लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग
लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग (LBA) एक सामान्य योजना है जिसका उपयोग कंप्यूटर भंडारण डिवाइस पर संग्रहीत डेटा के ब्लॉक के स्थान को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है, सामान्यतः सहायक कोष पद्धति जैसे हार्ड डिस्क ड्राइव। लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग एक विशेष रूप से सरल रेखीय योजना है। ब्लॉक एक पूर्णांक सूचकांक द्वारा स्थित होते हैं, जिसमें क्रमशः पहला ब्लॉक LBA 0, दूसरा LBA 1 इत्यादि।
22-बिट एलबीए को IDE मानक में एक विकल्प के रूप में सम्मिलित किया गया था जिसे ATA-1 (1994) के विमोचन के साथ 28-बिट तक और ATA-6 (2003) के विमोचन के साथ 48-बिट तक बढ़ा दिया गया जबकि इसका आकार ऑन-डिस्क और इन-मेमोरी डेटा स्ट्रक्चर्स में प्रविष्टियां सामान्यतः 32 या 64 बिट्स की होती थी। अधिकांश हार्ड डिस्क ड्राइव 1996 में लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग के लागू करने के बाद जारी की गई थी।
अवलोकन
लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग में डेटा को संबोधित करने के लिए केवल एक संख्या का उपयोग किया जाता है जहां प्रत्येक लीनियर बेस एड्रेस एक ब्लॉक का वर्णन करता है।
एलबीए योजना पहले की योजनाओं को प्रतिस्थापित करती है जो ऑपरेटिंग सिस्टम के सॉफ़्टवेयर के लिए स्टोरेज डिवाइस के भौतिक विवरण को उजागर करती हैं। इनमें से सिलेंडर-हेड-सेक्टर (CHS) प्रमुख योजना थी, जहां ब्लॉक को टपल के माध्यम से संबोधित किया गया था, जोकि सिलेंडर, हेड और सेक्टर को परिभाषित करता था, जहाँ वे हार्ड डिस्क पर दिखाई देते थे। सीएचएस ने हार्ड डिस्क (जैसे टेप और नेटवर्क स्टोरेज) के अलावा अन्य उपकरणों को अच्छी तरह से चित्रित नहीं किया था और सामान्यतः उनके लिए उपयोग भी नहीं किया जाता था। सीएचएस का उपयोग प्रारम्भ में संशोधित आवृत्ति मॉड्यूलेशन और रन लेंथ लिमिटेड ड्राइव में किया गया था, एक्सटेंडेड सिलेंडर-हेड-सेक्टर (ईसीएचएस) का उपयोग पहले अटैचमेंट ड्राइव में किया गया था। हालाँकि, वर्तमान डिस्क ड्राइव ज़ोन बिट रिकॉर्डिंग का उपयोग करते हैं, जहाँ प्रति ट्रैक सेक्टरों की संख्या ट्रैक संख्या पर निर्भर करती है। यद्यपि डिस्क ड्राइव कुछ सीएचएस मूल्यों को सेक्टर प्रति ट्रैक (एसपीटी) और हेड प्रति सिलेंडर (एचपीसी) के रूप में सूचना देगा, लेकिन डिस्क ड्राइव की वास्तविक ज्यामिति के साथ उनका बहुत कम लेना-देना है।
लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग को पहली बार SCSI में सार रूप में पेश किया गया था। जबकि ड्राइव नियंत्रक अभी भी अपने सीएचएस एड्रेस से डेटा ब्लॉक को संबोधित करता है, यह जानकारी सामान्यतः एससीएसआई (SCSI) डिवाइस ड्राइवर, आपरेटिंग सिस्टम, फाइल सिस्टम कोड या किसी भी एप्लिकेशन (जैसे डेटाबेस) द्वारा उपयोग नहीं की जाती है जो "raw" डिस्क तक पहुंचती है। स्टोरेज डिवाइस ड्राइवर के लिए ब्लॉक-लेवल इनपुट/आउटपुट, लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग परिभाषाओं की आवश्यकता वाले सिस्टम कॉल को मार्ग देता है। साधारण स्तिथियों के लिए (जहां एक वॉल्यूम एक भौतिक ड्राइव को चित्रित करता है), यह लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग तब सीधे ड्राइव कंट्रोलर को दिया जाता है।
