Root » Servers » » Harde schijf » » Onderverdeling » » Fysisch » » AF
Hardware onderverdeling van de harde schijf
Advanced format
AF
Het advanced format is een verdere evolutie van de logical block adressing, maar werkt met blokken van 4k in plaats van 512 bytes.
-

-

Advanced format

Tegenwoordig gebruiken de schijven intern blokken van 4k (ook SSD doen dit). Door de grotere blokken verliest men minder ruimte, want ieder blok heeft volgende elementen:
  • een gap, dat is een stuk schijf dat niet gebruikt wordt, het is de scheiding tussen twee blokken. Deze ruimte is nodig bij het schrijven, zodat enkel de juiste blok geschreven wordt. Anders kan het volgend blok gedeeltelijk gewist worden indien de timing niet meer perfekt is.
  • een sync, geeft het begin van de blok aan en dient voor de synchronisatie, zodat de volgende gegevens correct gelezen kunnen worden.
  • een Address Mark dat het bloknummer aangeeft. Dit is belangrijk, omdat de kop niet direct naar het juiste spoor gestuurd kan worden: bij de beweging van de kop over de sporen probeert de electronica het aantal sporen bij te houden.
  • dan pas volgt de 512 bytes data (enkel de data wordt aan de computer doorgestuurd)
  • op het einde de foutcorrectie (meestal 40 bytes)
Maakt men de blokken groter, dan verliest men minder ruimte: men heeft slechts één gap, sync en address mark nodig. De foutcorrectie over éénmaal 4096 bytes vraagt minder bytes dan 8 × de foutcorrectie over 512 bytes bij eenzelfde betrouwbaarheid (de technische verklaring zou ons te ver leiden). Men wint ongeveer 10% capaciteit door blokken van 4k in plaats van 512 bytes te gebruiken.

In theorie zou men nog meer capaciteitswinst boeken door alle sectoren samen te voegen en toegang enkel mogelijk te maken op cylinder-niveau (zoals bij floppies en het Distribution Media Format). Met moderne harde schijven heeft men echter het probleem dat het aantal sectoren niet constant is: aan de buitenkant zitten er meer sectoren dan aan de binnenkant, om zo een gelijkmatige fluxdichtheid te bekomen (zoned bit recording). Het beheer van blokken van verschillende lengte is een te zware belasting voor het systeem en vormt een bottleneck (wijzigen = lezen van de volledige cylinder in de buffer, wijzigen en schrijven van de cylinder).

GB...isch gezien heeft de AF weinig nut (capaciteitsverhoging van 10% die zelfs niet benut wordt omdat de schijven in vaste capaciteiten verkocht worden: 160GB, 250GB, 320GB, 500GB, ). De snelheidswinst is eveneens marginaal (benchmarks hebben het bewezen) en ronduit catastrofisch als de grenzen van de partitie een offset vertonen. Maar SSD's gebruiken allemaal het AF, en zo kan men tot een gezamelijk systeem komen.

De harde schijf maakt toegang op blokniveau van 512 bytes mogelijk, maar intern wordt er altijd met 4k gewerkt. Bij het lezen van een blok is er geen tijdsverlies, maar bij het schrijven van een blok moet er een lees-wijzig-schrijf operatie uitgevoerd worden (read-modify-write), en dit zorgt voor een vertraging van meer dan 100% (men moet wachten todat de blok opnieuw onder de kop passeert; bij een schijf die aan 5400 toeren draait is dat 11 milliseconden).

Bij de (her)installatie van het operating system (bijvoorbeeld omdat de harde schijf gecrasht is) kunnen er problemen ontstaan. De huidige schijven zijn nu enkel nog Advanced Format, veel keuze is er niet meer (zoals de PATA schijven die enkel nog tweedehands op ebay te vinden zijn).

Met een produktherstel-DVD het systeem opnieuw geïnstalleerd. U heeft toch de nodige restore DVD's gebrand, toen u de computer aangekocht heeft?

Nu is het zo dat windows 7 op de hoogte is van het bestaan van het Advanced Format. Er zitten echter geen drivers voor de AF op de restore-DVD's. Windows zal halverwege de installatie stilvallen met een totaal waardeloze mededeling: "Kan windows niet configureren om op de hardware van deze computer te kunnen worden uitgevoerd". De enige oplossing is te werken met een niet AF-schijf (als u er nog een kan vinden), of over te schakelen op een operating system die deze problemen niet heeft.

Terwijl Linux probleemloos overweg kan met dergelijke harde schijven (de offset wordt zelfs automatisch ingesteld bij een nieuwe installatie). Ubuntu is zelfs zo vriendelijk mij attent te maken dat de schijf (gepartitioneerd op een Windows PC) niet goed gealigneerd is “The partition is misaligned by 512 bytes”. Met parted (een utility van Ubuntu) kan je de partitie verschuiven.

Meer informatie over het uitlijnen van partities kan u hier vinden.

Clusters om tijdsverlies te vermijden

Gelukkig werken de meeste operating systems met clusters van 4k (of veelvouden ervan), waardoor een langzame read-modify-write cyclus achterwege kan blijven. De pagefile van microsoft bestaat uit blokken van 4k.

Vaak corrigeert de schijf intern de offset (bijvoorbeeld door middel van een jumper op de schijf): de data area (zie FAT) begint gewoontegetrouw op bloknummer 63, waardoor de clusters niet overeenkomen met de blokken van 4k.

Indien de drive de correctie niet automatisch uitvoert, bestaan er utilities die de partities verschuiven. Deze utility moet je aanroepen éénmaal de partities aangemaakt en geformateerd (zie voorbeeld rechts). De utility verschuift de volledige partitie zodat die op de juiste boundary terecht komt. Omdat er binnen een partitie met relatieve adressen gewerkt wordt (ten opzichte van het begin van de partitie), moeten de nieuwe adressen niet berekend worden: de utility kan gebruikt worden bij om het even welke partitie (FAT, NTFS, EXT,...)

Bij de verschillende Linux-versies kan je aangeven op welke boundary de partities moeten beginnen: 4k of 1MB (Linux houdt reeds rekening met het Advanced Format II).

Meer informatie over het partitioneren van de harde schijf lees je in een volgend hoofdstuk.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's