KIẾN TRÚC máy TÍNH

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH 1.Bộ Nhớ từ Bên ổ đĩa gồm nhiều đĩa từ làm nhôm hợp chất gốm thủy tinh, đĩa phủ lớp từ bảo vệ mặt, đĩa xếp chồng gắn với trục mô tơ quay nên tất đĩa quay tốc độ, đĩa quay nhanh suốt phiên dùng máy Ổ đĩa cứng khối nhất, ĐĨA cứng lắp ráp cố định ổ từ sản xuất nên thay "đĩa cứng" với cách hiểu ổ đĩa mềm ổ đĩa quang - - Đĩa mềm: có đĩa từ bên vỏ hình chữ vuông, kích thước tầm -> inch, đĩa mềm có ổ đọc đĩa mềm Sử dụng máy tính cũ Hiện không phổ biến Chia làm nhiều loại theo dung lượng, hầu hết nhỏ 5mb • Ưu điểm: - Đĩa cứng có tốc độ truy cập cao Không bị liệu ngừng cấp nguồn điện cho chúng Giúp hệ điều hành hoạt động tối ưu hơn,giảm thời gian khởi động hệ thống, tiết liệm lượng, Truy câp ghi liệu ngâu nhiên điệm bề mặt đĩa từ - - Đĩa mềm: bên có yêu cầu thấp đĩa cứng * Nhược điểm: - đĩa cứng : bị liệu không lấy lại được, không sử chữa thay bị hỏng - Đĩa mền: kích thước lớn, dung lượng lưu chữ thấp,dêx bị hư hỏng theo thời gian., tốc độ chậm - Chỉ sử dụng máy tĩnh cũ 2.Bộ Nhớ quang Đĩa quang (tiếng Anh: optical disc) thuật ngữ dùng để chung loại đĩa mà liệu ghi/đọc tia ánh sáng hội tụ Tuỳ thuộc vào loại đĩa quang (CD, DVD ) mà chúng có khả chứa liệu với dung lượng khác Phân loại: + Đĩa ghi liệu: ghi thêm liệu VD: đĩa phim, ca nhạc + Đĩa chưa ghi liệu - Loại ghi lần: Đĩa sản xuất chưa ghi liệu cho phép người sử dụng ghi liệu lần KH: R (recordable) + Đĩa chưa ghi liệu - Loại ghi nhiều lần: Đĩa sản xuất chưa ghi liệu cho phép người sử dụng ghi liệu sau xoá để ghi lại liệu khác, giá thành đắt gấp lần loại ghi lần KH: RW (read – write) Ưu điểm : sản xuất phương pháp rập khuôn không giống việc ghi thông tin lên đĩa mềm, làm cho giá thành sản xuất rẻ sản xuất hàng loạt Việc đọc sử dụng tia laser không cần tiếp xúc khí, bền mặt đĩa phủ lớp bảo vệ nên đĩa quang có độ tin cậy cao so với đĩa mềm nhiều thiết bị nhớ khác Vì có dụng lượng lớn, độ tin cậy cao giá rẻ nên sử dụng rộng rãi để chứa sở liệu lớn, đặc biệt sở liệu có chứa văn hình ảnh Nhược điểm: Việc rập khuôn đĩa chất dẻo phủ nhôm khó đạt độ xác cao đồng nên thông tin số thường có chứa nhiều lỗi Thời gian tìm rãnh lâu - Tốc độ đọc liệu chậm 3.RAID RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành hệ thống ổ đĩa cứng có chức gia tăng tốc độ đọc/ghi liệu nhằm tăng thêm an toàn liệu chứa hệ thống đĩa kết hợp hai yếu tố 4.RAID RAID cần ổ đĩa Tổng quát ta có n đĩa (n >= 2) đĩa loại Dữ liệu chia nhiều phần để lưu đĩa Như đĩa chứa 1/n liệu Tổng dung lượng = dung lượng đĩa nhỏ nhân với tổng số đĩa Ưu điểm: Tăng tốc độ đọc/ghi đĩa: đĩa cần phải đọc/ghi 1/n lượng liệu yêu cầu Lý thuyết tốc độ tăng n lần Nhược điểm: Tính an toàn thấp Nếu đĩa bị hư liệu tất đĩa lại không sử dụng Xác suất để liệu tăng n lần so với dùng ổ đĩa đơn RAID Đây dạng RAID có