स्वतंत्र डिस्क (RAID) उपकरणों और स्टोरेज एरिया नेटवर्क (SANS) के निरर्थक सरणी में, जहां LUN आभासी और एकत्रीकरण के माध्यम से तार्किक ड्राइव (तार्किक इकाई संख्या, LUNS) की रचना की जाती है, वहाँ संपूर्ण स्टोरेज डिवाइस के संगठित लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग एड्रेस हेतु अलग-अलग डिस्क के एलबीए एड्रेस को एकत्र करने के लिए उपयुक्त सॉफ्टवेयर के माध्यम से अनुवादित किया जाना चाहिए।
संवर्धित बायोस
वेस्टर्न डिजिटल से पहले के IDE मानक ने 1994 में 22-बिट एलबीए पेश किया। एटी अटैचमेंट मानक को लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग और सीएचएस प्रणाली दोनों में 28 बिट एड्रेसेस के लिए अनुमति दी। सीएचएस योजना में सिलेंडर के लिए 16 बिट्स, हेड के लिए 4 बिट्स और सेक्टर के लिए 8 बिट्स, जहां 1 से 255 तक के सेक्टरों की गिनती की जाती है। इसका मतलब है कि हेड्स की प्रतिवेदित की गई संख्या कभी भी 16 (0-15 से अधिक) नहीं हो सकती है और सेक्टरों की संख्या 255 से अधिक नहीं हो सकती है (1-255, अधिकतर 63 का उपयोग हुआ) और डिस्क का आकार 128 GB (≈137.4 GB) तक सीमित है, 512 बाइट सेक्टर मानते हुए सिलेंडरों की संख्या 65,536 (0–65535) जितनी बड़ी हो सकती है। डिवाइस की पहचान करने के लिए ड्राइव पर एटीए कमांड (ईसीएच) द्वारा इसके परिणामों तक पहुंचा जा सकता है।
हालाँकि, INT 13h डिस्क एक्सेस रूटीन में परिभाषित IBM बायोस कार्यान्वयन ने सीएचएस एड्रेसिंग के लिए काफी भिन्न 24-बिट योजना का उपयोग किया था जिसमें सिलेंडर के लिए 10 बिट्स, हेड के लिए 8 बिट्स और सेक्टर के लिए 6 बिट्स, या 1024 सिलेंडर, 256 हेड्स, और 63 सेक्टर थे। (2) यह INT 13h कार्यान्वयन एटीए मानक से पहले का था, क्योंकि इसे तब पेश किया गया था जब आईबीएम पीसी (IBM PC) में केवल फ्लॉपी डिस्क स्टोरेज था और जब हार्ड डिस्क ड्राइव आईबीएम पीसी/एक्सटी पर पेश किए गए थे, तब वहां आईएनटी 13h इंटरफ़ेस व्यावहारिक रूप से नहीं हो सकता था। इसे पिछले संगतता मुद्दों के कारण पुन: डिज़ाइन किया गया। बायोस सीएचएस मैपिंग के साथ एटीए सीएचएस मैपिंग को अधिव्यापन करने से 10:4:6 बिट्स, या 1024 सिलेंडर, 16 हेड्स और 63 सेक्टरों का सबसे कम सामान्य भाजक उत्पन्न हुआ, जिसने 512 बाइट सेक्टर को मानते हुए 1024 × 16 × 63 सेक्टरों और 528 MB (504 MB) की व्यावहारिक सीमा दी।
