зультате наложения ограничений для АТА на ограничения BIOS, что в конечном итоге может привести к еще большим ограничениям.

В табл. 9.10 обобщаются ограничения емкости жестких дисков, связанные непосредственно с интерфейсом АТА или BIOS.

Таблица 9.10. Ограничения емкости AT A/IDE при использовании различных методов адресации секторов

Метод адресации сектора

CHS: BIOSw/oTL CHS: BIOSw/bit-shlftTL CHS: BIOS w/LBA-assist TL CHS: BIOS INT13h CHS: ATA-1/АТА-5 LBA: ATA-1/ATA-5 LBA: ATA-6+ LBA: EDO BIOS

Расчет общего количества секторов

1024x16x63 1024x240x63 1024x235x63 1024x256x63 65536x16x255

2я

2"

2й

Максимальное количество секторов

1 032 192 15 482580 16450 560 16515 072

267386 8 S0

268435456 281474976710 655

18446744 073 709 5S1 600

Максимальная емкость, байт Емкость {я десятичной системе)Емкость (в двоичной системе)

528482 304528,48 Мбайт504,0OMiB

79272345607.93Гбайт7.3BG1B

84226867208,42Гбайт7.84GJB

8 4557168648,46Гбайт7.88GiB

136902082560136,90Гбайт127,S0GiB

137438 953472137.44Гбайт128.00GIB 14411518В07585536О144,12Пбайт128.00PiS

9444 7329657392904300009,44 35айт8.00ZIB

CHS - Cylinder Head Sector (цилиндр, головка, сектор).

LBA - Loffcat Block (sector) Address (адрес логического блока).

ш/ - с (with).

w/o - без (without).

TL - Translation.

lNT13h - прерывание 13h.

EDD - спецификация Enhanced Disk Drive

(Phoenix/ATA).

MiB - mebibyte.

GiB - gibibyte.

PiB - pebibyte.

ZiB - zehibyte.

Префиксы десятичных и двоичных множителей

гхжэсь, что многие читатели плохо знакомы с MiB (mebibyte), GiB (gibibyte) и другими подобными обозначениями, которые используются как в этом разделе, так и во всей книге. Эти обозначения являются частью стандарта, позволяющего избежать путаницы между множителями десятичной н двоичной системы счислений, в частности в компьютерных системах. Единицы измерений стандарта SI (международной системы единиц, или метрической системы) создаются на основе десятичных множителей. Такая система подходит для решения разнообразных задач, но достаточно неудобна для компьютеров, обитающих в двоичном мире, где все числа создаются на двоичной основе (т.е. на основе множителя 2), Это привело к появлений различных значений, присваиваемых одному и тому же префиксу: например, 1 Кбайт (килобайт) может обозначать как 1 ООО (103) байт, так и 1 024 (210) байт. В декабре 1998 года Международная электротехническая комиссия (МЭК) утвердила в качестве международного стандарта ряд префиксных названий и обозначений двоичных множителей, используемых при обработке и передаче данных. Некоторые из этих префиксов приведены в табл. 9.11.

Таблица в. 11. Стандартные префиксные наименований и обозначения двоичной системы счислений

Десятичная система

Примечание, Обратите внимание, что обозначение "кило/kilo (к)" в соответствии с Международной системой единиц S1начинается со строчной буквы, а все остальные обозначения десятичной системы счислений - с прописной.

В соответствии с принятой стандартной терминологией 1 Мбайт (мегабайт) содержит 1 ООО ООО байт, в то время как 1 MiB (mebibyte) - 1 048 576 байт.

Замечание

Для получения подробной информации, относящейся к промышленному стандарту десятичных и двоичных префиксов, обратитесь на Web-узел Национального института стандартов и технологий (NIST):

physics.nist.gov/cuu/Units/prefixes.html.

Методы адресации CHS и LBA

Существует два основных метода, используемых для адресации (или нумерации) секторов накопителей АТА. Первый из них называется CHS (Cylinder Head Sector). Это название образовано по трем соответствующим координатам, которые используются для адресации кзждого сектора дисковода. Во втором методе, который носит название LBA (Logical Block Address), для адресации секторов накопителя используется только одно значение. В основе метода CHS лежит физическая структура накопителей (а также способ организации его внупренней работы). Метод LBA, в свою очередь, представляет собой более простой и логический способ нумерации секторов, не зависящий от внутренней физической архитектуры накопителей.

