Các chế độ truyền PIO Parallel ATA, hệ điều hành và những giới hạn phần mềm khác

December 22, 2018 Off By admin

ATA-2 và ATA-3 được xem là cái đầu tiên của chế độ tốc độ cao cho chuyển giao dữ liệu qua giao diện parallel ATA, vào và ra ổ đĩa. Những chế độ nhanh hơn này là thành phần chính của cấu hình kỹ thuật mới hơn và là lý do chính mà chúng ban đầu được phát triển. Phần sau đây đề cập đến những chế độ này.

Các chế độ truyền PIO Parallel ATA

Chế độ PIO (programmed I/O) xác định dữ liệu được truyền vào và ra ổ đĩa nhanh như thế nào bằng cách dùng những chuyển giao PIO. Trong chế độ có thể chậm nhất – PIO Mode 0 – thời gian theo chu kỳ dữ liệu không thể vượt quá 600 nano giây (ns). Trong một chu kỳ đơn, 16 bit được truyền vào và ra ổ đĩa, tạo ra tốc độ truyền theo lý thuyết của PIO Mode 0 (thời gian chu kỳ 600ns) 3.3MBps, ngược lại PIO Mode 4 (thời gian chu kỳ 120ns) đạt được tốc độ truyền 16.6MBps.

Bảng 1 thể hiện các chế độ P10, với tốc độ truyền tương ứng.

Bảng 1: Các chế độ và các tốc độ truyền P10

Chế độ IMO	Dung lượng Bus (Bit)	Tốc độ chu kỳ (ns)	Tốc độ Bus (MHz)	Số chu kỳ/ đồng hồ	Tốc độ truyền (MBps)	Đặc điểm kỹ thuật ATA
0	16	600	1.67	1	3.33	ATA-1
1	16	383	2.61	1	5.22	ATA-1
2	16	240	4.17	1	8.33	ATA-1
3	16	180	5.56	1	11.11	ATA-2
4	16	120	8.33	1	16.67	ATA-2

ATA-2 cũng được xem như EIDE (Enhanced IDE) hay Fast-ATA.

ns = nano giây (phần tỷ giây).

MB = million bytes

Đầu tiên tuyên bố đặc điểm kỹ thuật EDD sẽ giữ chân chúng tôi cho đến năm 2020, nhưng dường như họ khá thận trọng.

Giới hạn 137GB chứng tỏ một chút khá phức tạp hơn những giới hạn trước đó bởi vì, thểm vào những vấn đề BIOS, những vấn đề hệ điều hành cũng phải được cân nhắc.

Các ổ đĩa ATA trong lớn hơn 137GB đòi hỏi hỗ trợ LBA 48-bit (logical block address). Sự hỗ trợ này cần có trong hệ điều hành, nhưng cũng có thể cần có trong BIOS. Tốt nhất nếu có hỗ trợ này trong cà hệ điều hành và BIOS, nhưng nó được làm để vận hành nếu chỉ hệ điều hành có sự hỗ trợ.

Để hệ điều hành có hỗ trợ LBA 48-bit yêu cầu một những điều sau:

Windows XP với Service Pack 1 (SP1) hay hơn nữa.
Windows 2000 với Service Pack 4 (SP4) hay hơn nữa.
Windows 98/98SE/Me hay NT 4.0 với Intel Application Accelerator (IAA) được tải. Giải pháp này chì hoạt động nếu bộ mạch có một chipset hỗ trợ IAA. Xem www.intel.com/support/chipsets/IAA/ lấy thông tin.
Để BIOS có hỗ trợ LBA 48-bit yêu cầu:
Một BIOS bộ mạch với hỗ trợ LBA 48-bit (phần lớn những thứ này kỳ hạn tháng 9 năm 2002 hay sau đó)
Một card tiếp hợp chú ATA với BIOS trên bo bao gồm hỗ trợ LBA 48-bit.

Nếu BIOS bộ mạch không có hỗ trợ này và không có sẵn một cập nhật từ nhà sản xuất bộ mạch, bạn có thể dùng một card. Promise Technolog (www.promise.com) chế tạo vài card PCI khác nhau với giao diện PATA hay SATA cùng như một BIOS trên bo bổ sung hỗ trợ LBA 48-bit.

Nhận xét rằng nếu có cả sự hỗ trợ của BIOS và hệ điều hành, bạn có thể cài đặt đơn giàn và dùng ổ đĩa giống như bất kỳ thứ khác nào. Nếu không có hỗ trợ BIOS, nhưng có hỗ trợ hệ điều hành, những phần chia ổ đĩa vượt 137GB không được nhận biết hay có thể được truy cập cho đến khi hệ điều hành được tải. Nếu đang cài đặt hệ điều hành vào một ổ cứng trống và khởi động từ một CD XP (pre-SPl) hay cũ hơn, bạn cần phân vùng và cài đặt lên tới 137GB ổ đĩa đầu tiên tại thời điểm cài đặt. Sau khi cài đặt hệ điều hành và kế tiếp cập nhật SPI, bạn có thể phân vùng phần còn lại của ổ đĩa dùng phần mềm phân vùng tiêu chuẩn hay dùng chương trình phân vùng bên thứ ba như là PartitionMagic hay Partition Commander để định lại kích cỡ phân vùng thứ nhất để sử dụng toàn bộ ổ đĩa. Nếu bạn đang khởi động từ một CD XP SP1 hay sau đó, bạn nhận ra và truy cập toàn bộ ổ đĩa suốt kỳ cài đặt hệ điều hành và phân vùng toàn bộ ổ đĩa như một phân vùng đơn lớn hơn 137GB, nếu bạn muốn.

