SECC (Single Edge Contact Cartridge - hộp tiếp xúc cạnh đơn). Các CPU Pentium II/III thường đóng gói theo kiểu này. Bộ xử lí và các chip RAM Cache L2 được lắp trên một bảng mạch nhỏ được bọc kín trong một hộp kim loại và chất dẻo.543. Bộ đồng xử lí toán học Bộ đồng xử lí toán học còn được gọi là bộ xử lý dấu phẩy động. Các bộ đồng xử lí toán học có thể thực hiện các thao tác tính toán cao cấp như: chia, khai căn, loga, lượng giác, ... nhanh gấp 10 đến 100 lần bộ xử lí chính tương ứng thực hiện. Bộ đồng xử lí thực hiện các phép toán trên các số thực dấu chấm động và trong khi tính toán có sự dịch chuyển của dấu phẩy. Đơn vị xử lí trong CPU chỉ thực hiện các phép tính cộng, trừ, nhân với số nguyên. 55Tên đếSố chânKiểuĐiện thếSocket 7321SPGAVRMSocket 370370SPGAAutoVRMSlot 1242SlotAutoVRMSocket 478423/478MPGAAutoVRM565. Các chế độ của bộ vi xử lý Các CPU 32 bit từ 386 trở lại đây có 3 chế độ vận hành khác nhau: - Chế độ thực (Phần mềm 16 bit). - Chế độ bảo vệ (Phần mềm 32 bit). - Chế độ thực ảo (Phần mềm 16 bit trong môi trường 32 bit). 575.1. Chế độ thực IBM PC 8088/8086 có các thanh ghi trong 16 bit, và có 20 đường địa chỉ. Vì vậy, phần mềm PC gốc được tạo ra là các phần mềm 16 bit (cả phần mềm hệ điều hành và phần mềm ứng dụng), nó sử dụng các chỉ thị 16 bit và truy cập bộ nhớ RAM phạm vi 1 MB. Ví dụ: DOS và các phần mềm chạy trên DOS, chạy ở chế độ 16 bit và giới hạn trong kiến trúc bộ nhớ 1 MB được gọi là "chế độ thực". Đây là chế độ đơn nhiệm, tại một thời điểm chỉ có một chương trình được chạy. Không có trình bảo vệ để ngăn một chương trình viết đè lên chương trình khác trong bộ nhớ.5.2. Chế độ bảo vệ (32 bit) Các bộ xử lí 386 về sau có các thanh ghi 32 bit, vì vậy nó có thể chạy với các tập chỉ thị 32 bit. Các hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng 32 bit được chạy trong chế độ này, đây là chế độ bảo vệ, chống ghi đè lên chương trình khác trong bộ nhớ.585.3. Chế độ thực ảo Đây là chế độ ảo của chế độ 16 bit thực bên trong chế độ bảo vệ 32 bit. Trong môi trường Windows 95/98/2000 khi ta tạm thoát về DOS và chạy các chương trình for DOS tức là ta đang ở chế độ thực ảo. Bởi vì chế độ bảo vệ là đa nhiệm nên chúng ta có thể chạy đồng thời nhiều chương trình for DOS mà không bị lỗi. Ta cũng lưu ý rằng, chế độ thực ảo chỉ truy cập được 1 MB bộ nhớ RAM. Khi chúng ta chạy một chương trình for DOS trong môi trường Windows 95/98 thì hệ điều hành sẽ tạo ra một máy DOS ảo và chương trình sẽ được thực hiện trong đó.596. Các thế hệ CPU6.1. Thế hệ 1 - 8086/8088 Các đặc trưng kỹ thuật cơ bản của CPU thế hệ 1: 1. Độ rộng thanh ghi: 16 bits. 2. Độ rộng Bus dữ liệu: 8086: 16 bits; 8088: 8 bits. 3. Độ rộng Bus địa chỉ: 20 bits (không gian địa chỉ nhớ 1MB). 4. Bộ đồng xử lý 8087 là một chip riêng biệt. 606.2. Thế hệ 2 - 80286 CPU 80286 được Intel giới thiệu 1981 và được lắp trong các máy PC/AT (Advanced Technology) của IBM và các máy tương thích IBM PC. 80286 có các đặc trưng kỹ thuật chủ yếu sau: 1. Độ rộng thanh ghi: 16 bits. 2. Độ rộng Bus dữ liệu: 16 bits. 3. Độ rộng Bus địa chỉ: 24 bits (không gian địa chỉ nhớ 16 MB). 