Pmonline.ru

Пром Онлайн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Адресация логических блоков — Logical block addressing

Адресация логических блоков — Logical block addressing

Логическая адресация блоков ( LBA ) — это общая схема, используемая для определения местоположения блоков данных, хранящихся на компьютерных запоминающих устройствах, обычно вторичных системах хранения , таких как жесткие диски . LBA — это особенно простая схема линейной адресации ; блоки располагаются по целочисленному индексу, причем первый блок имеет значение LBA 0, второй LBA 1 и так далее.

Стандарт IDE включал 22-битный LBA в качестве опции, который был расширен до 28-битного с выпуском ATA-1 (1994) и до 48-битного с выпуском ATA-6 (2003), тогда как размер записи в структурах данных на диске и в памяти, содержащие адрес, обычно имеют размер 32 или 64 бита. Большинство жестких дисков, выпущенных после 1996 года, реализуют адресацию логических блоков.

СОДЕРЖАНИЕ

Обзор

При логической адресации блоков для адресации данных используется только одно число, и каждый линейный базовый адрес описывает отдельный блок.

Схема LBA заменяет более ранние схемы, которые открывали физические детали устройства хранения программному обеспечению операционной системы. Главной из них была схема сектора головки блока цилиндров (CHS), где адресация блоков осуществлялась посредством кортежа, определяющего цилиндр, головку и сектор, в котором они появлялись на жестком диске . CHS плохо соответствовал устройствам, отличным от жестких дисков (например, ленты и сетевое хранилище), и обычно не использовался для них. CHS использовался в ранних приводах MFM и RLL , и как он, так и его преемник, расширенный сектор головки блока цилиндров (ECHS), использовались в первых приводах ATA . Однако в современных дисковых накопителях используется зонная битовая запись , где количество секторов на дорожку зависит от номера дорожки. Несмотря на то, что дисковый накопитель будет сообщать некоторые значения CHS в виде секторов на дорожку (SPT) и головок на цилиндр (HPC), они имеют мало общего с истинной геометрией диска.

LBA была впервые представлена ​​в SCSI как абстракция. Хотя контроллер диска по-прежнему обращается к блокам данных по их адресу CHS, эта информация обычно не используется драйвером устройства SCSI, ОС, кодом файловой системы или любыми приложениями (такими как базы данных), которые обращаются к «необработанному» диску. Системные вызовы, требующие ввода-вывода на уровне блоков, передают определения LBA драйверу устройства хранения; в простых случаях (когда один том отображается на один физический диск) этот LBA затем передается непосредственно контроллеру диска.

В избыточном массиве независимых дисков (RAID), устройствах и сетях хранения данных (SAN) и где логические диски ( номера логических устройств , LUN) состоят из виртуализации и агрегации LUN, адресация LBA отдельного диска должна транслироваться на уровне программного обеспечения, чтобы обеспечить единая адресация LBA для всего устройства хранения.

Усовершенствованный BIOS

Более ранний стандарт IDE от Western Digital представил 22-битный LBA; в 1994 году стандарт ATA-1 позволял использовать 28-битные адреса в режимах LBA и CHS. Схема CHS использовала 16 бит для цилиндра, 4 бита для головы и 8 бит для сектора, подсчет секторов от 1 до 255. Это означает, что сообщаемое количество головок никогда не превышает 16 (0–15), количество секторов может быть 255 ( 1–255; хотя чаще всего используется 63), а количество цилиндров может достигать 65 536 (0–65535), что ограничивает размер диска 128 ГиБ (≈137,4 ГБ), предполагая 512-байтовые сектора. К этим значениям можно получить доступ, выполнив команду ATA «Идентифицировать устройство» ( EC h) для привода.

Однако реализация IBM BIOS, определенная в процедурах доступа к диску INT 13h , использовала совершенно другую 24-битную схему для адресации CHS: 10 бит для цилиндра, 8 бит для головки и 6 бит для сектора, или 1024 цилиндра, 256 головок, и 63 сектора. Эта реализация INT 13h предшествовала стандарту ATA, поскольку он был представлен, когда IBM PC имел только хранилище гибких дисков , а когда жесткие диски были представлены на IBM PC / XT , интерфейс INT 13h не мог быть практически переработан из-за проблемы обратной совместимости . При наложении сопоставления ATA CHS с сопоставлением BIOS CHS наименьший общий знаменатель составлял 10: 4: 6 бит, или 1024 цилиндра, 16 головок и 63 сектора, что давало практический предел 1024 × 16 × 63 секторов и 528 МБ (504 МБ. ), предполагая 512-байтовые сектора.