khả đảm bảo an toàn liệu Cũng giống RAID 0, RAID đòi hỏi hai đĩa cứng để làm việc Dữ liệu ghi vào ổ giống hệt Dung lượng cuối hệ thống RAID dung lượng ổ đơn Ưu điểm: Trong trường hợp ổ bị trục trặc, ổ lại tiếp tục hoạt động bình thường Bạn thay ổ đĩa bị hỏng mà lo lắng đến vấn đề thông tin thất lạc Nhược điểm: Giảm tốc độ đọc/ghi đĩa: lượng liệu chép n ghi lên n đĩa Lý thuyết tốc độ giảm n lần RAID RAID cải tiến RAID có thêm (ít nhất) ổ đĩa cứng chứa thông tin khôi phục lại liệu hư hỏng ổ đĩa cứng RAID Giả sử liệu A phân tách thành phần A1, A2, A3, liệu chia thành phần, phần liệu chia chứa ổ đĩa cứng 1, (giống RAID 0) Phần liệu lại liệu lưu A3 = A1 + A2 ghi vào ổ đĩa cứng Dung lượng = tổng dung lượng đĩa trừ dung lượng đĩa Ưu điểm: Giả sử ổ đĩa cứng hư hỏng, hệ thống hoạt động bình thường thay ổ đĩa cứng Sau gắn nóng ổ đĩa cứng mới, liệu lại khôi phục trở ổ đĩa trước bị hư hỏng Nhược điểm: tốn đòi hỏi phần cứng phải có thiết bị điều khiển RAID hỗ trợ JBOD JBOD (Just a Bunch Of Disks) thực tế dạng RAID thống, lại có số đặc điểm liên quan tới RAID đa số thiết bị điều khiển RAID hỗ trợ JBOD cho phép bạn gắn ổ đĩa tùy thích vào điều khiển RAID (dĩ nhiên giới hạn cổng cho phép) Sau chúng “tổng hợp” lại thành đĩa cứng lớn cho hệ thống sử dụng Tuy nhiên JBOD không cải thiện hiệu năng, không mang lại giải pháp an toàn liệu, kết nối tổng hợp dung lượng mà Bộ Nhớ Ảo Là kĩ thuật cho phép chương trình ứng dụng tưởng có dải nhớ liên tục (một không gian địa chỉ), thực phần nhớ bị phân mảnh nhớ vật lý chí lưu trữ đĩa cứng So với hệ thống không dùng kĩ thuật nhớ ảo, hệ thống dùng kĩ thuật cho phép việc lập trình ứng dụng lớn dễ dàng sử dụng nhớ vật lý thực (ví dụ RAM) hiệu Bộ nhớ ảo mở rộng hệ thống nhớ để bao gồm đĩa cứng Việc mở rộng nhớ tới ổ đĩa hệ thông thường việc sử dụng kĩ thuật nhớ ảo Tất hệ điều hành không chuyên đại sử dụng kĩ thuật nhớ ảo cho ứng dụng thông thường chương trình soạn thảo văn bản, chơi nhạc, xem phim, phần mềm kế toán, v.v Ưu điểm: Cho phép thực lúc nhiều tiến trình, tiến trình có không gian định vị riêng -Đơn giản hoá việc nạp chương trình vào nhớ để thi hành nhờ chế gọi tái định địa Cơ chế cho phép chương trình thi hành nằm vị trí nhớ Chương trình không bị ràng buộc không gian nhớ vật lý sẳn có Người dùng viết chương trình có không gian địa ảo lớn, đơn giản hoá tác vụ lập trình Vì chương trình người dùng lấy nhớ vật lý nên nhiều chương trình thực thi thời điểm Nó mang lại lợi ích lớn cho người dùng mà chi phí cao Do yêu cầu nhập/xuất để nạp hay hoán vị chương trình người dùng nhớ chương trình người dùng chạy nhanh Bộ nhớ ảo thực tác vụ lập trình dễ nhiều người lập trình không cần lo lắng lượng nhớ vật lý sẳn có hay mã thay việc phủ lắp; thay vào đó, người lập trình quan tâm vấn đề lập trình Nhược điểm: Bộ nhớ ảo không dễ cài đặt thực chất giảm lực