4. Bộ đồng xử lý 80287 là một chip riêng biệt. 616.3. Thế hệ 3 - 80386 Các đặc trưng kỹ thuật cơ bản chung Bộ xử lý 80386 là bộ xử lí 32 bit được giới thiệu 1985 và được đưa vào trong các máy tính cuối 1986. Bộ xử lý thế hệ ba có một số đặc trưng kỹ thuật chung sau đây: 1. Tốc độ từ 16 MHz đến 40 MHz. 2. Bộ đồng xử lý 80387 là một chip riêng biệt, là chip đồng xử lí toán học có hiệu năng cao được thiết kế đặc biệt để làm việc với CPU 386. Có 2 loại bộ đồng xử lý đó là: 80387 DX làm việc với 80386 DX, và 80387 SX làm việc với 80386 SX và 386 SL. 3. Bộ xử lý 80386 hỗ trợ cả hai chế độ làm việc: thực / bảo vệ, và nó có thể chuyển từ chế độ này sang chế độ kia mà không cần khởi động lại máy. Ngoài ra 80386 còn hỗ trợ chế độ thực ảo cho phép chạy chế độ thực trong môi trường chế độ bảo vệ.626.4. Thế hệ 4 - 80486 a) Các đặc trưng kỹ thuật cơ bản chung Họ vi xử lý 80486 có các đặc trưng chung sau đây: 1. Độ rộng thanh ghi: 32 bits. 2. Độ rộng Bus dữ liệu: 32 bits. 3. Độ rộng Bus địa chỉ: 32 bits (không gian địa chỉ nhớ 4GB). 4. Giảm thời gian thi hành lệnh: có thể thực hiện một lệnh chỉ trong 2 chu kỳ. 5. Tích hợp CacheL1 trong chip. 6. Bộ đồng xử lí toán học tích hợp trong chip (trừ 80486 SX): làm tăng tốc độ xử lí của chip đồng xử lí lên 3 lần so với bộ đồng xử lý độc lập nằm ở ngoài. 7. Chế độ truyền từng khối bộ nhớ: chế độ truyền theo khối có thể được mô tả như sau: với mỗi một khối dữ liệu 16 bytes, lần di chuyển 4 bytes đầu tiên của khối cần 2 chu kỳ đồng hồ, nhưng mỗi bốn bytes tiếp theo của khối chỉ cần một chu kỳ đồng hồ. Như vậy, 16 bytes dữ liệu kề nhau được truyền chỉ với 5 chu kỳ thay vì 8 chu kỳ. 636.5. Thế hệ 5 - Pentium Các đặc trưng kỹ thuật cơ bản chung Bộ xử lý thế hệ 5 của Intel được công bố ngày 19/10/199 1. Kích thước thanh ghi: 32 bit. 2. Bus địa chỉ: 32 bit. 3. Bus dữ liệu: 64 bit. 4. Đồng xử lí: tích hợp trong chip. 5. Quản lý điện năng: có Sự khác biệt cơ bản so với thế hệ bốn là Pentium có hai đường dẫn lệnh cho phép thực hiện 2 lệnh đồng thời, công nghệ này gọi là công nghệ siêu hướng, với công nghệ này, Pentium có thể thực hiện được 2 lệnh trong một chu kỳ xung nhip. Hai đường dẫn lệnh có tên là u và v, đường u là đường sơ cấp có khả năng thực thi tất cả các lệnh số nguyên và dấu phẩy động. Đường v là đường thứ cấp chỉ thực hiện các lệnh trên các số nguyên đơn giản và một số lệnh dấu phẩy động.646.6. Thế hệ 6 1. Kích thước thanh ghi: 32 bit. 2. Độ rộng Bus địa chỉ: 36 bit (không gian địa chỉ nhớ 64 GB). 3. Độ rộng Bus dữ liệu: 64 bit. 4. Bộ đồng xử lí: Tích hợp trong chip. 5. Quản lý điện năng: có. 6. Tích hợp công nghệ DE: công nghệ DE (Dynamic Execution - thực hiện động) bao gồm: + Dự đoán đa nhánh + Phân tích luồng dữ liệu + Thực hiện suy đoán DE thực chất là loại bỏ sự ràng buộc vào thứ tự tuần tự các lệnh, giảm sự chờ đợi dữ liệu từ bộ nhớ. 7. Kiến trúc DIB: kiến trúc DIB (Dual Independent Bus - Bus độc lập đôi) tức là CPU có 2 Bus dữ liệu, một cho cache L2 và một cho bảng mạch chính làm tăng tốc độ cahe L2. 