इस सीमा को पार करने और बड़ी हार्ड ड्राइव के साथ सफलतापूर्वक काम करने के लिए BIOS के लिए, एक CHS ट्रांसलेशन स्कीम को BIOS डिस्क I/O रूटीन में लागू किया जाना था जो INT 13h द्वारा उपयोग किया गया 24-बिट सीएचएस और एटीए द्वारा उपयोग किया जाने वाला 28-बिट सीएचएस संख्यांकन के बीच में परिवर्तित हो जाएगा। इसे बड़ी या बिट शिफ्ट अनुवाद योजना कहा जाता था। यह विधि INT 13h द्वारा उपयोग की गई योजना से 16:4:8 बिट एटीए सिलेंडरों को रीमैप करेगी और हेड को 10:8:6 बिट पर ले जाएगी। यह रिपोर्ट की गई भौतिक डिस्क की तुलना में बहुत अधिक "वर्चुअल" ड्राइव हेड उत्पन्न करती है। इसने व्यावहारिक सीमा को बढ़ाकर 1024×256×63 सेक्टर या 8.4 GB (7.8 GB गिगाबाइट) कर दिया।
इस प्रतिबन्ध को दूर करने के लिए, INT 13h एक्सटेंशन को बायोस एन्हांस्ड डिस्क ड्राइव सेवाएं के साथ पेश किया गया, जिसने ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए डिस्क आकार पर व्यावहारिक सीमाएं हटा दीं, जो इस नए इंटरफ़ेस से अवगत हैं, जैसे कि विंडोज़ 95 में DOS 7.0 घटक। यह संवर्धित बायोस उप प्रणाली एलबीए या एलबीए-सहायता प्राप्त विधि के साथ एलबीए एड्रेसिंग का समर्थन करता है, जो एटीए डिस्क को संबोधित करने के लिए देशी 28-बिट एलबीए का उपयोग करता है और आवश्यकतानुसार सीएचएस रूपांतरण करता है।।
सामान्य या बिना विधि के 10:4:6 बिट सीएचएस प्रणाली में वापस आती है जो 528 MB से अधिक को संबोधित करने का समर्थन नहीं करता है।
1996 में ATA-2 मानक के जारी होने तक, हार्ड ड्राइव बहुत बड़ी होती थी जिनका आकार वाशिंग मशीन के सामान हुआ करता था, जो एलबीए एड्रेसिंग का समर्थन नहीं करती थीं, इसलिए केवल बड़े या सामान्य तरीकों का उपयोग किया जा सकता था। हालाँकि, विस्तृत विधि का उपयोग करने से पोर्टेबिलिटी की समस्या भी सामने आई, क्योंकि अलग-अलग बायोस अक्सर अलग-अलग और असंगत अनुवाद विधियों का उपयोग करते थे। एक विशेष वाहक से बायोस के साथ कंप्यूटर पर विभाजित हार्ड ड्राइव को अक्सर बायोस के एक अलग बनावट वाले कंप्यूटर पर पढ़ा नहीं जा सकता था। इसका समाधान डिस्क प्रबंधक, माइक्रो हाउस, EZ-ड्राइव/EZ-बायोस आदि जैसे रूपांतरण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना था, जो डिस्क के मास्टर बूट दस्तावेज़ में स्थापित होते हैं कस्टम कोड के साथ बूट समय पर INT 13h नित्यक्रम को बदल दिया गया था। यह सॉफ़्टवेयर पुराने कंप्यूटरों के लिए एलबीए और INT 13h एक्सटेंशन समर्थन प्रणाली को गैर एलबीए- संगत बायोस के साथ भी सक्षम कर सकता है।।
एलबीए-सहायता प्राप्त अनुवाद
जब बायोस को एलबीए-असिस्टेड अनुवाद प्रणाली में डिस्क का उपयोग करने के लिए समनुरूप किया जाता है, तो बायोस, लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग प्रणाली का उपयोग करके हार्डवेयर तक पहुंचता है, लेकिन INT 13h इंटरफ़ेस के माध्यम से अनुवादित सीएचएस ज्यामिति भी प्रस्तुत करता है। अनुवादित ज्यामिति में सिलिंडर, हेड और सेक्टर की संख्या डिस्क के कुल आकार पर निर्भर करती है, जैसा कि निम्न तालिका में दिखाया गया है।[1]
| डिस्क साइज | सेक्टर्स/ ट्रैक | हेड्स | सिलिंडर्स |
|---|---|---|---|
| 1 < X ≤ 504 MiB | 63 | 16 | X ÷ (63 × 16 × 512) |
| 504 MiB < X ≤ 1008 MiB | 63 | 32 | X ÷ (63 × 32 × 512) |
