Root » Servers » » Harde schijf » » Onderverdeling » » Fysisch » » LBA
Hardware onderverdeling van de harde schijf
Logical Block Adressing
LBA
De harde schijf is fysisch onderverdeeld: om toegang te krijgen tot de gegevens gaat men de koppen naar een bepaalde plaats verschuiven (cylinder), gaat men een kop uitkiezen (plateau), en een bepaalde sector uitlezen.

Logical Block Adressing

Tegenwoordig wordt LBA toegepast: een harde schijf heeft zoveel blokken ter beschikking. De schijf bepaalt zelf waar een bepaald blok geschreven wordt. Automatisch vervallen de meeste limieten die in de tijd opgelegd werden door de Int-13 aanroepen (waar is de tijd!) en de BIOS.

Het operating system trekt zich niet meer aan van sectoren, sporen en koppen, maar gebruikt gewoon bloknummers. Alle blokken hebben dezelfde afmetingen als de sectoren, namelijk 512 bytes.

Op de schijf zelf wordt er bij ieder blok 40 bytes bijgevoegd voor de foutdetectie en -correctie. Met deze extra bytes kan de schijf autonoom kleine leesfouten corrigeren. Zwaardere fouten (de helft van de sector is niet leesbaar) kunnen niet opgelost worden. Een corrigeerbare fout geeft aanleiding tot het verhogen van SMART parameter 195 (hardware ECC recovered), een niet-corrigeerbare fout tot het verhogen van parameter 198 (uncorrectable sector count). Als de sector later nog gelezen kan worden (bijvoorbeeld omdat de schijf afgekoeld is), dan worden de gegevens verplaatst naar een spare sector.

Spare sectoren

De spare sectoren zijn mogelijk gemaakt door LBA: de firmware op de drive zorgt er gewoon voor dat de juiste data gelezen wordt, ongeacht waar die ook effektief staat. Op iedere cylinder zijn er een paar spare sectoren gereserveerd. Deze worden in reserve gehouden voor het geval een sector defekt zou gaan. Indien de data gered kan worden, wordt die in de spare sector geschreven en wordt de onbetrouwbare sector niet meer gebruikt (remappen). Indien een schrijfopdracht niet lukt, dan wordt de data direct naar de spare sector geschreven.

Deze ingrepen gebeuren automatisch, zonder medeweten van het operating system. De enige manier om te weten of er remapping is gebeurd, is door de SMART parameters op te vragen.

Bij het in gebruik nemen van een spare sector zal de firmware een spare aanspreken die het dichtst mogelijk bij de defekte sector gelegen is, liefst op eenzelfde cylinder (of track), waardoor de kop niet verplaatst moet worden. Indien nodig worden er spares van andere cylinders gebruikt.

Zoned bit recording (zbr)

Adresseren door middel van track, sector en kop worden niet meer gebruikt, niet enkel omdat de capaciteit van de schijven opgelopen is tot voorbij wat mogelijk is met CHS, maar ook omdat LBA zoned bit recording mogelijk maakt.

Bij zoned bit recording is het aantal sectoren per track verschillend: de buitendiameter (begin van de blokkentelling) is namelijk groter dan de binnendiameter. Op de buitendiameter kunnen er dubbel zoveel sectoren geplaatst worden, zonder dat de densiteit te hoog wordt. Er wordt met een 15-tal zones gewerkt, waarbij iedere zone minder sectoren bevat.

Een eigenschap van zoned bit recording is dat het lezen van grote bestanden in het begin van de schijf dubbel zo snel gaat als het lezen van groten bestanden aan het einde van de schijf omdat er meer data opgeslagen wordt op de buitenste sporen. Bij een constante rotatiesnelheid worden er dus meer gegevens per tijdseenheid gelezen van die sporen.

Als de harde schijf meerdere partities heeft, dan moet de bootpartitie als eerste op de schijf, en de "dump" partitie (back ups) als laatste.

Zoals de CHS adressering, heeft ook de LBA adressering een beperking van de maximale grootte van de schijf. De LBA wordt aangegeven door 4 bytes, het hoogste bloknummer is dus FFFFFFFF of 4.294.967.295. Aangezien we met blokken van 512 bytes werken, is de maximale schijfcapaciteit 2.199.023.255.040 of een beetje meer dan 2 terabytes.

Tegenwoordig gebruikt men LBA met grotere blokken: het advanced format, die deze beperking niet hebben, voor zover dat ook de BIOS en het operating system met blokken van 4k kunnen werken. Als de harde schijf (met een capaciteit van meer dan 2.1TB) merkt dat de BIOS of operating system niet over deze mogelijkheid beschikt, dan gaat de harde schijf in zogenaamde "legacy mode" werken, met een beknotte capaciteit tot gevolg.

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