656.7. Bộ vi xử lý thế hệ 7 Bộ vi xử lý thế hệ 7 của Intel có tên là Itanium. Phiên bản mới nhất hiện nay là Itanium 2 tốc độ 1.5 GHz với 6 MB cache L3 tích hợp, được kiến trúc độc nhất vô nhị đáp ứng sự đòi hỏi khắt khe của các ứng dụng kinh doanh và công nghệ.66Chương VIBảng mạch chính Liên kết tất cả các thành phần khác nhau của toàn bộ hệ thống máy tính với nhau. Bảng mạch chính có các thuật ngữ tiếng Anh sau: Mainboard, Motherboard, System board. 671. Một số loại bảng mạch chính thường gặp Có nhiều thông số định dạng chung cho bảng mạch chính, nó cho biết kích cỡ của bảng mạch chính và từ đó xác định loại hộp máy nào tương thích với nó. Loại cũ: Baby-AT Full-size AT LPXLoại mới: ATX (Advanced Technology eXtension) 68Đặc trưng kỹ thuật cơ bản của ATX 1. Bảng kết nối I/O với các thiết bị ngoại vi hai tầng. 2. Chỉ có một bộ nối kết nguồn nội bộ theo kiểu khoá đơn. Bảng mạch chính ATX không cần một bộ ổn áp gắn sẵn trên nó, mà chính bộ ổn áp này thường là nguyên nhân của nhiều sự hỏng hóc.69 3. Có sự bố trí lại vị trí của CPU và bộ nhớ trên bề mặt bảng mạch chính, nhờ đó tạo ra độ thông thoáng cho bảng mạch và không còn gây vướng víu khi lắp đặt các Card mở rộng. ATX cho phép nâng cấp CPU, bộ nhớ một cách dễ dàng và không cần phải tháo bất kỳ một Card mở rộng nào. CPU và bộ nhớ được bố trí cạnh bộ nguồn, phía trước nơi lắp đặt quạt làm mát, chính vì vậy tận dụng nguồn gió để làm mát chúng. 4. Có sự bố trí lại các bộ nối kết I/O nội bộ, như các bộ nối kết các ổ đĩa, được định vị gần với hốc đặt ổ đĩa, nhờ đó rút ngắn độ dài cáp, giảm giá thành và dễ dàng trong việc lắp đặt. 5. Chi phí sản xuất thấp, tiết kiệm được các cáp nối từ bảng mạch chính tới các cổng kết nối ngoại vi, giảm quạt dành riêng cho CPU, giảm bộ ổn áp, rút ngắn cáp kết nối ổ đĩa và bảng mạch chính,...702. Các thành phần của bảng mạch chính Các bảng mạch chính hiện nay thường có các bộ phận sau: 1. Socket/Slot của CPU. 2. Chipset. 3. Chip Super I/O. 4. ROM BIOS. 5. Các khe cắm SIMM / DIMM / RIMM, các khe cắm ISA / PCI / AGP và bus. 6. Bộ ổn áp cho CPU. 7. Các cổng kết nối khác.71 2.1. Chipset Chipset: Là một chip đơn tích hợp toàn bộ các chức năng của các chip cơ bản trên bảng mạch chính như: bộ tạo xung nhịp, bộ điều khiển bus, bộ điều khiển thời gian hệ thống, bộ Đ/K ngắt, ... 72 Số hiệu Dòng CPU 420 xx Thế hệ 4 430xx Thế hệ 5 440xx Pentium pro/Pentium II/III 450xx Máy tính Server với Pentium pro/Pentium Xeon 845xx/850xx Pentium IV Các chipset của Intel được thiết kế với cấu trúc 2 lớp, có sự liên kết chặt chẽ với nhau là North Bridge và South Bridge 73 +North Bridge (cầu nối bắc): đây là một chip nằm ở phía trên, nối kết các thành phần: CPU Bus, memory bus, cache L2 bus, PCI bus. Nó là thành phần chính của chipset hoạt động với tốc độ bằng tốc độ bus hệ thống. Nó liên kết giữa CPU với những thành phần còn lại của bảng