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, जैसे सहायक कोष पद्धति हार्ड डिस्क ड्राइव। (LBA) एक विशेष रूप से सरल रेखीय प्रकार की योजना है। ब्लॉक एक पूर्णांक सूचकांक द्वारा स्थित होते हैं, जिसमें क्रमशः पहला ब्लॉक LBA 0, दूसरा LBA 1 इत्यादि।
22-बिट LBA को IDE मानक में एक विकल्प के रूप में सम्मिलित किया गया था जिसे ATA-1 (1994) की रिलीज़ के साथ 28-बिट तक और ATA-6 (2003) की रिलीज़ 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 नंबर का उपयोग किया जाता है जहां प्रत्येक रैखिक आधार का पता एक ब्लॉक का वर्णन करता है।
LBA 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 प्रमुख सिलेंडर-हेड-सेक्टर (CHS) योजना थी, जहां ब्लॉक को टपल के माध्यम से संबोधित किया गया था, जोकि सिलेंडर, हेड और सेक्टर को परिभाषित करता था, जब 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 न ही वह उनके लिए उपयोग किया जाता था। सीएचएस का उपयोग प्रारम्भ में संशोधित आवृत्ति मॉड्यूलेशन और रन लेंथ लिमिटेड ड्राइव में किया गया था, विस्तारित सिलेंडर-हेड-सेक्टर (ईसीएचएस) का उपयोग पहले उन्नत प्रौद्योगिकी 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 रिपोर्ट करेगा लेकिन डिस्क ड्राइव की वास्तविक ज्यामिति के साथ उनका बहुत कम लेना-देना है।
LBA को पहली बार SCSI में सार रूप में पेश किया गया था। जबकि ड्राइव नियंत्रक अभी भी अपने सीएचएस पते 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 I/O, LBA परिभाषाओं की आवश्यकता वाले सिस्टम कॉल को मार्ग देता है। साधारण मामलों के लिए (जहां एक वॉल्यूम एक भौतिक ड्राइव को चित्रित करता है) यह LBA तब सीधे ड्राइव कंट्रोलर को दिया जाता है।
स्वतंत्र डिस्क (RAID) उपकरणों और स्टोरेज एरिया नेटवर्क (SANS) के निरर्थक सरणी में तथा जहां LUN आभासी और एकत्रीकरण के माध्यम से तार्किक ड्राइव (तार्किक इकाई संख्या, LUNS) की रचना की जाती है। संपूर्ण स्टोरेज डिवाइस के संगठित LBA एड्रेस हेतु अलग-अलग डिस्क के LBA एड्रेस को एकत्र करने के लिए उपयुक्त सॉफ्टवेयर के माध्यम से अनुवादित किया जाना चाहिए।
संवर्धित BIOS
वेस्टर्न डिजिटल से पहले के IDE मानक ने 1994 में 22-बिट LBA पेश किया। एटी अटैचमेंट मानक को LBA 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 रिपोर्ट की गई संख्या कभी भी 16 (0-15 से अधिक) नहीं हो सकती है और सेक्टरों की संख्या 255 हो सकती है (1-255, अधिकतर 63 का उपयोग हुआ) और सिलेंडरों की संख्या 65.536 (0-65535) जितनी बड़ी हो सकती है जिसमें डिस्क के आकार को 128 जीआईबी (137.4 जीबी) तक सीमित करते हुए और 512 बाइट क्षेत्रों को मानते हुए। डिवाइस की पहचान करने के लिए ड्राइव पर ATA कमांड (ईसीएच) द्वारा इसके परिणामों तक पहुंचा जा सकता है। <रेफरी नाम = एटीए / एटीएपीआई -5 का वर्किंग ड्राफ्ट>"सूचना प्रौद्योगिकी - पैकेट इंटरफेस के साथ एटी अटैचमेंट - 5 (एटीए/एटीएपीआई-5)" (PDF). www.t13.org. 29 February 2000. Archived from the original (PDF) on 6 August 2020. Retrieved 15 December 2020.</रेफरी>: 87 हालाँकि, INT 13h डिस्क एक्सेस रूटीन में परिभाषित IBM BIOS कार्यान्वयन ने CHS 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। BIOS CHS मैपिंग के साथ ATA CHS 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 MiB) की व्यावहारिक सीमा दी।
इस सीमा को पार करने के लिए BIOS के लिए और बड़ी हार्ड ड्राइव के साथ सफलतापूर्वक काम करने के लिए, CHS अनुवाद योजना को BIOS डिस्क I/O रूटीन में लागू किया जाना था जो INT 13h द्वारा उपयोग किया गया 24-बिट CHS और ATA द्वारा उपयोग किया जाने वाला 28-बिट CHS नंबरिंग के बीच में परिवर्तित हो जाएगा। इसे बड़ी या बिट शिफ्ट अनुवाद अनुवाद योजना कहा जाता था। यह विधि INT 13h द्वारा उपयोग की गई योजना से 16:4:8 बिट ATA 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 सीमा को और दूर करने के लिए, INT 13h एक्सटेंशन को BIOS 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 Windows 95 में DOS 7.0 घटक। यह संवर्धित BIOS उप प्रणाली LBA या एलबीए-सहायता प्राप्त विधि के साथ एलबीए एड्रेसिंग का समर्थन करता है, जो ATA डिस्क को संबोधित करने के लिए देशी 28-बिट LBA का उपयोग करता है और आवश्यकतानुसार सीएचएस रूपांतरण करता है।।