| 1008 MiB < X ≤ 2016 MiB | 63 | 64 | X ÷ (63 × 64 × 512) |
| 2016 MiB < X ≤ 4032 MiB | 63 | 128 | X ÷ (63 × 128 × 512) |
| 4032 MiB < X ≤ 8032.5 MiB | 63 | 255 | X ÷ (63 × 255 × 512) |
एलबीए 48
वर्तमान 48-बिट लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग योजना को 2002 में एटीए-6 मानक के साथ पेश किया गया था,[2] संबोधित करने की सीमा को 248 × 512 बाइट्स तक बढ़ाना, जो ठीक 128 पेबिबाइट या लगभग 144 पेटाबाइट है। वर्तमान पीसी- संगत कंप्यूटर INT 13h एक्सटेंशन का समर्थन करते हैं, जो लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग के लिए 64-बिट संरचनाओं का उपयोग करते हैं और लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग के लिये भविष्य के किसी भी एक्सटेंशन को शामिल करना चाहिए। हालांकि आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम डायरेक्ट डिस्क एक्सेस को लागू करते हैं और बूट लोडर समय को छोड़कर बायोस उप प्रणाली का उपयोग नहीं करते हैं। हालाँकि, सामान्य DOS शैली मास्टर बूट दस्तावेज़ (MBR) विभाजन तालिका केवल 2 TB तक के डिस्क विभाजन का समर्थन करती है। बड़े विभाजनों के लिए इसे दूसरी योजना द्वारा प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता है, उदाहरण के लिए GUID विभाजन तालिका (GPT) जिसमें वर्तमान INT 13h एक्सटेंशन के समान 64-बिट सीमा है।
सीएचएस रूपांतरण
| एलबीए मान | सीएचएस मान |
|---|---|
| 0 | 0, 0, 1 |
| 1 | 0, 0, 2 |
| 2 | 0, 0, 3 |
| 62 | 0, 0, 63 |
| 63 | 0, 1, 1 |
| 945 | 0, 15, 1 |
| 1007 | 0, 15, 63 |
| 1008 | 1, 0, 1 |
| 1070 | 1, 0, 63 |
| 1071 | 1, 1, 1 |
| 1133 | 1, 1, 63 |
| 1134 | 1, 2, 1 |
| 2015 | 1, 15, 63 |
| 2016 | 2, 0, 1 |
| 16,127 | 15, 15, 63 |
| 16,128 | 16, 0, 1 |
| 32,255 | 31, 15, 63 |
| 32,256 | 32, 0, 1 |
| 16,450,559 | 16319, 15, 63 |
| 16,514,063 | 16382, 15, 63 |
एलबीए योजना में, सेक्टरों को पूर्णांक अनुक्रमणिका के रूप में क्रमांकित किया जाता है जब सीएचएस (सिलेंडर-हेड-सेक्टर) टुपल्स में मैप किया जाता है, तो एलबीए संख्यांकन पहले सिलेंडर, पहले हेड और ट्रैक के पहले सेक्टर से शुरू होती है। एक बार जब ट्रैक समाप्त हो जाता है, तो संख्यांकन पहले सिलेंडर के अंदर रहते हुए दूसरे सिरे तक जारी रहता है। एक बार जब पहले सिलिंडर के अंदर सभी हेड समाप्त हो जाते हैं, तो दूसरे सिलिंडर से संख्यांकन जारी रहता है। इस प्रकार, एलबीए मान जितना कम होता है, भौतिक क्षेत्र हार्ड ड्राइव के पहले (यानी, सबसे बाहरी [5]) सिलेंडर के पास होता है।[3]) सिलेंडर।
सीएचएस टुपल्स को निम्न सूत्र के साथ एलबीए पते पर मैप किया जा सकता है:[4][5]
सीएचएस टुपल्स को निम्न सूत्र के साथ लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग पर प्रदर्शित किया जा सकता है:
- LBA = (C × HPC + H) x SPT + (S - 1)
जहां,
- C, H और S सिलेंडर संख्या, हेड संख्या और सेक्टर संख्या हैं
- LBA लॉजिकल ब्लॉक एड्रेस है
