1 / 105

บทที่ 2 อุปกรณ์สำหรับบันทึกข้อมูล

บทที่ 2 อุปกรณ์สำหรับบันทึกข้อมูล. หน่วยความจำ (Memory). Memory ใช้สำหรับการเก็บ Data หรือ Program และเก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการทำงาน ประกอบด้วย หน่วยความจำหลัก (Main Memory) หน่วยความจำ สำ รอง (Secondary Memory). หน่วยความจำหลัก (Main Memory).

elpida
Download Presentation

บทที่ 2 อุปกรณ์สำหรับบันทึกข้อมูล

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. บทที่ 2 อุปกรณ์สำหรับบันทึกข้อมูล อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  2. หน่วยความจำ (Memory) Memory ใช้สำหรับการเก็บ Data หรือ Program และเก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการทำงาน ประกอบด้วย • หน่วยความจำหลัก (Main Memory) • หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  3. หน่วยความจำหลัก (Main Memory) • หน่วยความจำหลัก (Main Memory) ROM & RAM • จะทำงานใกล้ชิดกับ CPU • จะทำงานด้วยความเร็วสูง เมื่อเทียบกับอุปกรณ์อื่น ๆ • ใช้เก็บข้อมูลหรือคำสั่ง สำหรับให้ CPU นำไปประมวลผล • จะมีความจุในการเก็บข้อมูลน้อยกว่าหน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  4. ROM (Read Only Memory) • ROM คือหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมไว้ถาวร เช่น เก็บโปรแกรมควบคุมการจัดการพื้นฐานของระบบไมโครคอมพิวเตอร์ (bios) • หากไฟฟ้าดับคือไม่มีไฟฟ้าจ่ายให้กับวงจรหน่วยความจำข้อมูลที่เก็บไว้จะไม่หายหมด 1. PROM (Programmable Read Only Memory) 2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) 3. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  5. RAM (Random Access Memory) • RAM คือหน่วยความจำที่ใช้เป็นหน่วยความจำหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลไว้โดยต้องมีกระแสไฟฟ้าเลี้ยงไว้ตลอดเวลา หากไฟฟ้าดับคือไม่มีไฟฟ้าจ่ายให้กับวงจรหน่วยความจำข้อมูลที่เก็บไว้จะหายไปหมด(Volatile Memmory หน่วยความจำแบบลบเลือนได้) 1. DRAM (Dynamic Random Access Memory) 2. SRAM (Static Random Access Memory) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  6. หน่วยความจำรอง (Secondary Memory) • หน่วยความจำรอง (Secondary Memory) • จะติดต่อกับหน่วยความจำหลัก • ใช้สำหรับเก็บ Program และ Data ขณะที่ยังไม่ถูกเรียกใช้งาน ซึ่งจะถูกเก็บไว้ในรูปของ Files • CPU จะไม่ติดต่อโดยตรงกับหน่วยความจำสำรอง แต่จะติดต่อกันผ่านหน่วยความจำหลัก • เมื่อมีการเรียกใช้โปรแกรม โปรแกรมจะถูกเรียกจากหน่วยความจำสำรอง ไปเก็บไว้ในหน่วยความจำหลัก เพื่อให้ CPU นำไปประมวลผล • ใช้สำหรับเก็บข้อมูลในระยะยาว สามารถบันทึกข้อมูลได้แม้ไม่มีไฟเลี้ยง(Nonvolatile Memmory หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน) • มีความจุมากกว่าหน่วยความจำหลัก และมีราคาถูกกว่า แต่ทำงานได้ช้ากว่า • โดยทั่วไปได้แก่ Harddisk, Floppy Disk, CD-ROM Disk,Tape อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  7. สรุปความแตกต่างระหว่างหน่วยความจำหลักและรองสรุปความแตกต่างระหว่างหน่วยความจำหลักและรอง สาเหตุที่ต้องมีหน่วยความจำ 2 ประเภทเพราะ • หน่วยความจำหลัก • ทำงานได้เร็ว • ราคาต่อความจุแพง • มักมีความจุต่ำ • ทำงานใกล้ชิดกับ CPU • ต้องมีกระแสไฟฟ้าเลี้ยงตลอด • หน่วยความจำรอง • ทำงานได้ช้า • ราคาต่อความจุต่ำกว่า • มีความจุมากกว่า • และเก็บข้อมูลได้โดยไม่ต้องมีกระแสไฟเลี้ยง อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  