Giáo trình kiến trúc máy vi tính

Phần li KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Chương l i TỔ CHỨC BỘ NHỚ TRONG MÁY VI TÍNH TỔ CHỨC BỘ NHỚ THEO PHÂN CẤP Một chức CPU nhập lệnh từ nhớ thực h i ệ n - i ệ n h Tốc„jiộ_tuiy nhập b ộ nhớ c h í n h (bộ nhớ thao tác) tượng đ ố i chậm ( v i D R A M khoảng lOOns = 1.10~ s) sọ v ã i k h ả n ă n g CPU N ế u CPU nhập c c l ệ n h d ữ l i ệ u trực t i ế p từ nhớ c h í n h tốíL-dậ xủlý thực CPU phụ thuộc v o tốc đ ộ truy nhập nhớ c h í n h M ặ t k h c dung-lượng nhớ của-bộ.flJxdchính k h hạn c h ế , h ệ thống lưu trữ g m nhớ c h í n h hạn c h ế k h ả n ă n g CPU Đ ể t ă n g tốc đ ộ x lý CPU đồng t h i đ ả m bảo k h ả n ă n g lưu trữ l n nhớ m y tính người ta tổ chức nhớ máy tính theo k i ể u hệ thống có phân cấp Ý tưởng c h í n h việc sử dụng h ệ thống nhớ c ó p h â n cấp t i m ộ t t h i khoảng c c l ệ n h d ữ l i ệ u sử dụng thường đ ề u n ằ m m ộ t khu vực tương đ ố i n h ỏ nhớ c h í n h Các v ù n g l u ô n chuyển dịch k h i chạy c h n g t r ì n h Cơ sở việc quản lý h ệ thống nhớ c ó p h â n cấp, m đ ó bao g m n h i ề u l o i t h i ế t bị nhớ k h c nhau, dựa nguyên quy chiếu phân vùng lý K ỹ thuật sử dụng đ ể g i ậ m t h i gian trụng b ì n h truy nhập nhớ t h ê n u n ộ t - k ệ nhớ c ó tóc đ ộ u ỵ j Ị h ậ p cao, b ộ nhớ S R A M , vào h ệ thống lưu trữ n y B ộ nhớ l o i n y g ọ i nhớ caphe ( b ộ nhớ ẩn) B ộ nhớ cache sử dụng đ ể lưu trữ c c l ệ n h d ữ l i ệ u thường sử dụng n h i ề u q u t r ì n h thực h i ệ n c h n g t r ì n h V i ệ c quy c h i ế u (truy nhập) đ ế n b ộ nhớ c h í n h xảy k h i k h ô n g t ì m t h ấ y t h ô n g t i n cần c ó cache G i i ^ h p chọỵấĩỊ đề kíglLthước-hạiL£hế b ộ nhớ c h í n h d ụ n g ^ nhớ n g o i ( t h i ế t bị đĩa từ) n h m ộ t t h n h phần h ệ thống nhớ (h.42) 91 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Phần li CPU 2-5 I i i I Cache 2"E ik Bộ nhớ DRAM 1 1 Bộ nhớ thứ cấp (đĩa từ) Hình 42 TỔ CHỨC CACHE Thủ tục quản lý nhớ phân cấp có cache nạp.từng.đoạn chương trình d ữ l i ệ u t b ộ nhớ c h í n h ỵaọ ọạche P h n g p h p đ n g i ả n d ù n g để quy chiếu b ộ n h c ó cache p h n g p h p n h x trúc t i ế p V i ệ c quy chiếu đ ế n cache g ọ i l " t r ủ ụ g " ( h í t ) n ế u truy nhập t h ô n g t i n ( n ằ m ô n h c ó địa CPU đ ò i h ỏ i )ở cache, g ọ i " t r ợ t " (miss) n ế u k h ô n g truy nhập t h ô n g t i nở cache phải đ ọ c từ b ộ n h c h í n h Bô n h c h í n h chia t h n h nhiều k h ố i , m ỗ i k h ố i bao g m n h i ề u t nhiều byte (h.43) Địa thấp Khối từ ( l b y t e ) 00 Khối 1 từ(lbyte) OI Khối từ(lbyte) 10 Khối ĩ từ(lbyte) li Khối từ(lbyte) 00 Khối từ(lbyte) OI Khối 1 từ(lbyte) Ì Ì 10 ĩ ì ĩ ì Hình 43 92 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH li B ộ n h cache c ó JLhể c h ứ a n h i ề i r k h ố i , g ọ i k h ố i cache M ỗ i k h ố i cache n ằ m m ộ t vị t r í x c định cache M ặ L k h ố i cachẹ chứa c c thông t i n n h : số h i ệ u t h ẻ * b i t c ù ỵ - b ả n _ t h â n - k l i ố i d ữ l i ệ u ( k h ố i d ữ l i ệ u cache b ả n k h ố i d ữ l i ệ u b ộ n h c h í n h ) Cấu t r ú c m ộ t k h ố i cache