Читайте так же:
Материнская плата asus a8v deluxe

Чтобы BIOS преодолел этот предел и успешно работал с большими жесткими дисками, в процедурах ввода-вывода диска BIOS должна была быть реализована схема трансляции CHS, которая преобразует 24-битный CHS, используемый INT 13h, в 28-битный CHS. нумерация, используемая ATA. Схема трансляции была названа трансляцией с большим сдвигом или битовым сдвигом . Этот метод будет переназначать 16: 4: 8-битные цилиндры и головки ATA на 10: 8: 6-битную схему, используемую INT 13h, генерируя гораздо больше «виртуальных» головок дисковода, чем сообщалось на физическом диске. Это увеличило практический предел до 1024 × 256 × 63 секторов или 8,4 ГБ (7,8 ГиБ ).

Для дальнейшего преодоления этого ограничения были введены расширения INT 13h с расширенными службами дисковых накопителей BIOS , которые сняли практические ограничения на размер диска для операционных систем, которые знают об этом новом интерфейсе, таких как компонент DOS 7.0 в Windows 95 . Эта усовершенствованная подсистема BIOS поддерживает адресацию LBA с использованием метода LBA или LBA , который использует собственный 28-битный LBA для адресации дисков ATA и при необходимости выполняет преобразование CHS.

В нормальных или ни один метод возвращается к ранее 10: 4: 6 битный режим CHS , который не поддерживает адресации больше , чем 528 Мб.

До выпуска стандарта ATA-2 в 1996 году было несколько больших жестких дисков, которые не поддерживали адресацию LBA, поэтому можно было использовать только большие или обычные методы. Однако использование большого метода также создавало проблемы переносимости, поскольку разные BIOS часто использовали разные и несовместимые методы преобразования, а жесткие диски, разделенные на разделы на компьютере с BIOS от определенного производителя, часто не могли быть прочитаны на компьютере с другой маркой BIOS. . Решение заключалось в использовании программного обеспечения преобразования, такого как OnTrack Disk Manager , Micro House EZ-Drive / EZ-BIOS и т. Д., Которое устанавливалось в загрузчик ОС на диске и заменяло процедуры INT 13h во время загрузки пользовательским кодом. Это программное обеспечение также может включать поддержку расширений LBA и INT 13h для старых компьютеров с несовместимыми с LBA BIOS.

LBA-перевод

Когда BIOS настроен на использование диска в режиме трансляции с помощью LBA, BIOS обращается к оборудованию в режиме LBA, но также представляет преобразованную геометрию CHS через интерфейс INT 13h. Количество цилиндров, головок и секторов в преобразованной геометрии зависит от общего размера диска, как показано в следующей таблице.

Размер дискаСекторы / трекГоловыЦилиндров
1 <X ≤ 504 МБ6316Х ÷ (63 × 16 × 512)
504 МБ <X ≤ 1008 МБ6332Х ÷ (63 × 32 × 512)
1008 МБ <X ≤ 2016 МБ6364Х ÷ (63 × 64 × 512)
2016 МиБ <X ≤ 4032 МиБ63128X ÷ (63 × 128 × 512)
4032 МБ <X ≤ 8032,5 МБ63255X ÷ (63 × 255 × 512)

LBA48

Текущая 48-битная схема LBA была представлена ​​в 2003 году вместе со стандартом ATA-6 , увеличив предел адресации до 2 48 × 512 байт, что составляет ровно 128 ПиБ или примерно 144 ПБ . Современные ПК-совместимые компьютеры поддерживают расширения INT 13h, которые используют 64-битные структуры для адресации LBA и должны охватывать любые будущие расширения адресации LBA, хотя современные операционные системы реализуют прямой доступ к диску и не используют подсистемы BIOS , за исключением времени загрузки. . Однако общая таблица разделов основной загрузочной записи (MBR) в стиле DOS поддерживает только разделы диска размером до 2 ТиБ. Для больших разделов это необходимо заменить другой схемой, например таблицей разделов GUID (GPT), которая имеет тот же 64-битный лимит, что и текущие расширения INT 13h.