mạch chính. Ngoài ra, North Bridge còn chứa các bộ điều khiển cache và điều khiển bộ nhớ chính. + South Bridge (cầu nối nam): là cầu nối nằm ở phía dưới, kết nối giữa PCI bus và ISA bus, nó hoạt động với tốc độ thấp hơn North Bridge. Ngoài ra, nó còn chứa các giao diện điều khiển ổ đĩa IDE, giao diện USB, CMOS RAM, PCI bus và ISA bus. 7475Các chipset của Pentium IVTên chipset845865PSố hiệu82845 MCH82865P MCHTốc độ Bus400533/400Hỗ trợ công nghệ HTCóCóKiến trúcIntel HusIntel HusCPU thích hợpPIVPIVLoại RAMDDRAMDDRAMHỗ trợ AGPAGP-4xAGP-8xGiao tiếp ổ cứngATA/100ATA/100Điều khiển âm thanh AC97AC9776772.2. Chip Super I/O Đây là chip lớn thứ ba trên bảng mạch chính, chip này gồm tối thiểu các thành phần sau: 1. Bộ điều khiển đĩa mềm. 2. Bộ điều khiển cổng nối tiếp. 3. Bộ điều khiển cổng song song. Ngoài các thành phần trên, chip Super I/O của một số bảng mạch chính còn có một số thành phần khác như bộ điều khiển chuột, bàn phím,... 782.3. Các loại BUS và các Card mở rộng2.3.1. Bus và sự phân cấp Bus Bus là các đường liên kết ghép nối các bộ phận của máy tính, thông tin có thể truyền từ bộ phận này tới bộ phận khác thông qua Bus. Trong hầu hết các PC các Bus được phân thành 3 cấp hoặc 4 cấp. Tất cả các thiết bị trong hệ thống đều được nối vào một Bus nào đó. 792.3.2. Các loại Bus a) CPU Bus hay System Bus CPU Bus là đường truyền tín hiệu giữa CPU và North Bridge. Trong một số hệ thống, nó còn là đường truyền tín hiệu giữa CPU và Cache L2. . Tốc độ của CPU Bus bằng tốc độ bảng mạch chính, độ rộng tuỳ thuộc thế hệ máy. CPU Bus có tốc độ nhanh hơn bất cứ Bus nào trong hệ thống. 80b) Memory Bus Memory Bus dùng để truyền thông tin giữa CPU và bộ nhớ chính thông qua cầu nối North Bridge. Tốc độ của nó do Chipset điều khiển tuỳ thuộc vào loại RAM cài đặt trong hệ thống. 81c) AGP Bus AGP Bus (Accelerated Graphics Port - Cổng đồ hoạ tăng tốc) được Intel thiết kế dành riêng cho các tác vụ hình ảnh và đồ hoạ, AGP Bus chỉ có một khe cắm AGP dành riêng cho Card màn hình. Phiên bản đầu 1.0 của AGP Bus ra đời tháng 7/1996, có tốc độ xung nhịp cơ sở 66 MHz, chế độ 1x hoặc 2x. Do AGP Bus độc lập với PCI Bus nên việc sử dụng Card màn hình AGP sẽ giải phóng PCI Bus cho các thiết bị I/O khác. 82d) PCI Bus PCI Bus (Pripheral Component Interconnect - nối kết thành phần ngoại vi) được coi như một "siêu xa lộ thông tin" khi mới ra đời. PCI Bus được nối với CPU Bus và Memory Bus thông qua North Bridge và nối trực tiếp vào các khe cắm PCI dành cho các Card mở rộng PCI. PCI Bus có một số đặc trưng kỹ thuật sau: Có khả năng hoạt động tối đa đồng thời với 3 thiết bị ngoại vi được cắm trực tiếp vào nó Chuẩn PCI được thiết kế để truyền đồng thời 32 / 64 bit, tốc độ truyền có thể lên tới 264 MB/giây. Các PCI Card được cấu hình tự động (PNP - Plug and Play - cắm và chạy). Mỗi Card mở rộng được cắm vào khe cắm PCI đều có thông tin ngay trên nó, và có thể được CPU đọc và sử dụng trong cài đặt.83 e, USB (Universal Serial Bus): Là một chuẩn Bus dùng cho các thiết bị ngoại vi do tổ hợp các hãng Compaq, Intel, DEC, Microsoft, IBM hợp tác đưa ra. Mục tiêu của USB là cho phép người dùng cắm các bộ phận vào máy tính mà không cần tắt hệ thống, không cần tháo vỏ máy, không cần lắp thêm card mở rộng, không cần cài đặt chương trình.2.3.3. Các Card mở rộng Các máy tính được thiết kế sao cho việc bổ sung các thiết bị được đơn giản. Để đáp ứng điều đó, trên bảng mạch chính, có các khe cắm (Slot) hình chữ nhật hẹp, dài. Bên trong các khe này là các mối nối kết với các bus. 84AGP Cổng đồ họa tăng tốc 1x: Xung nhịp 66 Mhz tốc độ tối đa 266 Mb/s điện thế 3,3v 2x: Xung nhịp 133 Mhz tốc độ tối đa 533 Mb/s điện thế 3,3v 4x: Xung nhịp 266 Mhz tốc độ tối đa 1066 Mb/s điện thế 1,5v 8x: Xung nhịp 533 Mhz tốc độ tối đa 2133 Mb/s điện thế 0,8vPCI express cũn gọi là cụng nghệ I/O thế hệ thứ 3 là 1 cổng kết nối tuần tự 2 chiều -Tốc độ truyền dữ liệu lờn tới 200Mb/s cho mỗi hướng -PCIe 16x cú thể đạt tới 6,4Gb/s cho cả 2 hướng -Mỗi PCIe gồm 2 làn truyền dữ liệu lờn xuống. Mỗi làn cú thể truyền 2,5 gigabit/s854. Sự cố thông thường và cách xử lý Khi có sự cố mà chúng ta nghi ngờ có liên quan tới bảng mạch chính, cách xử lý thực tế nhất là tiến hành cô lập để tìm ra nguyên nhân gây ra sự cố. Chúng ta có thể tiến hành theo các bước sau: 1. Kiểm tra nguồn cung cấp điện: giắc đã được cắm vào mạng điện chưa? các đầu cắm có bị lỏng không? 2. Kiểm tra toàn bộ các dây cáp kết nối máy tính với các thiết bị ngoại vi (lỗi này thường xuất hiện trong khi Post). 3. Kiểm tra xem các bảng mạch mở rộng có bị lỗi tiếp xúc không? Đây là lỗi rất hay gặp, đặc biệt là với các bảng mạch chính không phải của Intel. 86Bài tập cuối chương6.1. Các loại bảng mạch chính đã được dùng cho các máy tính cá nhân từ thế hệ thứ nhất đến nay.6.2. Vai trò của bảng mạch chính đối với một hệ thống máy tính. Khi muốn nâng cấp một máy tính thì có nhất thiết phải thay thế bảng mạch chính không? Tại sao?6.3. Trình bày những đặc trưng kỹ thuật nổi bật của bảng mạch chính ATX. Sự khác biệt cơ bản nhất giữa bảng mạch chính ATX và AT.6.4. Các thành phần của bảng mạch chính, trình bày thuật ngữ Chipset. Tổng quan về sự phát triển của chipset trong lịch sử phát triển của máy tính điện tử.6.5. Trình bày về North Bridge và South Bridge, vai trò của chúng trong bảng mạch chính.6.6. Trình bày về kiến trúc chipset của Intel từ 810 trở đi. 6.7. Kiến trúc và chức năng của chip Super I/O. Tại loại chip này trong bảng mạch chính dùng các chipset từ 810 trở đi lại không còn tồn tại nữa?6.8. Trình bày sơ đồ kiến trúc và nguyên lý hoạt động của sự phân cấp bus trong hệ thống Pentum II.6.9. Các loại Bus, kiến trúc và đặc trưng kỹ thuật cơ bản của mỗi loại.6.10. Vai trò của các khe cắm Card mở rộng trên bảng mạch chính. Bạn có dự đoán gì về sự phát triển của chúng trong tương lai?6.11. Các bước lắp đặt / tháo gỡ một bảng mạch chính.6.12. Khi máy tính gặp sự cố có nghi ngờ liên quan tới bảng mạch chính thì chúng ta cần phải xử lý như thế nào? 87CHƯƠNG VII. Ổ ĐĨA Ổ đĩa là một thành phần rất quan trọng của mỏy tớnh, trừ một số loại mỏy tớnh trong mạng cú thể khụng cần ổ đĩa cũn tất cả cỏc mỏy tớnh đều khụng thể hoạt động nếu khụng cú ổ đĩa. Ổ đĩa ngoài nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu và chương trỡnh cũn trợ giỳp khụng gian nhớ cho bộ nhớ trong một khi bộ nhớ trong khụng đủ chứa cỏc dữ liệu trung gian khi hoạt động. Chương này cung cấp những hiểu biết về nguyờn lý hoạt động, cấu trỳc của ổ đĩa. Qua cỏc kiến thức đú cung cấp những kĩ năng quản lý và bảo trỡ ổ đĩa. 88 1. Bộ nhớ phụ (Storage) Thời kỳ đầu, bộ nhớ phụ là cỏc băng đục lỗ được sử dụng để lưu trữ cỏc chương trỡnh và số liệu, nú cú nhược điểm là chỉ thu nhận thụng tin 1 lần sau đú khụng thay đổi được nữa, tốc độ chậm, dung lượng thấp. Băng từ ra đời sau, cú ưu điểm hơn là: cú thể đọc/ghi nhiều lần, dung lượng lớn hơn. Tuy nhiờn tốc độ cũn chậm và tổ chức truy cập trực tiếp rất khú khăn. Đĩa từ được đưa vào sử dụng lần đầu tiờn trong cỏc thiết bị tớnh toỏn của hóng IBM, vào đầu những năm 70, ngày nay đĩa từ đó trở thành một trong cỏc thiết bị ngoại vi chuẩn của cỏc mỏy micro và mini. Đĩa từ cú ưu điểm: dung lượng lớn, tốc độ cao, thời gian thõm nhập tương đối ngắn, tổ chức đọc/ghi tớn hiệu mềm dẻo, giỏ rẻ, gọn nhẹ, dễ bảo quản, dễ sử dụng. Đĩa quang hay cũn gọi là đĩa laser (Compact Disk), cú ưu điểm: dung lượng lớn, độ tin cậy cao, đĩa quang chỉ thua kộm đĩa cứng về tốc độ truy nhập.892. Nguyờn lý đọc/ghi từ tớnh. Trờn vật liệu dẻo như polime hay vật liệu cứng như gốm hoặc nhụm người ta phủ một lớp mỏng chất cú chứa sắt từ, lớp này cú khả năng thẩm từ và duy trỡ từ tớnh sau khi tỏc động lờn chỳng một từ trường mang nội dung thụng tin. Tớnh thẩm từ là tớnh chất cú thể cho từ thụng xuyờn qua một cỏch dễ dàng và chịu sự tỏc động của từ thụng đú. Tớnh duy trỡ từ tớnh hay tớnh nhiễm từ, là khả năng lưu lại từ tớnh sau khi ngừng tỏc động từ trường từ bờn ngoài. Chất sắt từ là những chất cú độ thẩm từ và tớnh duy trỡ từ tớnh cao.90 Bộ phận then chốt trong việc đọc/ghi là đầu từ. Đầu từ cú nguyờn lý cấu tạo giống nam chõm điện, trong đú cỏc cực lừi đầu từ được làm bằng hợp kim sắt từ, hỡnh khuyờn, cú một khe hở nhỏ đồng thời là điểm tiếp xỳc của đầu từ với lớp sắt từ của băng hay đĩa từ. Quanh lừi từ cú quấn một cuộn dõy, cú điểm giữa nối mỏt để chống nhiễu. Khi ghi, dũng điện chạy trong cuộn dõy AB cú cường độ tương ứng với cỏc bit thụng tin cần ghi, tạo ra một từ trường xỏc định trong lừi hỡnh khuyờn. Qua khe hở từ thụng của từ trường này tỏc động xuống lớp sắt từ, lớp sắt từ được thẩm từ và duy trỡ từ tớnh tương ứng với bit thụng tin. Như vậy từ trường dọc theo đường ghi thay đổi theo quy luật của dũng điện mang thụng tin chạy qua cuộn dõy AB. Khi đọc, ngược lại với quỏ trỡnh ghi, theo nguyờn lý cảm ứng điện từ sự biến thiờn của từ trường dọc theo đường ghi sinh ra dũng điện cảm ứng trong cuộn dõy AB, dũng điện này tương ứng với dũng điện đó dựng để ghi thụng tin trờn đĩa.913. Ổ ĐĨA MỀM VÀ ĐĨA MỀM3.1. Đĩa