CHS-osoitteistaminen tarkoittaa yksittäisten sektoreiden (eli fyysisten tietolohkojen) tunnistamista levyllä niiden sijainnin perusteella raidassa, jossa raita määräytyy pää- ja sylinterinumeroiden perusteella. Termit selitetään alhaalta ylöspäin, levyn osoitteistuksessa sektori on pienin yksikkö. Levyohjaimet voivat ottaa käyttöön osoitekäännöksiä loogisten ja fyysisten paikkojen yhdistämiseksi, esim. vyöhykebittitallennus tallentaa vähemmän sektoreita lyhyemmille (sisemmille) raidoille, fyysiset levymuodot eivät välttämättä ole sylinterimäisiä, ja sektorien numerot raidalla voivat olla vinossa.

SektoritTiedosto

Floppy-levyt ja -ohjaimet käyttävät fyysisiä sektorikokoja, jotka ovat 128, 256, 512 ja 1024 tavua (esim, PC/AX), jolloin formaatit, joissa on 512 tavua fyysistä sektoria kohti, tulivat vallitseviksi 1980-luvulla.

Kovalevyjen yleisin fyysinen sektorikoko on nykyään 512 tavua, mutta ei-IBM-yhteensopivissa koneissa on ollut myös kovalevyjä, joissa on 520 tavua sektoria kohti. Vuonna 2005 joissakin Seagaten mukautetuissa kiintolevyissä käytettiin sektorikokoa 1024 tavua sektoria kohti. Advanced Format -kiintolevyt käyttävät 4096 tavua fyysistä sektoria kohti (4Kn) vuodesta 2010 lähtien, mutta pystyvät myös emuloimaan 512 tavun sektoreita (512e) siirtymäkauden ajan.

Magneettis-optiset asemat käyttävät 512 ja 1024 tavun sektorikokoja 5…25-tuumaisissa asemissa ja 512 ja 2048 tavua 3,5-tuumaisissa asemissa.

CHS-osoituksessa sektorinumerot alkavat aina 1:stä, sektoria 0 ei ole, mikä voi aiheuttaa sekaannusta, koska loogiset sektoriosoitinjärjestelmät aloittavat laskennan yleensä 0:lla, esim, looginen lohko-osoitus (LBA) tai DOS:ssa käytetty ”suhteellinen sektoriosoitus”.

Fyysisten levyjen geometrioissa suurin sektoriluku määräytyy levyn matalan tason formaatin mukaan. IBM-PC-yhteensopivien koneiden BIOSin avulla tapahtuvaa levyn käyttöä varten sektorin numero koodattiin kuitenkin kuudella bitillä, mikä johti 111111 (63) sektorin maksimimäärään raitaa kohti. Tämä maksimi on edelleen käytössä virtuaalisissa CHS-geometrioissa.

TracksEdit

Trackit ovat ohuita keskittyneitä ympyränmuotoisia sektorikaistoja. Yhden raidan lukemiseen tarvitaan vähintään yksi pää. Levygeometrioiden osalta termit raita ja sylinteri liittyvät läheisesti toisiinsa. Yksi- tai kaksipuolisesta levykkeestä käytetään yleisesti termiä raita, ja useammasta kuin kahdesta levykkeestä käytetään yleisesti termiä sylinteri. Tarkkaan ottaen raita on tietty CH yhdistelmä, joka koostuu SPT sektorista, kun taas sylinteri koostuu SPT×H sektorista.

Sylinterit Muokkaa

Sylinteri on levyaseman datan jaottelu, jota käytetään Fixed Block Architecture -levyn CHS-osoitustilassa tai CKD-levyn sylinteri-pää-tallennustilassa (CCHHR).

Konsepti on konsentriset, ontot, sylinterimäiset viipaleet fyysisten levyjen (platters) läpi, jotka keräävät vastaavat ympyränmuotoiset raidat, jotka on kohdistettu platteripinon läpi. Levyaseman sylinterien lukumäärä vastaa täsmälleen aseman yhdellä pinnalla olevien raitojen lukumäärää. Se käsittää saman raitanumeron kullakin levyllä, joka kattaa kaikki tällaiset raidat jokaisella levypinnalla, joka pystyy tallentamaan dataa (riippumatta siitä, onko raita ”huono” vai ei). Sylinterit muodostuvat pystysuoraan raidoista. Toisin sanoen raita 12 levyllä 0 plus raita 12 levyllä 1 jne. on sylinteri 12.

Muut suorakäyttöisen tallennuslaitteen (DASD) muodot, kuten rumpumuistilaitteet tai IBM:n 2321 Data Cell, saattavat antaa lohkoille osoitteet, jotka sisältävät sylinteriosoitteen, vaikka sylinteriosoite ei valitse laitteen (geometrista) sylinterinmuotoista viipaletta.

