Đề tài Tìm hiểu về parity bit

Tìm Hiểu Về Parity Bit 1. Parity : Parity : Phương pháp kiểm tra Chẵn / Lẻ trong việc truyền hoặc lưu trữ thông tin: Là phương pháp kiểm tra độ toàn vẹn dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ bằng cách thêm 1 bit vào mỗi byte dữ liệu. 2-Parity Bit: + Parity Bit – Bit Chẵn lẻ : là một bit dùng để báo hiệu số lượng bit có giá trị bằng 1 trong một nhóm bit cho trước là một số chẵn hay là một số lẻ. Bit chẵn lẻ được sử dụng như là một mã dùng để phát hiện lỗi đơn giản nhất. 3-Phân loại Parity Bit : Có hai loại mã chẵn lẻ : + Bit chẵn lẻ dùng quy luật số chẵn  - Even Parity Bit : Một loại kiểm tra chẵn lẻ khi số bit có giá trị "1" trong byte dữ liệu là một số chẵn.+ Bit chẵn lẻ dùng quy luật số lẻ - Odd Parity Bit : Một loại kiểm tra chẵn lẻ khi số bit có giá trị "1" trong byte dữ liệu là một số lẻ.Trong tính toán cũng như trong truyền thông có Parity Bit nó là bit nhị phân là 0 hoặc 1 để thể hiện cho biết dãy số liệu đó có xuất hiện số chẵn lần hoặc số lẻ lần bit có giá trị là 1 . - Ví dụ : Nếu dãy số của bạn có 8 bit data và 1 bit Parity là tất cả 9 bitData : 0100.0010 – Có 2 bit 1 à Số lượng bit 1 là chẵn thì bit Parity là 0 à dãy số sẽ là 0100.0010.0 1000.1100 – Có 3 bit 1 à Số lượng bit 1 là lẻ thì bit Parity là 1 à dãy số sẽ là 1000.1100.1 0000.0000 – Không có bit nào là 1 à dãy số sẽ là 0000.0000.0- Dựa vào bit Parity mà có thể kiểm tra tính chính xác của số liệu trong quá trình truyền số liệu .- Khi 8 bit trong 1 byte nhận dữ liệu, chip nhớ sẽ thêm 1 bit gọi là bit bậc parity vào. Bit này là tổng số các bit 1 trong dãy dữ liệu đó. Nếu tổng số các bit 1 là lẻ, bit bậc parity sẽ được thiết lập là 1. Nếu tổng số các bit 1 là chẵn, nó được thiết lập là 0. Khi dữ liệu được đọc ra, việc tính toán tổng các bit 1 được thực hiện lại một lần nữa để so sánh với bit bậc parity. Nếu tổng là lẻ và bit bậc parity là 1, dữ liệu được xét là đúng và nó sẽ được gửi cho CPU. Nhưng nếu tổng là lẻ và bit bậc parity là 0, chip nhớ nhận thấy có một lỗi ở đâu đó trong dãy 8 bit và nó sẽ kết xuất dữ liệu ra. Cơ chế bậc lẻ cũng làm giống như vậy, nhưng bit bậc lẻ được thiết lập là 1 khi tổng số các bit 1 là chẵn. 4 - Đặc điểm: + Phát hiện lỗi : Nếu một số lẻ lượng các bit bao gồm cả bit chẵn lẻ bị đảo lộn trong khi truyền thông một nhóm bit, thì bit chẵn lẻ sẽ có giá trị không đúng, và do đó báo hiệu rằng lỗi trong truyền thông đã xảy ra. Với lý do này, bit chẵn lẻ còn được gọi là một mã phát hiện lỗi, song nó không phải là một mã sửa lỗi, vì nó chẳng có cách nào xác định được vị trí của bit bị lỗi cả. Khi lỗi bị phát hiện, dữ liệu thu được phải bị bỏ đi và phải được truyền thông lại từ đầu. Trên kênh truyền có độ nhiễu cao, việc truyền tải dữ liệu thành công là một việc rất hao tốn thời gian, và đôi khi, việc truyền thông còn hầu như không thể thực hiện được nữa. Bit chẵn lẻ có một ưu điểm : nó