mềm + Mặt đĩa (Side, Head) Thụng tin cú thể ghi lờn một hoặc cả hai mặt của đĩa, mỗi mặt đĩa cần phải cú một đầu từ đọc/ghi. Dữ liệu được ghi lờn mặt đĩa theo mật độ đơn (SD - Single Density) hay mật độ kộp (DD - Double Density). Ngày nay người ta chỉ sử dụng loại đĩa hai mặt (DS – Double Side), mật độ kộp. + Rónh (Track) Dữ liệu được ghi lờn đĩa theo cỏc đường đồng tõm gọi là rónh. Rónh được đỏnh số từ ngoài vào tõm theo thứ tự từ nhỏ đến lớn, rónh ngoài cựng là 0, trong cựng là 39 (đĩa 360 Kb) hoặc 79 (với đĩa 1,44 Mb). + Cung (Sector) Mỗi rónh chia thành nhiều cung tuỳ thuộc cỏch phõn chia và loại đĩa, chẳng hạn cú 9 sector với đĩa 360 Kb và 18 sector với đĩa 1,44 Mb.923.2. Cấu tạo ổ đĩa mềm Ổ đĩa mềm bao gồm cỏc bộ phận cơ học và điện tử cần thiết để thực hiện cỏc chức năng sau: + Quay đĩa mềm với tốc độ quy định + Dịch chuyển đầu từ dọc theo bỏn kớnh đĩa đến rónh mong muốn + Hạ đầu từ cho nú tiếp xỳc với mặt đĩa + Thụng bỏo trạng thỏi của ổ đĩa (vị trớ của đầu từ đang ở trờn rónh nào, phỏt hiện và phõn biệt lỗ chỉ số, lỗ cung, trạng thỏi sẵn sàng làm việc, cấm ghi, lỗi ghi,...) + Ghi và đọc số liệu934. Ổ ĐĨA CỨNG4.1 Cỏc đặc tớnh cơ bản và nguyờn lý hoạt động Ổ đĩa cứng ta thường viết tắt là HDD (Hard Disk Driver), cũn gọi là None-Removable Disk để chỉ đặc tớnh quan trọng của nú là cỏc đĩa được gắn cố định với hệ thống quay đĩa, khụng thể thỏo rời ra được. Cỏc đặc điểm chung của đĩa cứng - Cỏc đĩa cứng được làm bằng vật liệu cứng, trờn bề mặt phủ chất sắt từ. - Đĩa cứng và rất phẳng nờn đầu từ cú thể được định vị rất chớnh xỏc, khụng cần tiếp xỳc trực tiếp mà chỉ cần bay sỏt mặt đĩa cũng cú thể đọc/ghi thụng tin, vỡ vậy cú thể nõng cao tốc độ quay của đĩa cứng lớn hơn tốc độ quay của đĩa mềm rất nhiều mà khụng sợ ma sỏt giữa đầu từ và mặt đĩa gõy hư hỏng. - Cấu trỳc ghi thụng tin của đĩa cứng cũng được cấu tạo giống như trờn đĩa mềm, bao gồm: Rónh (Track), Mặt (Side – Head), Cung (Sector). Một khỏi niệm mới là Trụ (Cylinder), trụ bao gồm cỏc rónh cú cựng bỏn kớnh trờn tất cả cỏc mặt.944.2. Cỏc chuẩn của bộ điều khiển đĩa. ( HDC - Hard Disk Controller) Hiện nay đó cú 5 chuẩn bộ điều khiển đĩa: ST506, ESDI, SCSI, IDE, SATA. Chỳng được sử dụng rộng rói và được sử dụng làm cỏc chuẩn cụng nghiệp.95* Chuẩn ST506 Do hóng Segate Technology sản xuất. Theo chuẩn này HDD và HDC là 2 bộ phận tỏch biệt. Bộ điều khiển nằm trờn card mở rộng cắm vào một trong cỏc slot trờn mainboard. Mỗi bộ điều khiển cú thể điều khiển được 2 ổ đĩa cứng. Cỏc tớn hiệu ghộp nối HDD với HDC được chia làm 2 nhúm: nhúm cỏc tớn hiệu điều khiển (34 dõy) và nhúm cỏc tớn hiệu số liệu (20 dõy).96* Chuẩn IDE (Integrated Device Electronics ) Parallel ATA (PATA) hay cũn được gọi là EIDE (Enhanced intergrated drive electronics) được biết đến như là 1 chuẩn kết nối ổ cứng thụng dụng hơn 10 năm nay. Sử dụng với 40-pin kết nối song song Tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa là 100 MB/giõy. 97*SATA (Serial ATA)  Nhanh chúng trở thành chuẩn