सामान्य या बिना विधि के 10:4:6 बिट सीएचएस मोड 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, मुट्ठी भर बड़ी हार्ड ड्राइव थीं जो LBA 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 BIOS अक्सर अलग-अलग और असंगत अनुवाद विधियों का उपयोग करते थे। एक विशेष वाहक से BIOS के साथ कंप्यूटर पर विभाजित हार्ड ड्राइव को अक्सर BIOS के एक अलग बनावट वाले कंप्यूटर पर पढ़ा नहीं जा सकता था। इसका समाधान डिस्क प्रबंधक, माइक्रो हाउस,EZ-Drive/EZ-BIOS 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 रूटीन को बदल दिया गया था। यह सॉफ़्टवेयर पुराने कंप्यूटरों के लिए LBA और INT 13h एक्सटेंशन समर्थन प्रणाली को गैर LBA- संगत BIOS के साथ भी सक्षम कर सकता है।।
एलबीए-सहायता प्राप्त अनुवाद
जब BIOS को LBA-असिस्टेड ट्रांसलेशन मोड में डिस्क का उपयोग करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जाता है, तो BIOS LBA प्रणाली का उपयोग करके हार्डवेयर तक पहुंचता है, लेकिन INT 13h इंटरफ़ेस के माध्यम से अनुवादित CHS 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]
| Disk size | Sectors/track | Heads | Cylinders |
|---|---|---|---|
| 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 LBA योजना को 2002 में एटीए-6 मानक के साथ पेश किया गया था,[2] एड्रेसिंग लिमिट को 248 तक बढ़ाना × 512 बाइट्स, जो ठीक 128 पेबिबाइट या लगभग 144 पेटाबाइट है। वर्तमान पीसी- संगत कंप्यूटर INT 13h एक्सटेंशन का समर्थन करते हैं, जो LBA एड्रेसिंग के लिए 64-बिट संरचनाओं का उपयोग करते हैं और LBA 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 BIOS उप प्रणाली का उपयोग नहीं करते हैं। हालाँकि, सामान्य DOS शैली मास्टर बूट दस्तावेज़ (MBR) विभाजन तालिका केवल 2 TiB 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
| LBA value | CHS tuple |
|---|---|
| 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 |
LBA एड्रेसिंग स्कीम में, सेक्टरों को पूर्णांक अनुक्रमणिका के रूप में क्रमांकित किया जाता है जब की CHS (सिलेंडर-हेड-सेक्टर) टुपल्स में प्रदर्शित किया जाता है, LBA नंबरिंग पहले सिलेंडर, पहले हेड और ट्रैक के पहले सेक्टर से शुरू होती है। एक बार जब ट्रैक समाप्त हो जाता है, तब नंबरिंग दूसरे सिरे तक जारी रहती है, जबकि पहले सिलेंडर के अंदर रहते हुए एक बार पहले सिलेंडर के अंदर सभी हेड समाप्त हो जाते हैं, नंबरिंग दूसरे सिलेंडर से जारी रहती है। इस प्रकार, LBA मान जितना कम होता है, भौतिक क्षेत्र हार्ड ड्राइव के पहले (यानी, सबसे बाहरी) सिलेंडर के करीब होता है।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag[3]
सीएचएस टुपल्स को निम्न सूत्र के साथ एलबीए पते पर प्रदर्शित किया जा सकता है:
- LBA = (C × HPC + H) x SPT + (S - 1)
जहां,
- C, H और S सिलेंडर नंबर, हेड नंबर और सेक्टर नंबर हैं
- LBA लॉजिकल ब्लॉक एड्रेस है
- HPC प्रति सिलेंडर सिर की अधिकतम संख्या है (डिस्क ड्राइव द्वारा रिपोर्ट के प्रारूप पर 28-बिट LBA के लिए 16)
- SPT प्रति ट्रैक सेक्टरों की अधिकतम संख्या है (डिस्क ड्राइव द्वारा रिपोर्ट के 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 ऑपरेशन 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 की सामग्री (61:60) 16,514.064 से अधिक या उसके बराबर है, तो शब्द 1 [तार्किक सिलेंडरों की संख्या] की सामग्री 16,383 के बराबर होगी।" <रेफरी नाम = एटीए/एटीएपीआई-5 /> का वर्किंग ड्राफ्ट: 20 इसलिए, LBA 16450559 के लिए, एक ATA ड्राइव वास्तव में CHS टपल (16319, 15, 63) के साथ प्रतिक्रिया कर सकती है, और इस योजना में सिलेंडरों की संख्या INT 13h द्वारा अनुमत 1024 से बहुत बड़ी होनी चाहिए।[lower-alpha 1]
ऑपरेटिंग सिस्टम निर्भरताएँ
बायोस-प्रतिवेदित ड्राइव ज्यामिति के प्रति संवेदनशील ऑपरेटिंग सिस्टम में Solaris, DOS और Windows NT परिवार सम्मिलित हैं, जहाँ NTLDR (Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003) या Windows बूट मैनेजर (Windows Vista, Windows 7 और Windows Server 2008 R2) मास्टर बूट रिकॉर्ड का उपयोग करते हैं जो CHS 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 LBA 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, Linux, macOS, OS/2 और ReactOS हैं।
यह भी देखें
- ब्लॉक (डेटा संग्रहण)
- सिलेंडर-हेड-सेक्टर (सीएचएस)
- डिस्क स्वरूपण
- डिस्क विभाजन
- डिस्क भंडारण
टिप्पणियाँ
- ↑ Though CHS addressing definitely uses the mathematical concept of tuple, it may also be considered an example of the general scheme called mixed radix by viewing its cylinders, heads and sectors as having different numerical bases; e.g., cylinders counting from 0 to 1023, heads from 0 to 254 and sectors from 1 to 63.
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.
- ↑ "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