Читайте так же:
Материнская плата asus anti surge

Преобразование CHS

Эквивалентность LBA и CHS с 16 головками на цилиндр

Значение LBAКортеж CHS
0, 0, 1
10, 0, 2
20, 0, 3
620, 0, 63
630, 1, 1
9450, 15, 1
10070, 15, 63
10081, 0, 1
10701, 0, 63
10711, 1, 1
11331, 1, 63
11341, 2, 1
2015 г.1, 15, 63
2016 г.2, 0, 1
16 12715, 15, 63
16 12816, 0, 1
32 25531, 15, 63
32 25632, 0, 1
16 450 55916319, 15, 63
16 514 06316382, 15, 63

В схеме адресации LBA секторы нумеруются как целочисленные индексы; при сопоставлении с кортежами CHS ( сектор головки блока цилиндров ) нумерация LBA начинается с первого цилиндра, первой головки и первого сектора дорожки. Как только гусеница исчерпана, нумерация продолжается до второй головки, оставаясь внутри первого цилиндра. Когда все головки внутри первого цилиндра исчерпаны, нумерация продолжается со второго цилиндра и т. Д. Таким образом, чем ниже значение LBA, тем ближе физический сектор к первому (то есть самому внешнему) цилиндру жесткого диска.

Кортежи CHS могут быть сопоставлены с адресом LBA по следующей формуле:

LBA = ( C × HPC + H ) × SPT + (S — 1)

  • C , H и S — номер цилиндра, номер головки и номер сектора.
  • LBA — адрес логического блока
  • HPC — это максимальное количество головок на цилиндр (по данным дискового накопителя, обычно 16 для 28-битного LBA)
  • SPT — это максимальное количество секторов на дорожку (сообщает диск, обычно 63 для 28-битного LBA)

Адреса LBA могут быть сопоставлены с кортежами CHS с помощью следующей формулы («mod» — это операция по модулю , то есть остаток , а «÷» — целочисленное деление , то есть частное деления, при котором отбрасывается любая дробная часть):

C = LBA ÷ ( HPC × SPT ) H = ( LBA ÷ SPT ) мод HPC S = ( LBA мод SPT ) + 1

Согласно спецификациям ATA, «Если содержание слов (61:60) больше или равно 16 514 064, то содержание слова 1 [количество логических цилиндров] должно быть равно 16 383». Следовательно, для LBA 16450559 диск ATA может фактически ответить кортежем CHS (16319, 15, 63), и количество цилиндров в этой схеме должно быть намного больше 1024, разрешенного INT 13h.

Зависимости от операционной системы

Операционные системы, которые чувствительны к геометрии диска, сообщаемой BIOS, включают семейства Solaris , DOS и Windows NT, где NTLDR ( NT , 2000 , XP , Server 2003 ) или WINLOAD ( Vista , Server 2008 , Windows 7 и Server 2008 R2 ) используют основную загрузку запись, которая обращается к диску, используя CHS; Версии Windows для x86-64 и Itanium могут разбивать диск с помощью таблицы разделов GUID, которая использует адресацию LBA.

Некоторые операционные системы не требуют перевода, потому что они не используют геометрию, сообщаемую BIOS, в их загрузчиках . Среди этих операционных систем — BSD , Linux , macOS , OS / 2 и ReactOS .

Независимое подключение двух винчестеров в компьютере

Независимое подключение двух винчестеров в компьютереПринципиальная схема независимого подключение двух винчестеров в компьютере — эффективная мера для борьбы с вирусами и сбоями операционной системы.

