Hardware
Hintergrundinformation: CHS/LBA bei Festplatten
Physikalischer Aufbau
Eine Festplatte besteht aus mehreren speziell
beschichteten Aluminiumscheiben. Die Beschichtung
kann magnetisiert werden und dadurch Daten
speichern, ganzähnlich wie ein Tonband Musik
speichert. Zum Schreiben und Lesen gibt es die
Schreib/Leseköpfe (oder einfach Köpfe), für jede
beschichtete Scheibenseite einen. Diese Köpfe sind
alle zusammen wie die Zinken eines Kammes an einem
Arm befestigt, der sie gemeinsam (in radialer
Richtung)über bzw. zwischen den Scheiben bewegen
kann. Die Bewegung erfolgt in sehr exakten
Schritten, so daß alle Köpfe auf ganz bestimmten
Positionenüber den Oberflächen der Scheiben
gehalten werden. Durch die Drehung der Scheiben
beschreibt jeder Kopf eine kreisrunde Spur. Weil
sich alle Scheiben gemeinsam drehen und die
parallelen Köpfe jeweils genau übereinanderliegende
Spuren zeichnen, werden alle Spuren, die bei einer
bestimmten Position des Kammes durch die Köpfe
beschrieben werden, als Zylinder bezeichnet.
Um einen möglichst schnellen und direkten Zugriff
auf die Daten zu ermöglichen, werden die Spuren
nicht kontinuierlich beschrieben. Der
Festplattencontroller richtet beim Formatieren
Sektoren ein, in denen jeweils 512 Bytes Platz
haben. Diese Sektoren können einzeln "adressiert"
werden, was bedeutet, daß jeder Sektor einzeln
gelesen und beschrieben werden kann. Die
Betriebssysteme verwalten aber in der Regel immer
zwei Sektoren gemeinsam als einen Block von 1024
Bytes.
Addressierungsmöglichkeiten
Um auf einen bestimmten Sektor bzw. Block auf der
Festplatte zuzugreifen, muß er adressiert werden.
- CHS für Cylinder, Head , Sector
- Aus der physischen Anordnung der Sektoren auf der
Festplatte ergibt sich auf natüliche Art ein
Koordinatensystem aus Zylindern, Köpfen und
Sektornummern (CHS fü Cylinder, Head , Sector).
- LBA (Lineare Block Adressierung)
-
Eine alternative Methode zur Identifikation eines
bestimmten Datensektors auf der Festplatte ist die
Lineare Block Adressierung (LBA), bei der alle
Sektoren mit 0 beginnend hochgezählt werden.
Beispiel:
Disk /dev/hda: 255 heads, 63 sectors, 1232 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 bytes
Steigen wir in die Tiefen der Bits und Bytes ab. Das CHS-Format wird
durch 3 Bytes dargestellt, z.B.: 14 Bits fü die Zylindernummer (2^14
= 16384), 4 Bits fü die Köpfe (2^4 = 16) und 6 Bits fü die Sektoren
(2^6 = 64). Ein auf CHS aufbauendes BIOS rechnet jedoch mit einer
anderen Aufteilung: 10 Bits Zylinder (2^10 = 1024), 8 Bits Köpfe (2^8
= 256) und 6 Bits Sektoren (2^6 = 64), wodurch letztlich die gleiche
Anzahl an Sektoren adressierbar ist (1024*256*64*521 = 8Gb).
WJ 1999 RW Informatik- und Netzwerkverein Ravensburg e.V