Cilindru-cap-sector

schemă a geometriei hard disk-ului

Adresarea CHS este procesul de identificare a sectoarelor individuale (aka. bloc fizic de date) pe un disc prin poziția lor pe o pistă, unde pista este determinată de numerele de cap și cilindru. Termenii sunt explicați de jos în sus, pentru adresarea pe disc sectorul este cea mai mică unitate. Controllerele de discuri pot introduce translații de adrese pentru a cartografia pozițiile logice cu cele fizice, de exemplu, înregistrarea pe biți de zonă stochează mai puține sectoare în piste mai scurte (interioare), formatele fizice ale discurilor nu sunt neapărat cilindrice, iar numerele sectoarelor dintr-o pistă pot fi înclinate.

SectoareEdit

Discurile și controllerele de dischete utilizează dimensiuni fizice ale sectoarelor de 128, 256, 512 și 1024 octeți (de ex, PC/AX), prin care formatele cu 512 octeți pe sector fizic au devenit dominante în anii 1980.

Dimensiunea cea mai frecventă a sectorului fizic pentru hard disk-uri este astăzi de 512 octeți, dar au existat și hard disk-uri cu 520 de octeți pe sector pentru mașinile compatibile non-IBM. În 2005, unele discuri dure personalizate Seagate au folosit dimensiuni de sector de 1024 de octeți pe sector. Discurile hard disk cu format avansat utilizează 4096 de octeți pe sector fizic (4Kn) începând cu 2010, dar vor putea emula și sectoare de 512 octeți (512e) pentru o perioadă de tranziție.

Unitățile magneto-optice utilizează dimensiuni de sector de 512 și 1024 de octeți pe 5.25 inch și 512 și 2048 de octeți pe unitățile de 3,5 inch.

În adresarea CHS numerele sectoarelor încep întotdeauna de la 1, nu există un sector 0, ceea ce poate duce la confuzie, deoarece schemele de adresare a sectoarelor logice încep de obicei numărătoarea cu 0, de ex, adresarea blocurilor logice (LBA) sau „adresarea relativă a sectoarelor” utilizată în DOS.

Pentru geometriile fizice ale discurilor, numărul maxim de sectoare este determinat de formatul de nivel scăzut al discului. Cu toate acestea, pentru accesul la discuri cu BIOS-ul mașinilor compatibile IBM-PC, numărul de sectoare a fost codificat pe șase biți, rezultând un număr maxim de 11111111 (63) sectoare pe pistă. Acest maxim este încă utilizat pentru geometriile virtuale CHS.

TracksEdit

Pistele sunt benzile circulare concentrice subțiri de sectoare. Este necesar cel puțin un cap pentru a citi o singură pistă. În ceea ce privește geometriile discurilor, termenii de pistă și cilindru sunt strâns legați. Pentru o dischetă cu o singură față sau cu două fețe, track este termenul comun; iar pentru mai mult de două capete, cylinder este termenul comun. Strict vorbind, o pistă este o anumită combinație CH formată dinSPT sectoare, în timp ce un cilindru este format dinSPT×H sectoare.

CilindriEdit

Un cilindru este o diviziune a datelor într-o unitate de disc, așa cum este utilizată în modul de adresare CHS al unui disc cu arhitectură de bloc fix sau în modul de adresare cilindru-cap-înregistrare (CCHHR) al unui disc CKD.

Conceptul este de felii cilindrice concentrice, goale, goale, prin discurile fizice (platane), care colectează pistele circulare respective aliniate prin stiva de platane. Numărul de cilindri ai unei unități de discuri este exact egal cu numărul de piste de pe o singură suprafață a unității. Acesta cuprinde același număr de piste pe fiecare platou, acoperind toate aceste piste pe fiecare suprafață de platou care este capabilă să stocheze date (fără a ține seama dacă pista este sau nu „rea”). Cilindrii sunt formați pe verticală de piste. Cu alte cuvinte, pista 12 de pe platoul 0 plus pista 12 de pe platoul 1 etc. reprezintă cilindrul 12.

Alte forme de dispozitive de stocare cu acces direct (DASD), cum ar fi dispozitivele de memorie cu tambur sau celula de date IBM 2321, ar putea da adrese de blocuri care includ o adresă de cilindru, deși adresa de cilindru nu selectează o felie cilindrică (geometrică) a dispozitivului.

HeadsEdit

Un dispozitiv numit cap citește și scrie date într-un hard disk prin manipularea mediului magnetic care compune suprafața unui platou de disc asociat. În mod firesc, un platou are 2 fețe și, prin urmare, 2 suprafețe pe care pot fi manipulate datele; de obicei, există 2 capete pe platou, câte unul pe fiecare față. (Uneori, termenul de parte este înlocuit cu cel de cap, deoarece platourile pot fi separate de ansamblul lor de cap, ca în cazul suporturilor detașabile ale unei unități de dischetă.)

Adresarea CHS suportată în codul BIOS compatibil IBM-PC folosea opt biți pentru – teoretic, până la 256 de capete numărate ca cap 0 până la 255 (FFh). Cu toate acestea, o eroare din toate versiunile Microsoft DOS/IBM PC DOS până la 7.10 inclusiv va face ca aceste sisteme de operare să se blocheze la pornire atunci când întâlnesc volume cu 256 de capete. Prin urmare, toate BIOS-urile compatibile vor utiliza numai mape cu până la 255 de capete (00h..FEh), inclusiv în geometrii virtuale 255×63.

Această ciudățenie istorică poate afecta dimensiunea maximă a discului în vechiul cod INT 13h al BIOS-ului, precum și în vechiul PC DOS sau în sisteme de operare similare:

(512 bytes/sector)×(63 sectors/track)×(255 heads (tracks/cylinder))×(1024 cylinders)=8032.5 MB, dar de fapt 512×63×256×1024=8064 MB produce ceea ce este cunoscut ca fiind limita de 8 GB. În acest context, definiția relevantă de 8 GB = 8192 MB este o altă limită incorectă, deoarece ar necesita CHS 512×64×256 cu 64 de sectoare pe pistă.

Pistele și cilindrii sunt numărate de la 0, adică pista 0 este prima pistă (cea mai exterioară) pe dischete sau alte discuri cilindrice. Vechiul cod BIOS suporta zece biți în adresarea CHS cu până la 1024 de cilindri (1024=210). Adăugând șase biți pentru sectoare și opt biți pentru capete rezultă cei 24 de biți suportați de întreruperea BIOS 13h. Scăzând numărul de sector nepermis 0 din pistele 1024×256 corespunde la 128 MB pentru o dimensiune a sectorului de 512 octeți (128 MB=1024×256×(512 byte/sector)); iar 8192-128=8064 confirmă limita (aproximativ) de 8 GB.

Adresarea CHS începe la 0/0/1 cu o valoare maximă 1023/255/63 pentru 24=10+8+6 biți, sau 1023/254/63 pentru 24 de biți limitată la 255 de capete. Valorile CHS utilizate pentru a specifica geometria unui disc trebuie să numere cilindrul 0 și capul 0, rezultând un maxim de (1024/256/63 sau) 1024/255/63 pentru 24 de biți cu (256 sau) 255 de capete. În tuplurile CHS care specifică o geometrie S înseamnă, de fapt, sectoare pe pistă, iar în cazul în care geometria (virtuală) corespunde în continuare capacității, discul conține C×H×S sectoare. Pe măsură ce au intrat în uz discuri mai mari, un cilindru a devenit, de asemenea, o structură logică a discului, standardizată la 16 065 sectoare (16065=255×63).

Adresarea CHS cu 28 de biți (EIDE și ATA-2) permite opt biți pentru sectoarele care încep tot cu 1, adică sectoarele 1…255, patru biți pentru capetele 0…15 și șaisprezece biți pentru cilindrii 0…65535. Rezultă o limită de aproximativ 128 GB; de fapt 65536×16×255=267386880 sectoare care corespund la 130560 MB pentru o dimensiune a sectorului de 512 octeți. Biții 28=16+4+8 din specificația ATA-2 sunt, de asemenea, acoperiți de lista de întreruperi a lui Ralf Brown și a fost publicat un vechi proiect de lucru al acestui standard acum expirat.

Cu o limită BIOS veche de 1024 de cilindri și limita ATA de 16 capete, efectul combinat a fost de 1024×16×63=1032192 sectoare, adică o limită de 504 MB pentru dimensiunea sectorului 512. Schemele de conversie BIOS cunoscute sub numele de ECHS și ECHS revizuit au atenuat această limitare prin utilizarea a 128 sau 240 în loc de 16 capete, reducând simultan numărul de cilindri și sectoare pentru a încăpea în 1024/128/63 (limita ECHS: 4032 MB) sau 1024/240/63 (limita ECHS revizuită: 7560 MB) pentru numărul total dat de sectoare de pe un disc.

Blocuri și clustereEdit

Comunitățile Unix folosesc termenul de bloc pentru a se referi la un sector sau la un grup de sectoare. De exemplu, utilitarul Linux fdisk, înainte de versiunea 2.25, afișa dimensiunile partițiilor folosind blocuri de 1024 de octeți.

Clusterele sunt unități de alocare a datelor pe diferite sisteme de fișiere (FAT, NTFS etc.), unde datele constau în principal din fișiere. Clusterele nu sunt afectate în mod direct de geometria fizică sau virtuală a discului, adică un cluster poate începe într-un sector aproape de sfârșitul unei anumite CH piste CH și se poate termina într-un sector de pe următoarea CH pistă fizică sau logică.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.