8. ลักษณะการเข้าถึงข้อมูลลักษณะการเข้าถึงข้อมูล • อุปกรณ์บันทึกข้อมูลที่เข้าถึงแบบลำดับ (Sequential Access Storage Device : SASD) • ไม่สามารถกำหนดหมายเลขตำแหน่ง (nonaddressable) • i.e. Magnetic Tape • อุปกรณ์บันทึกข้อมูลที่เข้าถึงแบบสุ่มหรือโดยตรง (Direct Access Storage Device - DASD) - กำหนดหมายเลขตำแหน่งได้ (addressable ) • เช่น Magnetic Disk อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  9. คุณสมบัติที่ต้องคำนึงถึงสำหรับExternal Storage Device • Access Time • Storage Capacity • Security • Transfer Rate • Cost • Standard • Access Mode • Portability อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  10. บัตรเจาะรู อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  11. Magnetic Tape แบ่งออกเป็น 2 ประเภท • เทปชนิดม้วน (Reel Tape) • เทปคาร์ทริดจ์ (Cartridge Tape) ลักษณะ แถบทำด้วยพลาสติก ด้านหนึ่งเคลือบด้วยสารแม่เหล็ก กว้าง 0.5 นิ้ว ยาว 2400-3600 ฟุต ความหนาแน่น 800, 1000,1600,3200,6250 cpi อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  12. เทปแม่เหล็กชนิดม้วน อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  13. อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  14. อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  15. เทปคาร์ทริดจ์ อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  16. เทปคาร์ทริดจ์ อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  17. อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  18. เทปแม่เหล็ก แบ่งเป็นแถว เรียกว่า track และ column 1 column บันทึกข้อมูลได้ 1 ตัวอักษร มี 2 ชนิด • 7 track • 9 track อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  19. การแทนค่าข้อมูลในเทปแม่เหล็กการแทนค่าข้อมูลในเทปแม่เหล็ก Parity Check Bit - Odd , Even การเก็บข้อมูลบนแถบเทป อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  20. เทปแม่เหล็ก อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  21. 9-track tape Track GAP GAP Odd Parity check bit 1 0 2 0 3 0 4 1 5 1 6 0 7 0 8 1 9 0 อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  22. Odd / Even Parity • ใช้ตรวจสอบความผิดพลาดในการเก็บบันทึกข้อมูล • Odd Parity : การเก็บCheck Parityค่าเลข 1 เป็นเลขคี่ • Even Parity : การเก็บCheck Parityค่าเลข 1 เป็นเลขคู่ อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  23. Magnetic Tape • ความจุของเทปหรือความหนาแน่น - Tape Density คือ ปริมาณข้อมูลที่สามารถบันทึกได้ในความยาวหนึ่งหน่วย (bytes per inch : bpi, character per inch :cpi) • Inter Record Gap (IRG) , Inter Block Gap (IBG) • Tape Length = gap length + data length • Tape Speed อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  24. การบันทึกข้อมูลแบบทีละ record ความจุข้อมูลของเนื้อเทปจะน้อย อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  25. การบันทึกข้อมูลแบบ Block มี 2 แบบ • Single Record Block - 1 block 1 Record • Multiple Records Block - 1 block หลายๆ Record • Blocking Factor - จำนวน Record ใน 1 block อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  26. การคำนวณหาเนื้อที่เทปการคำนวณหาเนื้อที่เทป St = เนื้อที่ทั้งหมดที่ใช้เก็บแฟ้มข้อมูลที่มี N1ระเบียน (หน่วยเป็นนิ้ว) N1 = จำนวนระเบียน BF = Blocking Factor (จำนวนระเบียนในแต่ละบล็อก) * IBG = Inter Block Gap LRL = ความยาวของระเบียน (จำนวนตัวอักษรใน 1 ระเบียน) * DEN = ความหนาแน่น (Density) * เนื้อที่เทป = จำนวนบล็อก x ขนาดของแต่ละบล็อก เนื้อที่เทป =(จำนวนระเบียน / BF)x (IBG + ส่วนบันทึกข้อมูล) St = N1 (IBG + BF x LRL) BF DEN อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  27. ตัวอย่าง Magnetic Tape ม้วนหนึ่งมีความยาว gap เป็น 0.75 นิ้ว และมีความหนาแน่นของข้อมูลในเทป (Tape Density) เป็น 800 bpi มีข้อมูลจำนวน 10,000 ระเบียน แต่ละระเบียนมีความยาว 160 ตัวอักษร จงคำนวณหาเนื้อที่เทป ถ้าเก็บข้อมูล 3 ระเบียนต่อ 1 บล็อกข้อมูล อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  28. วิธีทำ N1 = 10,000 BF = 3 LRL = 160 DEN = 800 cpi IBG = 0.75 St = N1/BF (IBG + (BF x LRL)/DEN) = 10000/3 x (0.75 + (3 x 160)/800) = 4500.9 นิ้ว = 375 ฟุต อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  29. การคำนวณหาเวลาที่ใช้ในการอ่านข้อมูลการคำนวณหาเวลาที่ใช้ในการอ่านข้อมูล เวลาที่ใช้ในการอ่านข้อมูล = จำนวนบล็อก x เวลาที่ใช้อ่านข้อมูลแต่ละบล็อก = จำนวนบล็อก x ( เวลาที่ผ่านช่อง1gap + เวลาอ่านข้อมูล1บล็อก) Tt = N1 (Ta + BF x LRL ) BF SPD1 X DEN Ta = IBG/SPD2 SPD1 = ความเร็วในการอ่านเทปช่วงผ่านข้อมูล SPD2 = ความเร็วในการอ่านเทปช่วงผ่าน gap BF = Blocking Factor IBG = Inter Block Gap DEN = ความหนาแน่น (Density) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  30. ตัวอย่าง จงคำนวณหาเวลาที่ใช้ในการอ่านข้อมูลใน Magnetic Tapeถ้ากำหนดเวลาในการอ่านม้วนเทปช่วงผ่านบล็อกข้อมูลเป็น 75 ips ความเร็วในการอ่านช่วงผ่าน gap เป็น 25 ips และบันทึกข้อมูล 3 ระเบียนใน 1 บล็อกข้อมูล ความยาว gap เป็น 0.75 นิ้ว และมีความหนาแน่นของข้อมูลในเทป (Tape Density) เป็น 16,00 bpi มีข้อมูลจำนวน 10,000 ระเบียน แต่ละระเบียนมีความยาว 160 ตัวอักษร อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  31. วิธีทำ N1 = 10,000 ระเบียน BF = 3 records/block LRL = 160 ตัวอักษร DEN = 1600 cpi IBG = .75 นิ้ว SPD1 = 75 ips SPD2 = 25 ips Ta = IBG/SPD2 = .75/25 = 0.03 seconds Tt = N1/BF (Ta + (BF x LRL)/(SPD1 x SPD2)) = 10000/3 x (0.03 + (3 x 160)/(75 x 1600) = 113.33 วินาที อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  32. Magnetic Tape • Large Capacity • Sequential Access • Batch Processing • Non-Addressable • Slow อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  33. ข้อดีของการใช้เทปแม่เหล็ก ข้อดีของการใช้เทปแม่เหล็ก • ไม่จำกัดความยาวของระเบียน เก็บข้อมูลแต่ละรายการด้วยความยาวที่ไม่คงที่ได้ • ประหยัดเนื้อที่ในการจัดเก็บ เคลื่อนย้ายสะดวก ระวังรักษาง่าย • ราคาต่อหน่วยถูก บันทึกข้อมูลซ้ำได้ บันทึกข้อมูลได้มาก • ความเร็วในการถ่ายทอดข้อมูลสูง • ลบ แก้ไขข้อมูลได้ • เป็นแฟ้มข้อมูลสำรอง (Backup File) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  34. ข้อจำกัดในการใช้เทปแม่เหล็กข้อจำกัดในการใช้เทปแม่เหล็ก • ต้องใช้เครื่องในการอ่านข้อมูล • ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง • ประมวลผลได้เฉพาะแบบลำดับ • สภาพแวดล้อมมีผลต่อข้อมูล สถานที่เก็บต้องเหมาะสม ระวังเรื่องฝุ่น อุณหภูมิ และสนามแม่เหล็ก • เข้าถึงข้อมูลได้ครั้งละ 1 คน • ต้องระวังในการจับถือ (สิ่งสกปรก รอยนิ้วมือ และการชำรุดแตกหัก) • ต้องระวังการลบข้อมูลผิดพลาด • การเขียนโปรแกรมควบคุมเทปยุ่งยาก อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  35. งานที่เหมาะกับเทปแม่เหล็ก งานที่เหมาะกับเทปแม่เหล็ก • งานที่มีข้อมูลปริมาณมาก • ใช้เป็นสื่อในการเก็บข้อมูลสำรอง (Back Up) • เป็นงานที่ไม่ต้องเร่งรีบ มีช่วงเวลาการทำงานที่ตายตัวแน่นอน อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  36. Hard disk Drive หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  37. Magnetic Disk (จานแม่เหล็ก) ลักษณะ • แผ่นกลมๆ บางๆ ผิวฉาบด้วยสารแม่เหล็ก • Sequential & Direct Access Storage Device • Online • Inquiry • Interactive Processing • Addressable • Fast อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  38. Magnetic Disk (จานแม่เหล็ก) • จานแม่เหล็กจะต้องใช้คู่กับ ตัวขับจานแม่เหล็ก หรือดิสก์ไดรฟ์ (disk drive) ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับอ่านเขียนจานแม่เหล็ก (มีหน้าที่คล้ายกับเครื่องเล่นเทป) • แต่ละแผ่นของจานแม่เหล็ก เรียกว่า platter อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  39. Harddisk อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  40. Harddisk ปลอกเปลือก อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  41. Harddisk อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  42. Small Hard Disk with 1 GB อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  43. Magnetic Disk • Track 200-800 track/1 platter วงนอกสุด track 0 • Sector แบ่งแต่ละ track • Cylinder track ที่ตรงกันในแต่ละ platter • Side ด้านของ platter บน/ล่าง อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  44. Tracks : การแบ่งพื้นที่บนจานแม่เหล็กใน ลักษณะวงกลม (เหมือนลู่วิ่ง) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  45. Sector : การแบ่งพื้นที่ในแต่ละ Track ออกเป็นส่วนๆ (เหมือนชิ้นขนมเค้ก) 1 sector = 512 bytes อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  46. Cylinder :กลุ่มของ Track ที่มีหมายเลขเดียวกัน แต่ปรากฏอยู่บนจาน (Platter) ที่ต่างกัน จำนวน cylinder = จำนวน track แต่ละ cylinder มีจำนวน track เท่ากับจำนวนด้านที่บันทึกข้อมูล อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  47. การคำนวณความจุของจานแม่เหล็กการคำนวณความจุของจานแม่เหล็ก ความจุ = จำนวน cylinder * จำนวน track * จำนวน sector * จำนวน bytes/sector อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  48. ตัวอย่าง จานแม่เหล็กชนิดหนึ่งมี 100 cylinders เก็บข้อมูลได้ 512 bytes ใน 1 sector แต่ละ track มี 50 sectors แต่ละ cylinders ประกอบด้วย 20 tracks จะเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนเท่าไร อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  49. วิธีทำ ความจุ = จำนวน cylinder * จำนวน track * จำนวน sector * จำนวน bytes/sector = 100 x 20 x 50 x 512 bytes = 51,200,000 bytes = 50,000 KB = 48.8 MB อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

  50. ประเภทของจานแม่เหล็ก • จานแม่เหล็กแบบแข็ง (Solid Disk) • Cartridge disk 1 platter • Disk Pack > 1 platter (6-12 platters) บันทึกข้อมูลได้ 2 ด้าน ยกเว้นด้านบนและล่าง เช่น มี 10 แผ่น บันทึกได้ 18 ด้าน • จานแม่เหล็กแบบอ่อน (Flexible Disk, Floppy Disk) อ.ปรีชา วงค์หิรัญเดชา

More Related