Читайте так же:
Замена оперативной памяти lenovo 100 15iby

Для борьбы с вирусами и повышения надёжности работы операционной системы ПК есть хороший способ — создание внутри компьютерной системы одной или нескольких программных «виртуальных машин» со своими собственными программно-аппаратными комплексами. Работая с одной из них, никак нельзя повредить остальные. Базовой системе видны все диски и устройства компьютера (в том числе модем, связывающий её с Интернетом). А созданная в ней виртуальная машина имеет свой псевдо-диск (на самом деле — файл в основной системе), ей можно разрешить или запретить «видеть» любое периферийное устройство, в том числе диск с информацией, которую хочется уберечь от вирусов, модем и даже видео- и звуковую карты. Доступ к устройствам, в том числе к основному винчестеру, можно включать, когда требуется что-либо скопировать в основную систему и отключать по выполнении операции. В случае заражения вирусом виртуальная машина довольно быстро создаётся заново. Но можно путём другой простой доработки превратить свой компьютер в два, которые практически не будут зависеть друг от друга. Для этого потребуется добавить в компьютер второй винчестер и предусмотреть переключатель, подающий питание только на привод, используемый в данном сеансе работы.

установка винчестеров в компьютере

Когда работает винчестер только меньшей информационной ёмкости, компьютер можно будет использовать для работы с Интернетом. Для этого в нём, следует установить лишь необходимые программы, в том числе антивирус. Небольшой жёсткий диск легче «содержать в чистоте». А система, организованная на втором жёстком диске, не должна, содержать программ открывающих доступ к Интернету. Это поможет защитить её от поражения вирусами. Информационный разъём одного винчестера, сконфигурированного как «Маster», соединяют с одним из разъёмов интерфейса IDE на материнской плате компьютера, а такой же разъём второго НЖМД, сконфигурированного как «Slave», — со вторым разъёмом IDE параллельно с работающим в режиме «Маster » СD-RОМ. Питают жёсткие диски по схеме, изображенной на рисунке. Переключателем SА1 подают питание (+12 и +5 В) только на тот НЖМД, с которым предстоит работать.

Независимое подключение двух винчестеров в компьютере - схема

Поскольку избежать необходимости скопировать информацию с одного диска на другой, как правило, не удаётся, можно дополнительно установить, как показано на схеме штриховыми линиями, выключатель SА2. Когда он замкнул, оба НЖМД включены независимо от положения переключателя SА1. Для визуальной индикации включения НЖМД коммутатор питания можно дополнить светодиодами с ограничивающими ток резисторами. Все переключения следует производить только при выключенном компьютере . Иначе произойдёт сбой компьютера, а винчестеры могут быть повреждены.

найти в жгуте, выходящем из его блока питания, три провода нужного цвета

При доработке компьютера необходимо, прежде всего, найти в жгуте, выходящем из его блока питания, три провода нужного цвета (красный, чёрный и жёлтый). На каждом из них очистите паяльником от изоляции участок длиной около 15 мм. Затем к оголённым участкам припаяйте согласно схеме провода, идущие к переключателю SА1 и розеткам ХS1 и ХS2. Не забудьте тщательно изолировать места паек.

Системный блок. Урок 2

В первом уроке обучения детей компьютерной грамотности мы изучали из каких устройство состоит компьютер.

Теперь поговорим об основном элементе компьютера – системном блоке.Он состоит из множества различных устройств и компонентов

Корпус системного блока

Это коробка, чаше всего из пластика, куда устанавливаются все элементы системного блока. Корпуса могут отличаться размерами (Mini Tower, Midi Tower, Big Tower, Full Tower) и форм фактором(AT, ATX, micro ATX, mini ITX)- по сути размер материнской платы , устанавливаемой в корпус.

корпус

Материнская плата (материнка)

Плата объединяющая устройства системного блока, а также внешние устройства . На ней можно найти разъемы для подключения процессора, жесткого диска, памяти, блока питания итп а также клавиатуры, мыши, монитора …

Материнская плата

Блок питания

Устройство снабжающее элементы компьютера электроэнергией

Блок питания

Процессор (проц, камень)

Это мозг компьютера. Он обрабатывает и дешифрует все данные поступающие в компьютер. Может отличаться быстродействием и количеством ядер.