HeadsEdit

Pääksi kutsuttu laite lukee ja kirjoittaa dataa kiintolevyasemassa manipuloimalla magneettivälinettä, joka muodostaa siihen liittyvän levylevyn pinnan. Levylautasella on luonnollisesti kaksi puolta ja siten kaksi pintaa, joilla dataa voidaan käsitellä; yleensä levylautasella on kaksi päätä, yksi per puoli. (Joskus termi ”puoli” korvataan termillä ”pää”, koska levykelkat voidaan erottaa levykelkakokoonpanoista, kuten levykeaseman irrotettavassa tietovälineessä.)

IBM-PC-yhteensopivissa BIOS-koodeissa tuettu CHS-osoitteistaminen käytti kahdeksaa bittiä – teoriassa jopa 256 päätä laskettiin 0:sta 255:een (FFh) asti. Kaikissa Microsoft DOS/IBM PC DOS -versioissa 7.10:een asti (mukaan lukien) esiintyvä vika aiheuttaa kuitenkin sen, että nämä käyttöjärjestelmät kaatuvat käynnistyksen yhteydessä, kun ne kohtaavat 256 päätä sisältäviä niteitä. Siksi kaikki yhteensopivat BIOSit käyttävät vain enintään 255 päätä (00h..FEh) sisältäviä kartoituksia, myös virtuaalisissa 255×63-geometrioissa.

Tämä historiallinen outous voi vaikuttaa levyn maksimikokoon vanhoissa BIOSin INT 13h -koodeissa sekä vanhoissa PC DOS:issa tai vastaavissa käyttöjärjestelmissä:

(512 bytes/sector)×(63 sectors/track)×(255 heads (tracks/cylinder))×(1024 cylinders)=8032.5 Mt, mutta todellisuudessa 512×63×256×1024=8064 Mt tuottaa niin sanotun 8 Gt:n rajan. Tässä yhteydessä relevantti määritelmä 8 GB = 8192 MB on toinen virheellinen raja, koska se edellyttäisi CHS 512×64×256, jossa on 64 sektoria raitaa kohti.

Radat ja sylinterit lasketaan 0:sta alkaen, eli raita 0 on ensimmäinen (uloin) raita levykkeillä tai muilla sylinterimäisillä levyillä. Vanha BIOS-koodi tuki kymmenen bitin CHS-osoitetta 1024 sylinteriin asti (1024=210). Kun lisätään kuusi bittiä sektoreita varten ja kahdeksan bittiä päitä varten, saadaan 24 bittiä, joita BIOS-keskeytys 13h tukee. Vähentämällä 1024×256-kappaleiden kielletty sektorinumero 0 vastaa 128 Mt 512 tavun sektorikoolla (128 MB=1024×256×(512 byte/sector)); ja 8192-128=8064 vahvistaa (karkeasti) 8 Gt:n rajan.

CHS-osoitteistaminen alkaa 0/0/1:stä, ja maksimiarvo 1023/255/63 on 24=10+8+6 bittiä, tai 1023/254/63 24 bittiä, joka on rajoitettu 255:een päähän. Levyn geometrian määrittämiseen käytettävät CHS-arvot on laskettava sylinteriin 0 ja päähän 0. Tuloksena on maksimissaan (1024/256/63 tai) 1024/255/63 24 bittiä ja (256 tai) 255 päätä. CHS-tuplissa, jossa määritetään geometria, S tarkoittaa itse asiassa sektoreita rataa kohti, ja jos (virtuaalinen) geometria vastaa edelleen kapasiteettia, levy sisältää C×H×S sektoria. Kun suuremmat kiintolevyt ovat tulleet käyttöön, sylinteristä on tullut myös looginen levyrakenne, joka on vakioitu 16 065 sektoriin (16065=255×63).

CHS-osoitteisto, jossa on 28 bittiä (EIDE ja ATA-2), sallii kahdeksan bittiä sektoreille, jotka alkavat edelleen 1:stä, eli sektorit 1…255, neljä bittiä päille 0…15 ja kuusitoista bittiä sylintereille 0…65535. Tämä johtaa noin 128 Gt:n rajoitukseen; itse asiassa 65536×16×255=267386880 sektoria vastaa 130560 Mt, kun sektorikoko on 512 tavua. ATA-2-spesifikaation 28=16+4+8 bitit kuuluvat myös Ralf Brownin Interrupt List -luettelon piiriin, ja tästä nykyään vanhentuneesta standardista julkaistiin vanha luonnos.

Vanhan BIOS:n 1024 sylinterin rajan ja ATA:n 16 pään rajan yhteisvaikutus oli 1024×16×63=1032192 sektoria eli 504 Mt:n rajoitus sektorikoolle 512 tavua. Esimerkiksi Linuxin fdisk-apuohjelma näytti ennen versiota 2.25 osioiden koot käyttämällä 1024 tavun lohkoja.

Klusterit ovat datan allokointiyksiköitä erilaisissa tiedostojärjestelmissä (FAT, NTFS jne.), joissa data koostuu pääasiassa tiedostoista. Levyn fyysinen tai virtuaalinen geometria ei vaikuta suoraan klustereihin, eli klusteri voi alkaa sektorista lähellä tietyn CH raidan loppua ja päättyä fyysisesti tai loogisesti seuraavan CH raidan sektoriin.