n h sau : Khối liệu Số h i ệ u t h ẻ Giả thiết n h có số lượng t h ẻ 2 /2 ô nhớ N ế u cache c ó vị t r í chứa ( k h ố i cache) t h ì =2 2 (« 4triệu thẻ) 2.1 Trường hợp khối chứa từ (hoặc Ì byte) liệu a) Thao tác đọc nhớ G i ả sử c ó b ộ n h c h í n h c ó ỊỊgBS ậjfl r^ị 24 bít v cache c ó k h ố i K h i m ộ t t ( l b y t e ) d ữ l i ệ u đọc t h ì CPU cung cấp địa cho b ộ đ i ể u k h i ể n b ộ n h B ộ đ i ề u k h i ể n b ộ n h t c h địa 24 bít l m hai phần ( h 4 ) : b í t địa thấp đ ặ t v o g h i địa M A R cache C c bít n y x c định vị t r í ( t h ứ tự) k h ố i c ầ n t ì m cache 22 bít địa cao m ô t ả số h i ệ u t h ẻ Số h i ệ u t h ẻ số x c định vị t r í k h ố i n h b ộ n h Thao t c đ ọ c d ữ l i ệ u t b ộ n h t i ế n h n h n h sau : Bước Ì : b ộ đ i ề u k h i ể n cache đọc k h ố i d ữ l i ệ u cache t i vị t r í c ó số thứ t ự t r ù n g v i phần số t h ứ tự k h ố i địa BUS Bước : b ộ đ i ề u k h i ể n cache xác định xem s ố h i ệ u t h ẻ k h ố i cache n y c ó t r ù n g v i số h i ệ u t h ẻ địa BUS hay k h ô n g Bước : N ế u t r ù n g t h ì v i ệ c quy chiếu l " t r ú n g " m ộ t t d ữ l i ệ u đọc t c a c h e - v o ~ G P U N ế u k h ô n g - t r ù n g (trường hợp " t r ợ t " ) t h ì t d ữ l i ệ u p h ả i l ấ y t b ộ n h c h í n h Trong trường hợp " t r ợ t " x ầ n phải lưu liệu cạche v o b ộ n h c h í n h theo địa n ó , sau đ ó m i nạp liệu với thẻ v o cache đ ặ t b í t cờ F = ( g h i nhận n ộ i dung cache t r ù n g v i n ộ i dung b ộ n h c h í n h ) d ữ l i ệ u cung c ấ p cho CPU SỐ t h ẻ cache t r o n ậ ^ c k h ố i cache c ó t h ể t r ù n g ( k h i k h ố i cache chưa bị thay t h ế ) c ó t h ể k h c ( k h i n ộ i dung k h ố i cache bị thay) 93 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phẩn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH li 23 Địa 24 bít Số hiệu thẻ (22bit) Số thứ tự khối (2bit) Cache Khối cache 00 MAR > Khối cache 10 Khối cache 11 Khối cache Bộ so sánh Số hiệu thẻ Hình 44 "trúng" "trượt" Dữ liệu Dữ liệu BUS b) Thao tác ghi nhớ C ó m ộ t v i k ỹ thuật d ù n g đ ể g h i d ữ l i ệ u v o b ộ n h c h í n h k h i thực h i ệ n c c l ệ n h g h i b ộ n h : k ỹ thuật g h i x u y ê n (vvrite through) k ỹ thuật lưu (copy back) + Ở l o i cache ghi x u y ê n (write through) d ữ l i ệ u g h i l ê n cache l ậ n n h c h í n h c ù n g m ộ t l ú c , k h ô n g d ù n g đ ế n b í t cờ F K ỹ thuật n y l m cho t h i gian g h i b ộ n h t ă n g l ê n + Ở l o i cache lưu (copy back) t h ì d ữ l i ệ u dược g h i v o cache bít cờ F l ậ p ( F = 1), g h i nhận n ộ i dung cache k h c v i n ộ i dung b ô n h c h í n h Sau đ ó n ế u k h ố i d ữ l i ệ u c ầ n thay t h ế k h ố i d ữ l i ệ u k h c t b ộ nhớ c h í n h (trường hợp " t r ợ t " ) t h ì bít cờ F k i ể m tra đ ể x c định xem c ó cần thực h i ệ n thao t c lưu n y k h ô n g , n ế u F = Ì t h ì c ầ n thực h i ệ n l u , F = t h ì k h ô n g c ầ n lưu K ỹ thuật n y l m t ă n g tốc đ ộ thao t c v i b ộ nhớ g ọ i k ỹ thuật lưu c ó dựng cờ 94 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH li 2.2 T r n g h ợ p m ỗ i k h ố i c h ứ a n h i ề u t d ữ l i ệ u K h i c ó n h i ề u từ d ữ l i ệ u m ộ t k h ố i k ỹ thuật n h xạ trực t i ế p phức tạp h n G i ả t h i ế t địa c h ỉ 24 b í t m ộ t k h ố i g m từ (hoặc byte) d ữ l i ệ u Địa BUS t c h t h n h phần (h.45) : Phần x c định số t h ứ tự từ (hoặc byte) m ộ t k h ố i v í dụ bít C c bít n y x c định vị t r í t d ữ l i ệ u cần truy nhập n ằ m k h ố i cache Phần x c định số t h ứ tự k h ố i ,ví dụ Phần số h i ệ u t h ẻ , ví d ụ 20 bít C c thao t c k h c thực h i ệ n tương tự n h đ ã trình b y 23 Số hiệu thẻ Số thứ tự từ Số thứ tự khối ,2 :, > Thẻ Cache T Ì \'X > V KhốiO / ỉ \ \ r • v \ Khối 1 Ì MAR F * V từ liệu ' Khối Khối Hình 45 I 2.3 K ỹ t h u ậ t t ậ p l i ê n h ợ p Vấn đề tốc độ lại đặt CPU liên tục nhập (hoặc 4) lệnh có c ù n g địa k h ố i n h ( c c bít địa thấp c c k h ố i nhớ t r ù n g nhau) Cách giải chứa (hay 4) khối nhớ nói vị trí ( m ộ t k h ố i ) trọng_cacJtie, n h n g m ỗ i k h ố i c ó m ộ t t h ẻ r i ê n g K h i vị t r í n y cache truy nhập (hay 4) t h ẻ k h ố i (hoặc k h ố i con) c ù n g k i ể m tra C c k h ố i c o a n y t o t h n h m ộ i Í ậ p i ê « - i ợ p (h.46) Kỹ thuật dặt nỊụần (2 4) khối vào vị trí cachẹ g ọ i k ỹ i k u ậ U â f i , U M Ì L a p 95 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH li Số thứ tự tập Thẻ Bộ so sánh Bộ so sánh Thẻ Thẻ TậpO Tập MAR Dữ liệu V Dữ liệu Cung k h i đ ộ n g k ế t t h ú c byte chữ k ý A A 5 h Ky m y tính, cung k h i đ ộ n g nạp v o địa OOOOh :7C00h p k i ể m tra chữ k ý , n ế u k h ô n g t ì m t h ấ y hai byte chữ k ý t h ì ' 165 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phẩn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH li t h ấ y chữ k ý BIOS cho thực h i ệ n c h n g t r ì n h t địa OOOOh :7C00h Đ ó lý byte dầu tiên cung k h i đ ộ n g l u ô n chứa m ã l ệ n h nhảy không điều kiện Cung k h i đ ộ n g chứa c c d ữ l i ệ u m t đ ố cố t h ể t í n h vị t r í bắt đ ầ u k í c h thước (theo đ n vị cung) c c v ù n g t h ô n g t i n t r ê n volume 5.2 Bảng FAT (File Allocation Table) H ệ đ i ề u h n h lưu trữ tệp v ù n g chứa t ệ p V ù n g chứa t ệ p n ằ m sau thư mục gốc c h i ế m t o n b ộ k h ô n g gian c ò n l i volume V ù n g chứa tệp coi tập hợp c c cluster Cluster tập hợp m ộ t nhiều cung l i ề n Cluster đ n vị lưu trữ t h ô n g t i n n h ỏ m h ệ đ i ề u h n h d ù n g đ ể lưu trữ t ệ p C c cluster đ n h số t h ứ t ự bắt đ ầ u t v t ă n g dần đ ế n hết volume Bảng F A T n ằ m sau cung k h i đ ộ n g M ỗ i volume t h n g c ó hai bảng F A T #1 #2, n ộ i dung hai bảng n y g i ố n g hệt Bảng F A T d ù n g đ ể quản lý c c cluster Bảng F A T chứa c c l ố i vào (entry) K í c h thước m ộ t l ố i v o c ó t h ể 12, 16 32 bít, thuộc vào k í c h thước volume c c h t ổ chức h ệ tệp H a i l ố i v o đ ầ u t i ê n bảng F A T d ù n g đ ể dạng t ổ chức đĩa Số lượng l ố i v o c ò n l i đ ú n g số lượng c c cluster C c l ố i v o n y c ũ n g đ n h số t h ứ t ự bắt đ ầ u từ t ă n g dần cho đ ế n t ậ n l ố i v o c u ố i c ù n g bảng F A T M ỗ i m ộ t l ố i vào, bắt đ ầ u t l ố i v o số 2, chứa m ộ t t h ô n g t i n v ề trạng t h i cluster c ó số thứ tự tương