Читайте так же:
Материнская плата asrock b450 pro4 отзывы

Процессор

Жесткий диск (хард, винчестер)

Жесткий диск

Это хранилище всей информации, всех данных созданных на компьютере. На нем также хранятся программы , которые используются для работы на компьютере. Может отличаться размером хранимой информации и скоростью чтения/записи с диска

Оперативная память

Устройство, служащее для запоминания временных данных. Каждый раз когда мы выключаем компьютер, информация, содержащаяся в оперативной памяти теряется. Может отличаться объемом и быстродействием

Оперативная память

Видеокарта

Устройство, которое выводит данные на монитор и позволяет увидеть какое-либо изображение. Бывает встроенной в материнскую плату и внешней(дискретной). На рисунке пример дискретной видеокарты

Видеокарта

Звуковая карта

Устройство, позволяющее прослушивать различные звуки воспроизводимые компьютером при помощи колонок, наушников или динамика. Также устройство может записывать звуки на компьютер при помощи микрофона. Бывает встроенной и внешней.

Звуковая карта

CD/DVD привод

Устройство позволяет читать и записывать данные дисков CD и DVD

DVD привод

Флоппи дисковод

Устройство позволяет читать и записывать данные дискет 3.5 (флоппи дискеты). Сейчас ими практически никто не пользуется, из-за малого размера (всего 1,44 Мб) и ненадежности. На смену пришли CD, DVD, USB диски.

Флоппи дисковод

Кардридер

Это устройство для чтения различных карт память (смарт карты, флеш карты, SD карты итп)

Кардридер

Устройства охлаждения (радиатор,вентилятор)

В процессе работы устройства компьютера нагреваются. И чтобы они не сломались используют вентиляторы и радиаторы для понижения их температуры. Чаще всего устройства охлаждения используют для процессоров, видеокарт, блоков питания, а также памяти.

Радиатор с вентилятором

Шлейфы и провода

Шлейфы и провода соединяют между собой устройства, например материнскую плату с жесткими диском, приводом DVD итд.

Как подключить жесткий диск к USB-порту

kak-podklyuchit-disk-k-usbДоброго времени суток!

Сегодняшняя статья достаточно практична: не так уж редко возникает необходимость подключить жесткий диск (HDD) от компьютера (ноутбука) непосредственно к USB-порту (например, чтобы перенести большой массив данных с одного ПК на другой, для восстановления информации, лечения вирусов, создания бэкапов и т.д.).

Также, как вариант, можно просто извлечь из старого ПК/ноутбука диски и использовать их как внешние накопители (удобно для транспортировки большого количества информации). Почему нет?! (зачем тратить лишние средства на внешний диск, когда можно использовать старый. ✌)

В этой статье хотел привести несколько вариантов решения этой задачи. В общем-то, ничего сложного в ней нет, но есть определенные особенности, на которых постараюсь заострить внимание.

И так, ближе к теме.

👉 Дополнение!

Как подключить второй жесткий диск к компьютеру, ноутбуку — см. инструкцию

ускорение ПК

Подключение жесткого диска к USB

👉 Вариант 1: через специальный переходник

Использование переходника — это самый простой, удобный и дешевый вариант (правда, есть минус — диск никак не защищен от внешних воздействий: на него попадает пыль, может что-то пролиться и т.д. Годится больше для домашнего настольного использования).

Такой переходник представляет он из себя обычный кабель с SATA (IDE) и USB интерфейсами (см. скриншот ниже 👇).

Отмечу, что среди переходников есть универсальные варианты (т.е. SATA + IDE (может быть очень удобно, если у вас есть разные накопители)).

👉 Дополнение!

1) Найти и приобрести подобные переходники (по дешевке) можно в китайских онлайн магазинах. Лучшие из них собрал в одной из своих заметок.

2) Также подобные переходники (но чуть дороже) есть и в рос. магазинах.

