CHS (Cylinder-head-sector)

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 12:43, 24 декабря 2016.

CHS ({{lang-en}Cylinder-Head-Sector}} — цилиндр, головка, сектор) — система адресации сектора, как минимальной единицы хранения данных в накопителях на жёстких магнитных дисках, накопителях на гибких магнитных дисках и т.п, основанная на использовании физических адресов геометрии диска.

Описание

В системе CHS сектор адресуется кортежем из трёх координат: цилиндр-головка-сектор (Cylinder, Head, Sector), именно так, как он физически расположен на диске.

Под цилиндром понимается совокупность дорожек одинакового радиуса на всех магнитных поверхностях пластин одного накопителя. Контроллер жёсткого диска интерпретирует значение в радиус, на который передвигается магнитная головка чтения. С каждой магнитной поверхности магнитного диска чтение производит только одна головка, следовательно, указывая головку, мы также указываем ту поверхность, с которой следует считывать информацию. Сектор диска, как понятно из геометричекого определения, интерпретируется как диапазон градуса поворота диска.

Очевидно, что такая схема плохо подходит к недисковым устройствам хранения (ленты, сетевые хранилища), потому и не используется для них. Схема CHS и её расширенная версия ECHS использовались на ранних приводах ATA использующих интерфейс ESDI.

В жёстких дисках объёмом более 524 Мб со встроенными контроллерами эти координаты уже не соответствуют физическому положению сектора на диске и являются «логическими координатами». Так, механизм адресации Large сообщал BIOS вдвое большее число головок и вдвое меньшее число цилиндров. Затем контроллеры стали сообщать, будто в дорожке 63 сектора {SECTOR}, а на одной поверхности «блина» 255 дорожек {CYLINDER}(максимально допустимые значения), число же цилиндров подбирается сообразно объему. Представить жесткий диск с такими характеристиками трудно — он бы состоял из 128 пластин {HEAD}, поэтому контроллер занят преобразованием логических адресов в физические координаты. Реальное число секторов в современном диске — около ста, и дорожек бывает не больше шести.

Механизм логических адресов позволяет адресовать более вместительные диски. Кроме того, диски теперь можно разбить на зоны с различным числом секторов, что увеличивает плотность записи на внешних цилиндрах и обеспечивает более эффективное использование площади пластин. Такой способ записи получил название ZBR.

Логическая геометрия приводила к проблемам с некоторыми версиями BIOS и нарушала работу низкоуровневых утилит вроде Ontrack Disk Manager. Данную проблему решил механизм LBA: теперь каждый сектор получил собственный независимый адрес.

Описание трансляции

CHS трансляция
Диск BIOS ОС и приложения
Физическая геометрия Т1 Логическая геометрия диска (CHS) = Трансляционная геометрия (CHS)

Здесь присутствует только один этап трансляции T1, который является внутренним свойством винчестера. Реальная (физическая) геометрия устройства полностью невидима извне. Количества цилиндров, головок и секторов, напечатанные на этикетке для использования в программе установки параметров BIOS, никак не связаны с физическими параметрами винчестера. Логическая геометрия ограничена со стороны IDE (16 головок) и со стороны BIOS (1024 цилиндра), что в общей сложности ограничивает размер дисков (504MB).

CHS означает адресацию цилиндр-головка-сектор.

Преобразование в адресацию LBA

Всего секторов

  • — Адрес блока по LBA (Logical block addressing)
  • — Количество цилиндров
  • — Номер цилиндра
  • — Количество головок
  • — Номер выбранной головки
  • — Количество секторов в одном треке
  • — Номер сектора

Расширенная адресация CHS (Extended CHS)

Логическая геометрия используется для обмена между диском и BIOS, тогда как другая (трансляционная) геометрия служит для обмена между BIOS и операционной системой.

Extended CHS трансляция
Диск BIOS ОС и приложения
Физическая геометрия Т1 Логическая геометрия диска (CHS) T2 Трансляционная геометрия (CHS)

Трансляция осуществляется в два приема — Т1 и T2. Этап трансляции T1 является внутренним свойством винчестера. Этап T2 выполняется BIOS. Эта процедура позволяет преодолеть барьер 528MB, поскольку не накладывается одновременных ограничений BIOS и IDE: логическая геометрия не позволяет использовать более 16 головок, но число цилиндров не ограничено 1024. В трансляционной геометрии - наоборот.

В большинстве BIOS расширенная CHS-трансляция обозначается как опция 'LARGE'. Отметим, что геометрия, которую вы задаете в программе установки параметров BIOS (setup), является логической геометрией, а не трансляционной.

Источники

См. также