Cuối cùng, ghi nhở rằng phiên bản đầu của Windows XP cũng như Windows 2000/NT hay Windows 95/98/Me. Không cung cấp hỗ trợ thiết kế riêng cho các ổ cứng ATA lớn hơn 137GB. Tuy nhiên, như được cho biết trước, có thể dễ dàng giải quyết bằng cách tải những gói dịch vụ thích ứng hay Intel Application Accelerator.

Hệ điều hành và những giới hạn phần mềm khác

Nhận xét rằng nếu bạn dùng phần mềm cũ hơn bao gồm những tiện ích, những ứng dụng, hay thậm chí những hệ điều hành chỉ dựa trên những tham số CHS, chúng sẽ thấy các ổ đĩa lớn hơn 8.4GB như là 8.4GB. Bạn sẽ cần không chi BIOS mới hơn mà con phần mềm mới hơn được thiết kế để sử dụng định vị LBA trực tiếp để vận hành với những ổ đĩa vượt 8.4GB. Những giới hạn hệ điều hành đối với các ổ đĩa vượt 8.4GB được thể hiện trong Bảng 2.

Bảng 2: Những giới hạn hệ điều hành

Hệ điều hành	Những giới hạn cho kích cỡ ô cứng
DOS/Windows3x	DOS 6.22 hay thấp hơn không thể hỗ trợ những ổ đĩa lớn hơn 8.4GB. DOS 7.0 hoặc cao hơn (được bao gồm với Windows 95 hay sau này) được yêu cầu nhận biết ổ đĩa vượt 8.4GB.
Windows 9x/Me	Windows 95a (phiên bản đầu) không hỗ trợ những mở rộng INT13h. Nghĩa là nó không hỗ trợ những ổ đĩa vượt 8.4GB; tuy nhiên, do những giới hạn của hệ thống tệp tin FAT 16, kích cỡ phân vùng riêng biệt tối đa bị giới hạn đến 2GB. Windows 95B/OSR2 hay sau này (bao gồm Windows 98/Me) hỗ trợ những mở rộng INT13h, cho phép các ổ đĩa vượt 8.4GB và cũng hỗ trợ FAT32. Cho phép những kích cỡ phân vùng lên đến dung lượng ổ đĩa tối đa. Tuy nhiên, Windows 95 không hỗ trợ các ổ cứng lớn hơn 32GB bởi vì những giới hạn trong thiết kế của nó. Windows 98 yêu cầu một cập nhật FDISK để phân chia ổ đĩa lớn hơn 64GB.
Windows NT	Windows NT 3.5x không hỗ trợ những ổ đĩa lớn hơn 8.4GB. Windows NT 4.0 cũng không hỗ trợ những ổ đĩa lớn hơn 8.4GB; tuy nhiên, khi một ổ đĩa lớn hơn 8.4GB được dùng như thiết bị có thể khởi động chính. Windows NT sẽ không nhận ra nhiều hơn 8.4GB. Microsoft phát hành Sendee Pack 4 sữa chữa sự cố này.
Windows 2000 và mới hơn	Windows 2000/XP hỗ trợ các ổ đĩa lớn hơn 8.4GB.
OS/2 Warp	Một số phiên bản của OS/2 bị giới hạn đối với một kích cỡ phân vùng khởi động 3.1GB hay 4.3GB. IBM có một nâng cấp Device Driver Pack cho phép phân vùng khởi động rộng bằng 8.4GB. Hệ thống tệp tin HPFS trong OS/2 sẽ hỗ trợ các ổ đĩa lên tới 64GB.
Novell	NetWare 5.0 hay sau này hỗ trợ những ổ đĩa lớn hơn 8.4GB.

Trong trường hợp các hệ điều hành hỗ trợ các ổ đĩa vượt 8.4GB, những giới hạn kích cỡ ổ đĩa tối đa tùy thuộc vào tiêu chuẩn giao diện BIOS và ổ cứng, chứ không phải hệ điều hành. Thay vậy, những giới hạn khác có phạm vi hoạt động cho các khối (các phân vùng) và các tệp tin mà có thể được tạo ra và quàn lý bởi các hệ điều hành khác nhau. Những giới hạn này tùy thuộc không chỉ hệ điều hành liên quan mà còn hệ thống tệp tin được sử dụng cho khối. Bảng 3 thể hiện những giới hạn kích cỡ tệp tin và khối (phân vùng) tối đa và tối thiểu của những hệ điều hành Windows khác nhau. Như nhận xét trong phần trước, phiên bản đầu tiên của XP cùng như Windows 2000/NT hay Windows 95/98/Mae hiện thời không cung cấp hỗ trợ dành riêng cho các ổ cứng ATA lớn hơn 137GB. Bạn sẽ cần dùng Windows 7, Vista hay XP với Service Pack 1 hoặc sau đó được cài đặt để sử dụng một ổ đĩa ATA vượt 137GB. Điều này không gây ảnh hưởng các ổ đĩa được giao tiếp qua USB, FireWire, SCSI hay những giao diện khác.

Bảng 3: Những giới hạn kích cỡ khối/tệp tin hệ điều hành bởi hệ thống tập tin

Giới hạn hệ điều hành bởi hệ thống tệp tin	FAT 16	FAT32	NTFS
Cỡ khối lượng tối thiểu (9x/Me)	2.092MB	33.554MB	__
Cỡ khối lượng tối đa (95)	2.147GB	33.554MB	__
Cỡ khối lượng tối đa (98)	2.147GB	136.902GB	__
Cỡ khối lượng tối đa (Me)	2.147GB	8.796TB	__
Cỡ khối lượng tối thiểu (NT+)	2.092MB	33.554MB	1.000MB
Cỡ khối lượng tối đa (NT+)	4.294GB	8.796GB	281.475TB
Cỡ tệp tin tối đa (tất cả)	4.294GB	4.294GB	16.384TB