ứng T h ô n g t i n trạng t h i cluster t h ể h i ệ n d i d n g m ã nhị phần n h sau : N ộ i d u n g l ố i v o (hexadecimal) T r n g t h i cluster t n g ứng (0)000 Cluster r ỗ n g (F)FF0 - (F)FF6 Cluster d ự p h ò n g (F)FF7 Cluster hỏng (F)FF8 - (F)FFF Cluster c u ố i c ù n g m ộ t tệp n o đ ó (X)XXX Cluster tương ứng v i l ố i v o n y đ a n g chứa t ệ p Con số ( X ) X X X xác định địa chi cluster tệp 164 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần li KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Bảng F A T đ ó n g vai t r ò m ộ t đ v ề trạng t h i c c cluster T bảng F A T c ó t h ể t ì m c h u ỗ i danh s c h c c cluster thuộc tệp n o đ ó , n h n g c ò n t h i ế u t h ô n g t i n cluster đ ầ u tiên tệp T h ô n g tin gắn v i m ộ t tệp cụ t h ể n ằ m ỏ t h mục 5.3 Thư mục gốc (Root Directory) M ỗ i volume c ó m ộ t t h mục gốc T h mục gốc nằm sau bảng F A T #2 Thư mục gốc chứa c c l ố i v o thư mục (Directory Entry), m ỗ i l ố i vào thư mục có kích thước 32 byte T h mục gốc c ó k í c h thước hạn c h ế xác định trước L ố i vào t h mục chứa c c t h ô n g t i n (tên tệp, thuộc t í n h , k í c h thước v.v.) tệp cụ t h ể đ a n g lưu trữ volume số thứ tự cluster tệp đ ó L ố i vào thư mục c ó c ấ u trúc n h sau : Địa o f f s e t K í c h thước (byte) N ộ i dung (hexadecimaỉ) 00 T ê n tệp tên thư mục 08 Phần tên m rộng 0B Thuộc tính tệp Dự phòng 10 16 T h i gian tạo cập nhật tệp 18 N g y tạo cập nhật tệp ỈA Số thứ tự cluster đ ầ u tiên tệp le K í c h thước tệp o e - 15 - Byte đ ầ u tiên phần tên tệp c ó t h ể chứa c c t h ô n g t i n đặc b i ệ t sau : OOh : báo thư mục kết thúcở e5h : tệp bị xoa 2eh : l ố i v o t h mục t h mục h i ệ n t h i L ố i v o n y chứa t h ô n g t i n vị trí k í c h thước c h í n h thư mục đ a n g chứa l ố i vào n y 165 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần li KIẾN TRÚC MÁY VI TÍN1 2eh 2eh : l ố i v o t h mục m ẹ t h mục h i ệ n t h i L ố i v o n y c h ú t h ô n g t i n v ề vị t r í k í c h thước t h mục m ẹ t h m ụ đ a n g chứa l ố i v o n y N h t h ô n g t i n n y m t t h m ụ c h i ệ t h i ta c ó t h ể c h u y ể n v ề t h mục m ẹ T r n g t h i gian m ã hoa n h sau : VỊ trí bít 0-4 Nội dung SỐ nhị p h â n g i â y c h ẵ n : - 29 t n g ứng giây thứ 0-58 5-10 Số nhị p h â n p h ú t : - 59 l i - 15 Số nhị p h â n g i : - 23 T r n g n g y m ã hoa n h sau : Vị trí bít Nội dung 0-4 Số nhị p h â n n g y : - 31 5-8 SỐ nhị p h â n t h n g : - 12 9-15 Số nhị p h â n n ă m - Trường thuộc tính tệp, k h i bít đặt mang thông t i n n h sau Vị trí bít Nội dung Chỉ đ ọ c Ấn H ệ thống Nhãn Volume T h mục L u trữ Bít n y k h i t ệ p bị thay đ ổ i n ộ i dung Dự phòng Dự phòng 166 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Phẩn li Cấu trúc t h mục giống n h t h mục gốc T h mục n ằ m vùng chứa tệp t h mục T h mục quản lý n h m ộ t tệp t h ô n g thường c ó k í c h thước k h ô n g hạn chế 5.4 Vùng chứa tệp thư mục V ù n g chứa tệp t h mục toàn b ộ v ù n g c ò n l i n ằ m sau thư mục gốc V ù n g n y coi tập hợp c c cluster C c cluster đ n h số thứ tự bắt đ ầ u từ t ă n g dần đ ế n cluster c u ố i c ù n g volume Trạng thái cluster phản ảnh b i l ố i v o tương ứng bảng F A T Các thư mục n ằ m v ù n g n y T h mục quản lý n h m ộ t tệp t h ô n g thường c ó k í c h thước k h ô n g hạn chế M ộ t tệp lưu trữ m ộ t n h i ề u cluster k h c nhau, thuộc kích thước tệp C c cỉuster chứa d ữ l i ệ u m ộ t tệp k h ô n g t h i ế t phải l i ề n kề Nếu volume chứa h ệ thống k h i động h ệ đ i ề u h n h c c cluster đ ầ u tiên vùng d n h đ ể chứa c c tệp h ệ thống h ệ đ i ề u h n h 5.5 Mối quan hệ thư mục, bảng FAT cluster M ố i quan h ệ bảng F A T cluster đ ã t r ì n h b y mục bảng FAT M ố i quan h ệ t h mục, bảng F A T cluster việc quản lý m ộ t tệp m i n h hoa qua ví d ụ cụ t h ể sau ( h ) : G i ả sử c ó tệp tên M Y F I L E D A T , tên tệp n ằ m t i t h mục gốc Trong t h mục gốc ta c ó t h ể t ì m t h ấ y đọc m ộ t l ố i vào thư mục c ó n ộ i dung sau : Ì A B c D E F 4Dh 59h 46h 49h 4Ch 45h 20h 20h 44h 41h 54h 20h OOh OOh OOh OOh OOh OOh OOh OOh OOh OOh 98h 9Ah 9bh OAh 03h OOh 42h 05h OOh OOh Các byte OOh - OAh : m ã A S C I I tên tệp MYFILE.DAT Byte OBh : 20h - tệp lưu trữ Số thứ tự cluster tệp —V Kích thước tệp 167 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần KIẾN TRÚC MÁY Vỉ TÍNH li Byte l A h - l B h : (0)003ti - Số t h ứ t ự cluster đ ầ u t i ê n t ệ p L ố i vào đ ầ u tiên t ệ p t r ê n bảng F A T c ũ n g (0)003h Byte í c h - l F h : k í c h thước tệp 0542h • 1346 byte Số t h ứ t ự Bảng F A T lối vào Vùng SỐ t h ứ t ự c c cluster cluster Hỏng 2 (F)FF7 (0)004 = Đầu tiên ^ (0)005 - Chứa tệp ^ (F)FFF - Cuối (0)000 Rỗng (0)000 Rỗng (0)000 Rỗng (0)000 Rỗng Hình 80 Q u trình truy cập t ệ p mức t h ấ p bắt đ ầ u t v i ệ c t ì m k i ế m t h m ụ c chứa tên t ệ p Trong thư mục t ì m l ố i v o t h mục c ó chứa t ê n t ệ p c ầ n truy cập, ví d ụ l ố i v o t h mục c ó chứa t ê n t ệ p M Y F I L E D A T T l ố i v o t h m ụ c n y t ì m địa (số t h ứ tự) cluster đ ầ u t i ê n t ệ p M Y F I L E D A T , v í d ụ (0)003h Con số (0)003h số t h ứ t ự l ố i v o đ ầ u t i ê n t ệ p n y bảng F A T Thao t c t i ế p theo t ì m đ ế n bảng F A T L ố i v o đ ầ u t i ê n c ầ n đọc (0)003h L ố i v o (0)003h chứa số (0)004h, số n y p h ả n n h hai t h ô n g t i n : m ộ t cluser số (0)003h đ a n g chứa m ộ t phần t ệ p , hai cluster 168 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Phần li tệp (0)004h T đ â y t i ế p tục truy nhập đọc l ố i v o số (0)004h v.v cho đ ế n k h i gặp l ố i v o chứa giá trị (F)FFFh dừng tìm k i ế m Ví dụ ta c ó danh s c h c c cluster chứa tệp (0)003h, (0)004h, (0)005h Tổng q u t m n ó i , từ l ố i v o t i vị trí ì ta đọc n ộ i dung J, J thuộc khoảng giá trị (0)002h - (F)FEFh n ó phản ảnh hai t h ô n g t i n : cluster thứ ì chứa tệp cluster t h ứ J cluster t i ế p theo tệp Q u trình t ì m k i ế m danh sách c c cluster chứa tệp dừng k h i gặp l ố i v o chứa giá trị (F)FFFh Cluster tương ứng l ố i v o n y cluster c u ố i c ù n g tệp T r ê n thực t ế k h ô n g phải bao g i nhận c h u ỗ i danh s c h c c cluster l i ề n kề Đ ể truy nhập tệp t r ê n đĩa cần phải chuyển danh s c h c c cluster chứa tệp thành danh s c h c c cung logic C ô n g thức chuyển đ ổ i địa (số thứ tự) cluster thành địa (số t h ứ tự) cung logic n h sau : Địa cung ỉogic = (Địa cluster -2) * (Số lượng cung cluster) + + Địa cung logic vùng liệu Quá trình truy nhập cung k h i đ ộ n g , bảng F A T tệp có t h ể thực h i ệ n nhờ ngắt 25h 26h K h i truy nhập tệp đọc v o nhớ cần lưu ý d ữ liệu tệp c h i ế m m ộ t phần cluster c u ố i c ù n g k h ô n g phải toàn cluster T h ô n g t i n v ề k í c h thước tệp g i ú p x c định c h í n h xác lượng l i ệ u thật tệp cluster c u ố i c ù n g BẢNG PHÂN KHƯ (PARTITION TABLE) Mộtổ cứng vật lý phân chia thành nhiều phân khu (partition) từ m ỗ i p h â n k h u tạo m ộ t volume tách b i ệ t V i ệ c tạo c c phân khu cho p h é p ta c ó t h ể cài đặt n h i ề u hệ đ i ề u h n h h ệ thống tệp r i ê n g biệt m ộ t ổ cứng vật lý Các h ệ thống tệp k h c (ví d ụ n h hệ tệp FAT, FAT32, NTFS v.v.) sử dụng c c p h n g p h p r i ê n g đ ể p h â n chia quản lý k h ô n g gian lưu trữ tệp M ỗ i ổ cứng p h ả i c ó Ì p h â n khu c ó thể có t ố i đa p h â n khu V i h ệ thống tệp F A T q u trình tạo p h â n khu thực h i ệ n lệnh FDISK h ệ đ i ề u h n h 169 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phẩn li KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH T h ô n g t i n v ề c c h p h â n chia ổ đĩa cứng t h n h c c p h â n k h u chứa Bảng p h â n khu H ệ đ i ế u h n h sử dụng m ộ t v ù n g r i ê n g c ố đ ị n h ổ đĩa cứng đ ể chứa Bảng p h â n k h u , đ ó cung vật lý Ì t r ê n r ã n h m ặ t Cung vật lý đ ầ u tiên ổ đĩa cứng (mặt 0, r ã n h 0, cung 1) k h ô n g chứa cung k h i đ ộ n g volume ( V o l u m e Boot Record) m chứa cung k h i đ ộ n g (Master Boot R e c o r d - M B R ) • Cung k h i đ ộ n g c h í n h c ó c ấ u t r ú c n h sau : Địa offset N ộ i dung (hexadecimal) 000 C h n g t r ì n h đ ọ c cung k h i đ ộ n g 1BE Bảng p h â n k h u c h í n h 1FE Chữ k ý A A 5 h Cung k h i đ ộ n g c h í n h chứa c h n g t r ì n h đ ọ c Bảng p h â n khu c h í n h cung k h i động Chức n ă n g c h n g t r ì n h đ ọ c cung k h i đ ộ n g chuyển đ i ề u k h i ể n h ệ thống đ ế n c h n g t r ì n h k h i đ ộ n g h ệ đ i ề u h n h , c h n g trình n y n ằ m cung k h i đ ộ n g p h â n khu k h i đ ộ n g Bảng p h â n khu c h í n h chứa c c l ố i v o p h â n khu (Partition E n t r y ) Bảng p h â n khu c h í n h c ó Ì l ố i v o p h â n khu n h i ề u l ố i v o p h â n khu L ố i v o p h â n khu chứa t h ô n g t i n v ề vị t r í k í c h thước p h â n k h u ổ đĩa cứng • Bảng p h â n khu c h í n h c ó c ấ u t r ú c n h sau : Địa offset N ộ i dung (hexadecimal) Kích thước (byte) 1BE L ố i v o p h â n khu 16 1CE L ố i v o p h â n khu 16 1DE L ố i v o p h â n khu 16 1EE L ố i v o p h â n khu 16 170 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần li KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH M ỗ i m ộ t l ố i v o p h â n khu mang t h ô n g t i n v ề p h â n khu tương ứng : vị trí (mặt, rãnh, cung) bắt đ ầ u p h â n khu, vị trí (mặt, r ã n h , cung) k ế t t h ú c p h â n khu, kích thước p h â n khu (tính theo đ n vị cung) v.v • Cấu trúc m ộ t l ố i v o p h â n khu : Địa o f f s e t K í c h thước N ộ i dung (hexadecimal) (byte) 00 Chỉ thị k h i động OI Địa đ ầ u p h â n khu 04 Chỉ thị h ệ thống 05 Địa c u ố i p h â n khu 08 Số lượng cung trước p h â n khu Oe Số lượng cung p h â n khu - C h ỉ thị k h i đ ộ n g : 80h P h â n khu k h i động ( K h i động h ệ đ i ề u h n h từ phân khu này) OOh P h â n khu k h ô n g tích cực - Chỉ thị hệ thống : cho biết l o i hệ thống tệp sử dụng phân khu Olh FAT12 06h,0Eh F A T 16 07h NTFS OBh F A T 32 - K h u ô n dạng trường địa đầu/địa c u ố i p h â n khu : Mặt H H H H H Cung H H H c c s s s Rãnh s s s c c c c c c c c Địa mặt số nhị p h â n b í t : H7 - HO Số mặt t ố i đa 256 171 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần li KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Địa cung m ộ t số nhị p h â n b í t : S5 - so Số cung t ố i đ a c ó t h ể 63 Địa rãnh số nhị phân 10 b í t : C9 - c o Số rãnh t ố i đ a c ó t h ể 1024 N ộ i dung m ộ t l ố i v o p h â n k h u c ó t h ể n h sau : OOh Olh 02h 03h 04h 05h 06h 07h 08h 09h OAh OBh OCh ODh OEh OFh 80h Olh Olh OOh 06h 04h E2h C4h OOh OOh OOh 22h 90h 32h 02h OOh P h â n k h u n y p h â n k h u k h i đ ộ n g Địa đ ầ u p h â n k h u : M ặ t Ì , r ã n h 0, cung v ậ t l ý Địa c u ố i p h â n k h u : M ặ t 4, r ã n h 964, cung vật lý 34 K í c h thước p h â n k h u : 023290h = 164016 cung T i m ỗ i p h â n k h u c ó t h ể thực h i ệ n đ ị n h dạng (mức cao) đ ể t o volume cài đ ặ t h ệ đ i ề u h n h c c volume đ ó * * * 172 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Giáo trình TÀI LIỆU T H A M Thomas c Bartee, Computer K H Ả O Architecture and Logic Design M c G r a w - H i l l , Inc 1991 Ivan Tomek, Organization The Foundations of Computer Architecture and Computer Science Press.1991 Daniel Tabak, Advanced Microprocessors W i l l i a m Stalling, Computer M c G r a w - H i l l , Inc 1995 Organization and Architecture, Prentice-Hall, Inc 1996 Jeffrey p Royer, Handbook of Software and Hardware Interỷacing for IBM PCs P r e n t i c e - H a l l , Inc 1987 I B M , IBM-PC Technical I B M , ÁT Personal Scott Mueller, Upgrading Reỷerence Computer 1984 Hardware Referen.ce and Repairing Library 1986 PCs (Bản dịch tiếng Việt : cẩm nang sửa chữa nâng cấp máy tính cá nhân - N h X u ấ t Đ Nang, 2002) Larry Jordan, Compatibles Communication and Networking for IBM-PC and Brandy Publishing 1992 10 Henri Nussbaumer, Computer Communication Systems John W i l e y & S o n 1990 l i Intel, Component Data Catalog 12 Intel, ỉntel Architecture 13 Intel, Pentium Processor 1991 : Basic Architecture Family 1997 : Developer's 14 N g u y ễ n V ă n Tam, Các vi xử lý thông Manuel dụng 1997 16132 bít N h xuất T h ô n g k ê 1990 15 N g u y ễ n Nam T r u n g , Cấu trúc máy vi tính & Thiết bị ngoại vi N h xuất Khoa học k ỹ thuật 2000 16 K ỹ thuật vi xử lý N h xuất Thống k ê 1983 173 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Giáo KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH trình M Ụ C LỤC Trang Lời nói đầu PHẦN ì C SỞ K I Ế N T R Ú C M Á Y T Í N H Chương ì K I Ế N T R Ú C c B Ả N C Ủ A M Á Y T Í N H số Những t h n h phần m y tính số H ệ đ ế m nhị p h â n p h n g p h p b i ể u d i ễ n t h ô n g t i n m y tính số K i ế n trúc m y tính đơn g i ả n Chương 16 li B U S V À V Ấ N Đ Ề T R U Y Ề N T H Ô N G T I N T R O N G M Á Y T Í N H H ệ thống BUS 23 T h i ế t bị ba trạng thái 25 Chu k ỳ BUS 26 Chương ỈU B Ộ N H Ớ M ộ t vài k h i n i ệ m 28 X â y dựng nhớ từ c c chip nhớ 30 Chương IV C Á C P H Ư Ơ N G P H Á P V À O - R A D Ữ L I Ệ U Ì Cấu trúc phần cứng c c h ệ thống v o - r a d ữ l i ệ u m y tính 34 Các p h n g p h p v o - r a d ữ l i ệ u 35 CHƯƠNG V K I Ế N TRÚC CỦA ĐƠN VỊ x LÝ TRƯNG T Â M BÍT VÀ C C H Ế GỌI CHƯƠNG TRÌNH CON K i ế n trúc đơn vị xử lý trung t â m Intel 8085 42 N g ă n x ế p , trỏ n g ă n xếp c h ế g ọ i c h n g t r ì n h 45 174 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Giáo trinh PHANH KIẾN TRÚC MÁY V I TÍNH Chương ì KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH PC VÀ ĐƠN VỊ XỬLÝ TRUNG TÂM / Ì K i ế n trúc c m y v i tính PC Đơn vị x lý trung t â m 51 58 Pentium 86 Chương li TỔ CHỨC BỘ NHỚ TRONG MÁY VI TÍNH T ổ chức b ộ nhớ theo p h â n cấp 91 T ổ chức cache 92 T ổ chức b ộ nhớ m y v i tính PC 96 Chương UI C Á C T H I Ế T B Ị Đ I Ề U K H I Ể N V À G I A O D I Ệ N VÀO-RA D ữ LIỆU Ngắt b ộ đ i ề u k h i ể n ngắt PIC 8259 100 Truy nhập trực t i ế p b ộ nhớ đ i ề u k h i ể n D M A C 8237 113 V o - r a n ố i t i ế p thiết bị giao d i ệ n v o - r a n ố i t i ế p U A R T 8250/16450 123 Thiết bị giao d i ệ n song song 134 Chương IV C Á C T H I Ế T B Ị N G O Ạ I V I Bàn p h í m 138 M n hình 142 Chương V T H I Ế T B Ị Đ Ĩ A T Ừ Ì N g u y ê n lý lưu trữ thông t i n đĩa từ 148 Thiết bị đĩa m ề m 149 Thiết bị đĩa cứng giao d i ệ n I D E 153 T ổ chức lưu trữ t h ô n g t i n đĩa từ mức vật lý 158 T ổ chức lưu trữ t h ô n g t i n đĩa từ mức logic 162 Bảng p h â n k h u 169 Tài liệu tham khảo 173 175 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... COM của máy vi tính) DSR DCE RTS CTS CD 22 RI (cổng MODEM) Hình 56 : • • K ế t n ố i D T E & D C E qua đ ầ u n ố i D B 9 (h.57) • • DTE GND 5 7 TxĐ 3 2 RxD 2 3 DTR 4 20 DSR t « 7 RTS 6 4, CTS t 5 8 CD 1 8 RI 9 22 < (Cổng COM của máy vi tính) Hình 57 GND TxD RxD > DTR DSR DCE RTS CTS CD RI (cổng MODEM) 124 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phẩn li KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH Ý... l i ệ u DTE1 DCE1 (máy tính) (Modem) Chuẩn RS 232 r i J J —* DCE2 (Modem) £— —•> DTE2 (máy tính) Mạng truyền tin Hình 55 Chuẩn RS232 quy định về : - K ế t n ố i v ậ t lý : l o ạ i đ ầ u n ố i , số lượng, vị trí và chức n ă n g t r u y ề n t h ô n g tin của m ỗ i c h â n trong đ ầ u n ố i 123 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Phẩn KIẾN TRÚC MÁY VI TÍNH li - M ứ c đ i ệ... nắm l ạ i quyền điều khiển hệ thống BUS và tiếp tục làm vi c bình thường 2.7 Mạch DMAirangJDáy vi tính PC/AT (h.54) 8237 HOLD CPU HLDA 8237 #2 DRQO DACKO DRQ1 #1 HOLD HLDA DRQO IRQO -RD AO PIC 8259 INT -INTA DO -D7 CASOCAS2 -SP/-EN IRQ7 ——^ — N Vi • Vi •