Câu 5:Tổ chức vật lý, logic đĩa từ

a/  Tổ chức vật lý

- Đĩa mềm FDD thường gồm 1 đĩa từ làm bằng nhựa dẻo được bảo vệ bằng 1 bao giấy hoặc nhựa cứng. Trên bao có khoét 1 lỗ dài để đầu đọc viết, ổ đĩa có thể tiếp xúc với mặt đĩa các loại đĩa có đường kính 5,25 inch thì dung lượng la 350K-1,2M, với loại đĩa từ 3,5 inch thì dung lượng 720K-1,44M.

- Mỗi 1 đĩa từ thường được tổ chức thành các đơn vị:

R•nh từ (track) là các vùng đường tròn đồng tâm mà dữ liệu được ghi lên đó mật độ ghi tin được tính bằng track/inch.

Cung từ (sector): mỗi 1 r•nh từ được chia nhỏ thành những cung từ, mỗi 1 cung từ chứa được 512byte dữ liệu, số cung từ trên 1 r•nh tùy thuộc vào loại đĩa (với đĩa 3,5 inch thường là 18 cung/1r•nh). Do đĩa cứng có nhiều r•nh và chu vi của các r•nh ngoài lớn hơn chu vi của các r•nh trong. Nếu chia mỗi r•nh theo cùng số chia nhất định thì mật độ thông tin ở các r•nh ngoài sẽ bị l•ng phí. Do đó mặt đĩa được chia thành những vùng bao gồm 1 số r•nh và trong cùng 1 vùng sẽ có cùng số cung.

Liên cung (cluster): là 1 nhóm gồm 1 hoặc nhiều sector tùy thuộc vào quy định của hệ điều hành. Đĩa từ có thể đọc được theo 2 mặt tương đương với 2 đầu từ ở 2 phía. Tất cả các r•nh từ, cung từ đều được đánh STT tăng dần.

O đĩa có 2 động cơ: 1 động cơ dùng để quay đĩa và 1 động cơ bước dùng để dịch chuyển đầu đọc theo các r•nh của đĩa từ.

Đĩa cứng (hard disk): thường dùng 1 hoặc nhiều đĩa từ bằng KL được sắp thành 1 chồng theo 1 trục thẳng đứng và được đặt trong 1 hộp kín để tránh bụi. So với đĩa mềm dung lượng nhớ của đĩa cứng lớn hơn rất nhiều. ổ đĩa cứng có nhiều đầu từ, các đầu từ cùng được gắn trên 1 trục đứng. Khi đĩa quay vòng, đầu từ không chạm lên mặt đĩa mà bay là là trên mặt đĩa. Với khoảng cách là 0,0003mm. Đĩa cứng cũng được phân thành đơn vị vật lý như đĩa mềm. Tuy nhiên với đĩa cứng còn có thêm 1 khái niệm về đơn vị mới là từ trụ Cylinder, vì chồng của đĩa cứng có nhiều mặt nên vị trí của các đâu từ khi dịch chuyển các mặt đĩa sẽ tạo thành 1 mặt trụ. Đó là 1 chồng các r•nh từ sắp nằm lên nhau đối với 1 vị trí đầu từ.

-        Tốc độ quay của đĩa cứng và tốc độ di chuyển của đầu từ nhanh hơn nhiều so với đĩa mềm ( tốc độ quay đĩa mềm từ 300-360 vòng/phút, đĩa cứng là 3600vòng/p-8000vòng/p).

Thời gian truy suất dữ liệu (data access time): có ảnh hưởng đến việc xử lý số liệu trong máy tính. Nó bằng tổng thời gian tìm kiếm, thời gian dịch chuyển đầu lọc (seek swich time), thời gian quay trễ. Thời gian tìm kiếm là thời gian chuyển từ 1 r•nh này sang 1 r•nh khác. thời gian chuyển đầu từ là thời gian mà ổ đĩa phải bỏ ra để chuyển 2 trong số các đầu từ. Thời gian quay trễ là thời gian tính từ khi đặt đầu từ lên r•ng từ cho đến khi nó đến được sector mong muốn. Tất cả các thời gian này đều được đo bằng (ms), thông thường thời gian truy suất là 28ms-40ms là trung bình, trên 40ms là châm, từ 18-28ms là nhanh, còn lại là cực nhanh.

1 đĩa từ muốn sử dụng được bởi các hệ điều hành thì phải thực hiện được 3 bước cơ bản:

Định dạng cấp thấp: là việc phân định ra các r•nh và các sector ghi các thông tin định dạng và đồng bộ.

Chia ổ đĩa thành các vùng: bước này thực hiện với các ổ đĩa cứng có dung lượng lớn.

Địng dạng cấp cao: thường dùng chương trình format.com để tạo ra các cấu trúc dữ liệu logic của những phân vùng mà nó sẽ sử dụng để lưu trữ các vị trí tệp tin lưu trên đĩa. Quá trình này sẽ tạo ra sector khởi động 2 bản FAT và thư mục gốc.

b)  Tổ chức logic của đĩa từ:

+ Sector logic: Bios dùng các sector vật lý để quản lý số liệu. Dos dùng các sector logic như 1 sơ đồ địa chỉ để xử lý dữ liệu. Dos sẽ đánh số thứ tự cho các vecto vật lý từ 0 trở đi.

+ Phân vùng: vs 1 ổ đĩa cứng có thể đc chia thành nhiều ổ đĩa logic, Dos sẽ đánh định dạng lần lượt từ C-> Z và đc đối xử như 1 ổ đĩa vật lý, đc gọi là các phân vùng.trên đó có thể cài đặt các hệ điều hành tùy ý.có 3 loại phân vùng : phân vùng dos chính,phân vùng dos mở rộng,phân vùg phi dos.

Để lưu trữ các thông tin về phân vùng dos thống nhất ding 1 vùng cố định vs mọi ổ cứng :head 0,track0,sector1.Bảng phân vùng dài 64byte chia thành 4 điểm vào mỗi điểm vào dài 16byte d?nh để chứa các thông tin cần thiết mô tả chọn vẹn cho 1 phân vùng đĩa.

Các c/trình thường dùng để chia phân vùng đĩa: Fdisk.exe, pqmagic.exe

+  Sector mở rộng : vùng này dài 512byte ,đặt tại sector logic 0 của ổ đĩa logic,nó chứa 1 c/trình ngắn gọi là c/trình khởi động cho phép nạp những thành phần quan trọng của hệ điều hành nên ram để khởi động máy tính.C/trình khởi động viết theo ngôn ngữ máy gọi là mbp

+ Bản định vị tệp FAT: hệ điều hành lưu trữ các tệp nên đĩa theo các cluster là nhóm sector 4 hoặc 8 có độ dài 2k hoặc 4k,đẻ theo dõi các cluster nào đ• đc ding hoặc còn trống.

Dos ding cấu trúc bảng Fat để quản lý tìm kiếm tệp thông tin qua thư mục gốc.Cấu trúc bảng Fat gồm các điểm vào tương ứng các cluster trên đĩa.Độ rộng mỗi điểm vào tùy thuộc phiên bản hệ điều hành(12,16,32bit).

 Thư mục gốc: ĐI liền sau bản Fat thứ 2 bao gồm các điển vào có độ rộng 32byte ,ding để xđ ,ghi tên các tệp thư mục đang đc lưu trữ trên đĩa và bao gồm cả các thông tin đI kèm.