dùng thiếu thận trọng Sử dụng nhớ ảo nhiều, làm giảm tuổi thọ ổ cứng 9.Hệ thống bus Máy tính có bản chất là tập trung những thành phần,những thiết bị bên và bên ngoài bằng những đường dữ liệu tốc độ cao để chuyển dữ liệu đến (input) hoặc truyền dữ liệu (output) Người ta gọi những đường truyền dữ liệu vậy là Bus, chúng nối những thành phần bên và bên ngoài máy tính lại với Các bus là tập hợp các dây dẫn được sử dụng để mang tín hiệu trao đổi thông tin giữa các thiết hệ vi xử li ́.Trong đó CPU lad bus mater nắm toàn quyền điều hành hệ thống bus - Bus địa chỉ: là bus chiều,được sử dụng để mang thông tin địa ô nhớ hay thiết bị vào/ra mà vi xử lý trao đổi tin Thông tin địa vi xử lý phát để chọn ô nhớ thiết bị vào/ra mà cần trao đổi tin Chức năng: vận chuyển địa để xác định ngăn nhớ hay cổng vào-ra (chỉ định nguồn hay đích liệu có đường truyền liệu hay định cổng nhập xuất) Độ rộng bus địa chỉ: xác định dung lượng nhớ cực đại hệ thống Nếu độ rộng bus địa N bit: AN-1, AN-2, A2, A1, A0  dung lượng nhớ cực đại 2N byte (còn gọi không gian địa nhớ) Ví dụ: Bộ xử lý Intel Pentium có bus địa 32 bit  không gian địa - Bus điều khiển: là bus chiều hình vẽ tổng quan thì xem chiều.tuyến này xác định việc đọc hay viết dữ liệu bộ nhớ Cụ thể dữ liệu được viết vào vùng nhớ được chọn hay từ đó xuất Ngoài cho phép bộ nhớ ngưng làm việc cũng tín hiệu tuyến điều khiển này quyết định Chức năng: vận chuyển tín hiệu điều khiển Các loại tín hiệu điều khiển: Các tín hiệu phát từ CPU để điều khiển môđun nhớ môđun vào-ra Các tín hiệu từ môđun nhớ hay môđun vào-ra gửi đến yêu cầu CPU - Bus dữ liệu: là bus chiều với ROM và là chiều với các bộ nhớ khác,được sử dụng để mang dữ liệu từ vùng nhớ được chọn bởi tuyến địa chỉ bộ nhớ đến các thiết bị khác CPU,ROM,RAM và các cổng nhập/xuất hệ thống Chức năng: vận chuyển lệnh từ nhớ đến CPU vận chuyển liệu CPU, môđun nhớ môđun vào-ra 10 Tần số bus Có kiểu hoạt động: Bus đồng Bus bất đồng bộ.Máy tính hoạt động theo bus đồng bộ, làm việc theo nhịp.Trên mainboard có dao động tạo xung nhịp tuần hoàn cho máy tính (xung đồng hồ).Tần số nhịp đo theo đơn vị Hz Hz = số nhịp / s; Khz = 1000Hz; Mhz = 1000 Khz; Ghz = 1000 Mhz Tần số bus cục bộ, bus hệ thống, CPU, bus mở rộng, nhớ 10 11 ... kiểu hoạt động: Bus đồng Bus bất đồng bộ .Máy tính hoạt động theo bus đồng bộ, làm việc theo nhịp.Trên mainboard có dao động tạo xung nhịp tuần hoàn cho máy tính (xung đồng hồ).Tần số nhịp đo theo... đọc/ghi đĩa: đĩa cần phải đọc/ghi 1/n lượng liệu yêu cầu Lý thuyết tốc độ tăng n lần Nhược điểm: Tính an toàn thấp Nếu đĩa bị hư liệu tất đĩa lại không sử dụng Xác suất để liệu tăng n lần so với... kích thước lớn, dung lượng lưu chữ thấp,dêx bị hư hỏng theo thời gian., tốc độ chậm - Chỉ sử dụng máy tĩnh cũ 2.Bộ Nhớ quang Đĩa quang (tiếng Anh: optical disc) thuật ngữ dùng để chung loại đĩa