- HPC प्रति सिलेंडर सिर की अधिकतम संख्या है (डिस्क ड्राइव द्वारा प्रतिवेदित प्रारूप पर 28-बिट एलबीए के लिए 16)
- SPT प्रति ट्रैक सेक्टरों की अधिकतम संख्या है (डिस्क ड्राइव द्वारा प्रतिवेदित प्रारूप पर 28-बिट एलबीए के लिए 63)
LBA ऐड्रेस को निम्न सूत्र के साथ सीएचएस टुपल्स में प्रदर्शित किया जा सकता है ("mod" मॉडुलो संचालन है, यानी शेष है, और ÷ पूर्णांक विभाजन है,यानी विभाजन का भागफल जहां कोई भिन्नात्मक भाग छोड़ दिया जाता है)
- C= LBA ÷ (HPC × SPT)
- H= (LBA÷SPT) mod HPC S = (LBA mod SPT) + 1
एटीए विनिर्देशों के अनुसार, "यदि शब्दों का मान (61:60) 16,514.064 से अधिक या उसके बराबर है, तो शब्द 1 [तार्किक सिलेंडरों की संख्या] का मान 16,383 के बराबर होगी।"
ऑपरेटिंग सिस्टम निर्भरताएँ
बायोस-प्रतिवेदित ड्राइव ज्यामिति के प्रति संवेदनशील ऑपरेटिंग सिस्टम में सोलिरिस, DOS और विंडोज NT परिवार सम्मिलित हैं, जहाँ NTLDR (विंडोज NT, विंडोज 2000, विंडोज XP, विंडोज सर्वर 2003) या विंडोज बूट मैनेजर (विंडोज विस्टा, विंडोज 7 और विंडोज सर्वर 2008 R2) मास्टर बूट रिकॉर्ड का उपयोग करते हैं जो सीएचएस का उपयोग करके डिस्क को संबोधित करता है; x86-64 और विंडोज़ के इटेनियम संस्करण ड्राइव को GUID विभाजन तालिका के साथ विभाजित कर सकते हैं जो लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग का उपयोग करता है।
कुछ ऑपरेटिंग सिस्टम को किसी अनुवाद की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि वे अपने बूट लोडर में बायोस द्वारा प्रतिवेदित की गई ज्यामिति का उपयोग नहीं करते हैं। इन ऑपरेटिंग सिस्टम में BSD, लिनक्स, macOS, OS/2 और ReactOS हैं।
यह भी देखें
- ब्लॉक (डेटा संग्रहण)
- सिलेंडर-हेड-सेक्टर (सीएचएस)
- डिस्क स्वरूपण
- डिस्क विभाजन
- डिस्क भंडारण
टिप्पणियाँ
संदर्भ
- ↑ Steunebrink, Jan. "BIOS IDE हार्डडिस्क सीमाएं". Archived from the original on 6 October 2013. Retrieved 6 October 2013.
- ↑ "सूचना प्रौद्योगिकी - पैकेट इंटरफेस के साथ एटी अटैचमेंट - 6 (एटीए/एटीएपीआई-6)" (PDF). www.t13.org. 26 February 2002. Archived from the original (PDF) on 6 August 2020. Retrieved 15 December 2020.
- ↑ "हार्ड डिस्क ड्राइव मूल बातें". active-undelete.com. Retrieved 2015-02-10.
ट्रैक नंबर 0 से शुरू होते हैं, और ट्रैक 0 डिस्क का सबसे बाहरी ट्रैक है। उच्चतम क्रमांकित ट्रैक स्पिंडल के बगल में है।
- ↑ "बड़ी डिस्क हाउटो, धारा 3. डिस्क एक्सेस". tldp.org. 2004-11-08. Retrieved 2015-02-10.
- ↑ "सीएचएस से एलबीए रूपांतरण सूत्र". pcrepairclass.tripod.com. Retrieved 2014-08-26.
इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची
- रैखिक पता
- समानांतर एटीए
- ब्लॉक (डेटा संग्रहण)
- स्वतंत्र डिस्क की निरर्थक सरणी
- उन्नत तकनीकी जोड़
- पश्च संगतता
- मॉड्यूल ऑपरेशन
- लब्धि
- सोलारिस (ऑपरेटिंग सिस्टम)
- विंडोज़ बूट प्रबंधक
- विंडोज सर्वर 2008 आर 2