Переходник с SATA на USB

Переходник с SATA на USB

Универсальный переходник (можно подключить как старый IDE диск, так и SATA вариант)

Универсальный переходник (можно подключить как старый IDE диск, так и SATA вариант)

Что касается непосредственно использования:

  • достаточно соединить диск с USB-портом ноутбука (ПК) и открыть проводник — далее им можно пользоваться как обычным накопителем;
  • если диск в «Моем компьютере» не отображается (часто бывает с новыми накопителями) — нужно зайти в управление дисками и отформатировать его (👉 как это делается).
Читайте так же:
Битрикс пустой ответ сервера

SSD накопитель подключен к USB-порту ноутбука с помощью спец. кабеля

SSD накопитель подключен к USB-порту ноутбука с помощью спец. кабеля

Что нужно знать перед покупкой переходника:

    👉 интерфейс диска, который вы хотите подключить к USB (сейчас можно встретить IDE и SATA интерфейсы, разница между ними показана на фото ниже 👇);

SATA III и IDE - пример сравнения

SATA III и IDE — пример сравнения

Сравнение габаритов дисков 2,5" и 3,5"

Сравнение габаритов дисков 2,5″ и 3,5″

2-2,5 раза), его скорость при копировании/чтении файлов составит всего

25-30 МБ/с (впрочем, и этого достаточно для большинства задач) .

Как отличить порт USB 3.0 от порта USB 2.0

Важно!

Это касается переходников без дополнительных источников питания.

Некоторые пользователи подключают к одному USB-порту сразу несколько устройств: диск, зарядку телефона, мышку и т.д. Может так стать, что питания от USB-порта перестанет хватить диску и он станет невидимым (либо начнет «пропадать» при попытке скопировать на него информацию).

Чтобы этого избежать: старайтесь подключать один накопитель к одному USB-порту. Если вам нужно подключить 3-4 внешних диска — используйте спец. хаб (разветвитель) с блоком питания (фото ниже).

Usb-разветвитель с доп. питанием

USB-разветвитель с доп. питанием

👉 Вариант 2: использование контейнеров (по англ. BOX)

Примечание: BOX переводится с англ. как «коробка» (или контейнер).

Этот вариант хорош тем, что диск в нем более защищен (от пыли, влаги, вибраций, падений* и т.д.), и его можно использовать не только за домашним столом, но и брать с собой.

В принципе, таких контейнеров также много (купить можно в Китае или наших комп. магазинах), как и переходников: есть для SATA и IDE интерфейсов, как с доп. источниками питания, так и без оных.

BOX для подключения диска 3,5 дюйма к USB

BOX для подключения диска 3,5 дюйма к USB

При выборе такого контейнера : все что сказано в отношении переходника — здесь также актуально, плюс обратите внимание на еще одну деталь — толщину диска (это относится к 2,5″ дюймовым моделям)!

Дело в том, что в ноутбуках могут быть диски толщиной как в 9,5 мм, так и в 7 мм (их помечают, обычно, маркировкой slim (тонкие) ).

Так вот, если вы купите контейнер для тонкого накопителя (в 7 мм), то в него вы не сможете вставить диск, толщина которого будет выше.

👉 Вариант 3: использование док-станции

Док-станция — конструкция для подключения к ПК/ноутбуку сразу нескольких устройств: дисков, флешек, карт-памяти, телефонов, планшетов и др. оборудования. Причем, саму станцию можно соединить с ПК при помощи всего одного USB-кабеля.

Этот вариант подойдет в том случае, когда вы хотите быстро и легко подключать сразу несколько жестких дисков к USB-порту (разумеется, это не переносной вариант). Как правило, многие док-станции оснащены доп. портами: USB, SD/MMC, X-Memory, MS и пр. (см. фото ниже 👇).

Док-станция (в качестве примера)

Док-станция (в качестве примера) / Кликабельно

Вообще, док-станции могут комплектоваться разным количеством портов, иметь слоты для подключения не только 2-х дисков, как на фото выше (но и более), поддерживать различные протоколы (Wi-Fi, Bluetooth и т.д.).

Используются, чаще всего, когда необходимо работать с большим объемом информации, сразу с несколькими накопителями.

Примечание : часто док-станции делают универсальными — к ним можно подключать как 2,5 дюймовые диски (от ноутбука), так 3,5 дюймовые (от ПК).

👉 Если диск не отображается в «Моем компьютере»

При подключении даже исправного диска к USB-порту — он далеко не всегда сразу же отображается в «Моем компьютере». Например, если он не отформатирован или Windows не присвоила ему букву — в проводнике вы его не увидите!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector