CẤU TRÚC LOGIC VÀ TỔ CHỨC DỮ LIỆU TRÊN Ổ ĐĨA CỨNG
3.4. Phương pháp truy xuất dữ liệu của ổ đĩa cứng
Bộ điều khiển ổ cứng (disk-controller) nắm giữ toàn quyền điều khiển ổ cứng. Nó cho phép CPU và ổ cứng có thể làm việc tốt với nhau. Bản thân
Đàm Phương KHMT1K2 HaUI 2011
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 cáp Ultra ATA là màu xanh da trời) nhưng về cấu trúc lại rất khác nhau. Từ ATA cho đến Ultra ATA 2 sử dụng cáp 40 sợi , mỗi sợi có 1 lõi và nối với 1 pin; cáp Ultra DMA cũng có 40 sợi (vì tương thích chuẩn EIDE/IDE) nhưng khác ở chỗ mỗi sợi lại có đến 2 lõi và được bện chặt vào nhau nối vào 1 pin. Nếu cáp ATA->Ultra ATA 2 gồm 40 lõi và mỗi lõi có nhiệm vụ truyền dẫn dữ liệu riêng thì với cable Ultra DMA có đến 80
lõi trong đó 40 lõi làm chức năng truyền dữ liệu 40 lõi còn lại nằm tuần tự giữa các lõi truyền dữ liệu làm nhiệm vụ “dây đất” và tránh lỗi toàn vẹn dữ liệu do tín hiệu nhiễu gây ra khi tần số quá cao.
Trong quá trình truyền nhận không phải lúc nào ổ cứng cũng đạt được hết công suất truyền nhận vì những tín hiệu nhiễu luôn là trở ngại rất lớn ảnh hưởng đến quá trình truyền dữ liệu trên cáp chuẩn. Những điểm sau đây khiến ổ cứng không thể phát huy hết sức mạnh của nó:
- Cáp quá cũ , là dạng cáp chất lượng kém hoặc tháo ráp quá nhìêu dẫn đến cáp bị rách ngầm.
- Công suất của máy quá thừa (công suất của nguồn) sẽ tạo ra từ trường gây nhiễu tín hiệu. Những hệ thống có quá nhiều ổ cứng gắn chồng lên nhau, có từ 2 nguồn cấp điện trở lên hoặc là điện trường từ màn hình CRT.
- Hệ thống bị over-clock vượt quá mức độ cho phép của nhà sản xuất gây ra lỗi truyền nhận dữ liệu.
Sau đây là thống kê tốc độ của một số công nghệ gần đây: - tốc độ truyền tải lý thuyết của IDE bus (ATA)
DMA 0 16bit đơn (single word) 2.1 Mgbyte/s PIO Mode 0 3.3 Mgbye/s
DMA 1 (SWord) – DMA 0 (MWord) 4.2 MgByte/s PIO mode 1 5.2Mgbyte/s
PIO mode 2, Sword DMA 2 8.3 MgByte/s
- tốc độ truyền tải lý thuyết của EIDE bus (ATA 2) PIO mode 3 11.1 Mgbyte/s
Đàm Phương KHMT1K2 HaUI 2011 Ultra DMA 3 44Mbbyte/s
Ultra DMA 4 / Ultra ATA 66 66Mgbyte/s Ultra DMA 5 / Ultra ATA 100 100Mgbyte/s
CHƯƠNG 4
ỨNG DỤNG THỰC TẾ VỚI Ổ ĐĨA CỨNG4.1. Cài đặt ổ đĩa cứng vào hệ thống máy tính