При последовательном считывании данных с накопителя в режиме CHS процесс чтения начинается с цилиндра 0, головки 0 и сектора 1 (который является первым сектором на данном диске), после чего считываются все остальные секторы первой дорожки. Затем выбирается следующая головка и читаются все секторы, находящиеся на этой дорожке. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут считаны данные со всех головок первого цилиндра. После этого выбирается следующий цилиндр и процесс чтения продолжается в такой же последовательности. Метод CHS подобен принципу одометра (счетчика пройденного пути): для того чтобы изменить номер головки, необходимо "провернуть1 определенное количество секторов; а для того чтобы перейти на следующий цилиндр, необходимо "провернуть" несколько головок.

При последовательном считывании данных с накопителя в режиме LBA процесс чтения начинается с сектора 0, после чего читается сектор 1, сектор 2 и т.д. Как вы помните, в режиме CHS первым сектором жесткого диска является 0,0,1. В режиме 1,ВАэтотже сектор будет сектором 0.

В качестве примера представьте себе накопитель, содержащий один жесткий диск, две головки (используются обе стороны жесткого диска), две дорожки на каждом жестком диске (цилиндры) и два сектора на каждой дорожке. В этом случае можно сказать, что накопитель содержит два цилиндра (две дорожки на каждой стороне), две головки (по одной на сторону), а также два сектора на каждой дорожке, В общей сложности емкость накопителя равна восьми (2x2x2) секторам. Обратите внимание, что нумерация цилиндров и головок начинается с числа "О", а нумерация физических секторов, находящихся на дорожке, - с числа "1". При использовании адресации CHS расположение первого сектора накопителя определяется выражением "цилиндр 0, головка 0, сектор 1 (0,0,1)"; адресом второго сектора является 0,0,2; третьего - 0,1,1; четвертого-0,1,2; итак до последнего сектора, адрес которого 1,1,2.

Представьте теперь, что вы взяли восемь секторов и, не обращаясь непосредственно к физическим цилиндрам, головкам и секторам, пронумеровали все секторы от 0 до 7. Таким образом, если необходимо обратиться к четвертому сектору накопителя, можно сослаться на него как [(а сектор 0,1,2 в режиме CHS или как на сектор 3 в режиме LBA. Соотношение между номерами секторов воображаемого восьмисекторного накопителя в режимах CHS и LBA приведено в табл. 9.12.

Таблица 9.12. Нумерации секторов в режимах CHS и LBA для воображаемого накопителя, содержащего два цилиндра, две головки и по два сектора на каждой дорожке {в общей сложности - восемь секторов)

Как видно из приведенного примера, использование нумерации LBA заметно облегчает и упрощает процесс обработки данных. Несмотря на это, при создании первых персональных компьютеров вся адресация BIOS и накопителей АТА была выполнена методом CHS.

Преобразования CHS/LBA и LBA/CHS

Адресация секторов может выполняться как в режиме CHS, так и в режиме LBA. Для данного накопителя существует определенное соответствие между адресациями CHS и LBA, которое, в частности, позволяет преобразовывать адреса CHS в адреса LBA н наоборот. Спецификация АТА-1 предлагает довольно простую формулу, с помощью которой можно преобразовать параметры CHS в LBA:

LBA = (((С х НРС) + Н) х SPT) + S - 1.

Реверсирование этой формулы позволяет выполнить обратное преобразование, т.е. преобразовать параметры LBA в адрес CHS:

С = int (LBA/SPT/HPC) ,

Н = int ((LBA/SPT) mod HPC),

S = (LBA mod SPT) + 1.

В этих формулах использованы следующие выражения:

LBA - logical block address;

С - цилиндр (cylinder);

Н -головка (head);

S - сектор (sector);

НРС - количество головок в каждом цилиндре (общее количество головок);

SPT - количество секторов на каждой дорожке;