là một mã tốt nhất chiếm chỉ một bit và chỉ dùng vài cổng XOR để tạo giá trị mà thôi. 5 - Ứng Dụng : - Do đặc tính đơn giản của nó nên bit chẵn lẻ được dùng trong rất nhiều ứng dụng phần cứng, những nơi mà việc tái diễn các thao tác khi có trục trặc xảy ra là một việc có thể thực hiện được, hoặc những nơi mà việc phát hiện lỗi đơn thuần là một việc có lợi. + Ví du : Mạch nối SCSI Bus dùng bit chẵn lẻ để phát hiện lỗi trong truyền thông, và rất nhiều các phần lưu trữ trong bộ nhớ các lệnh vi xử lý - Microprocessor Instruction Cache cũng dùng bit chẵn lẻ để bảo trợ hoạt động của nó nữa. Do các dữ liệu trong I-cache chỉ là một bản sao của bộ nhớ chính, nội dung của nó có thể được xóa đi, nạp lại nếu dữ liệu ở trong chẳng may bị thoái hóa - Corrupted. - Người ta thường lẫn lộn Parity với Mirroring hay còn gọi là Shadowing. + Mirroring liên quan tới việc tạo ra một bản sao của ổ đĩa cứng. Mirroring là một kỹ thuật viết dữ liệu trên một cặp ổ đĩa. Hệ thống đĩa này cho độ tin cậy cao và có các kết quả xử lý giao dịch rất tốt vì công việc được thực hiện bởi ổ này hay ổ kia trong cặp. Khuyết điểm là phải mua hai ổ đĩa mà dung lượng chỉ bằng một ổ duy nhất. Chi phí của Mirroring là 100% hay nói cách khác là nó phải có không gian đĩa gấp đôi. Khi một ổ đĩa hỏng thì ổ đĩa đã làm Mirror với nó được dùng thay thế.+ Parity đem lại sự bảo vệ dữ liệu nói chung giống như Mirror, nhưng nó ít tốn kém hơn. Nếu một người dùng có một hệ thống 5 đĩa thì 4 đĩa được sử dụng cho dữ liệu và 1 đĩa được dùng cho Parity. Chi phí chỉ có 20%. Đây là một ưu điểm khi xét tới phí tổn.- Một máy tính chỉ ghi các con số 0 hay các con số 1 để biểu thị dữ liệu. Một phương pháp để phát sinh ra Parity được gọi là eXclusive OR hay còn gọi là XOR. Một bit được lấy hoặc là bit 0 hoặc là bit 1 từ mỗi đĩa và tổng cộng lại. Nếu tổng là chẳn thì bit Parity đặt là 0. Nếu tổng là số lẻ thì bit parity đặt là số 1. - Hình ảnh dưới đây cho thấy một ví dụ về các bit chẵn lẻ. Bốn bit đầu tiên trên đầu mỗi đĩa cộng lại có tổng là 2. Số này là số chẵn nên bit Parity phải là số 0. Bốn bit thứ hai ở dưới cùng mỗi đĩa cộng lại cả thảy có tổng là 3. số này là lẻ nên bit Parity là 1. - Phụ thuộc vào cấp độ RAID mà parity sẽ nằm trên một ổ đĩa hay là rãi đều ra giữa mọi đĩa. Cách nào đi nữa nó chỉ chiếm 1/5 hay 20% của không gian đĩa khi chúng ta sử dụng 5 ổ đĩa. Parity chiếm ¼ hay 25% của không gian đĩa khi sử dụng 4 đĩa, và 1/3 hay 33% khi sử dụng 3 đĩa.- Hình ảnh dưới đây cho thấy một ổ đĩa RAID bị hỏng. Mỗi khi thay thế ổ đĩa bị hỏng thì chương trình quản lý Disk Array Controller sẽ xây dựng lại ổ đĩa đó với nội dung như trước.  - Một số ứng dụng cụ thể khác : ứng dụng cụ thể vào Raid các cấp độ sau: + RAID 3 : Hệ thống song song có Parity.+ RAID 4 : Hệ thống cần đọc ghi độc lập có một ổ đĩa chuyên làm parity.+ RAID 5 : Hệ thống cần đọc ghi độc lập có parity trải khắp mọi ổ đĩa.