kết nối mới trong cụng nghệ ổ cứng nhờ vào những khả năng ưu việt hơn chuẩn IDE về tốc độ xử lý và truyền tải dữ liệu. SATA là kết quả của việc làm giảm tiếng ồn, tăng cỏc luồng khụng khớ trong hệ thống do những dõy cỏp SATA hẹp hơn 400% so với dõy cỏp IDE. Tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa lờn đến 150 - 300 MB/giõy. Đõy là lý do vỡ sao bạn khụng nờn sử dụng ổ cứng IDE chung với ổ cứng SATA trờn cựng một hệ thống. Ổ cứng IDE sẽ “kộo” tốc độ ổ cứng SATA bằng với mỡnh, khiến ổ cứng SATA khụng thể hoạt động đỳng với “sức lực” của mỡnh. 984.3.Cỏc dạng cấu hỡnh ổ đĩa Khi 2 ổ đĩa cựng kết nối vào một cỏp, cú một ổ đĩa chớnh gọi là ổ chủ (master) và ổ đĩa phụ (slave). Một mỏy tớnh thường hỗ trợ hai đường kết nối IDE, đường thứ nhất gọi là Primary, đường kia là Secondary, tương ứng cỏc ổ đĩa trờn cỏc đường kết nối là Primary Master, Primary Slave, Secondary Master và Secondary Slave. Quy định ổ đĩa là Master hoặc Slave bằng cỏch thiết lập cỏc jumper tương ứng theo sơ đồ (thường được ghi ngay trờn vỏ đĩa).994.4. Phõn vựng đĩa Việc tạo cỏc phõn vựng (cỏc ổ đĩa logic), được thực hiện bằng chương trỡnh FDISK của MS-DOS hoặc Windows, chương trỡnh này cho phộp chọn dung lượng cho cỏc phõn vựng theo MB hay % của ổ đĩa vật lớ. Theo quy cỏch của hệ điều hành MS-DOS một ổ đĩa cứng cú thể chia làm 3 phõn vựng: +Phõn vựng DOS cơ sở (Primary DOS Partition ) là phõn vựng sau này là ổ đĩa logic chứa chương trỡnh hệ thống của hệ điều hành MS-DOS. +Phõn vựng DOS mở rộng (Extended DOS Partition) là phõn vựng chịu sự quản lý của hệ điều hành MS-DOS. Trong phõn vựng này ta cú thể chia làm nhiều vựng con, mỗi vựng con đú ta cú thể sử dụng làm một ổ đĩa logic. +Phõn vựng phi DOS (Non DOS Partition ) là phõn vựng cú thể cài đặt một hệ điều hành khỏc MS-DOS.100Định dạng cấp thấp - LLF (Low Level Format). Trong quỏ trỡnh này một chương trỡnh tạo cỏc rónh (track) trờn cỏc bề mặt đĩa, chia cỏc track thành số xỏc định cỏc sector, tạo cỏc khoảng trống giữa cỏc track và cỏc sector, ghi cỏc thụng tin đầu và cuối.Định dạng cấp cao – lờn khuụn đĩa – Format Một chương trỡnh của hệ điều hành đảm nhận quỏ trỡnh này. Hệ điều hành MS-DOS, Windows cú chương trỡnh lờn khuụn đĩa tờn tệp là FORMAT.EXE.Sau khi lờn khuụn, đĩa được cài đặt cỏc cấu trỳc cần thiết để khởi động đĩa và quản lớ tệp như chương trỡnh khởi động (Boot Record), bảng định vị tệp FAT (File Allocation Table), vựng thư mục gốc (Root), vựng dữ liệu (Data). Việc lờn khuụn đĩa phải thực hiện sau một quỏ trỡnh gọi là phõn vựng đĩa, sau khi phõn vựng, một đĩa vật lý cú thể được chia thành nhiều ổ đĩa hoạt động dưới sự quản lý của hệ điều hành, cỏc ổ được phõn chia đú gọi là cỏc ổ đĩa logic. Việc phõn vựng đĩa với hệ điều hành MS-DOS, Windows được thực hiện bởi chương trỡnh cú tờn tệp là FDISK.EXE.1015. Một số chỳ ý khi sử dụng Tuyệt đối khụng được mở ổ đĩa ra xem, vỡ như vậy sẽ làm sai lệnh độ chớnh xỏc và độ sạch của ổ đĩa. Dung lượng ghi trờn vỏ đĩa của cỏc nhà sản xuất thường l