लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग
लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग (LBA) एक सामान्य योजना है जिसका उपयोग कंप्यूटर भंडारण डिवाइस पर संग्रहीत ब्लॉक (डेटा स्टोरेज) के स्थान को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है, आमतौर पर सहायक कोष सिस्टम जैसे हार्ड डिस्क ड्राइव। एलबीए एक विशेष रूप से सरल रेखीय पता योजना है; ब्लॉक एक पूर्णांक सूचकांक द्वारा स्थित हैं, जिसमें पहला ब्लॉक LBA 0, दूसरा LBA 1, और इसी तरह है।
समानांतर ATA मानक में एक विकल्प के रूप में 22-बिट LBA शामिल 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 था, जबकि आकार ऑन-डिस्क और इन-मेमोरी डेटा संरचनाओं में प्रविष्टियों की संख्या आमतौर पर 32 या 64 बिट होती है। 1996 के बाद जारी अधिकांश हार्ड डिस्क ड्राइव तार्किक ब्लॉक एड्रेसिंग को लागू करते हैं।
सिंहावलोकन
लॉजिकल ब्लॉक एड्रेसिंग में, डेटा को संबोधित करने के लिए केवल एक नंबर का उपयोग किया जाता है, और प्रत्येक रैखिक आधार 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 (सीएचएस) योजना थी, जहां ब्लॉक को टपल के माध्यम से संबोधित किया गया था, जो सिलेंडर, हेड और सेक्टर को परिभाषित करता था, जहां वे हार्ड डिस्क पर दिखाई देते थे। सीएचएस ने हार्ड डिस्क (जैसे टेप और नेटवर्क स्टोरेज) के अलावा अन्य उपकरणों को अच्छी तरह से मैप नहीं किया था, और आम तौर पर उनके लिए उपयोग नहीं किया जाता था। सीएचएस का उपयोग प्रारंभिक संशोधित आवृत्ति मॉड्यूलेशन और रन लेंथ लिमिटेड ड्राइव में किया गया था, और दोनों और इसके उत्तराधिकारी, 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। भले ही 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 अमूर्त के रूप में पेश किया गया था। जबकि ड्राइव नियंत्रक अभी भी अपने सीएचएस पते से डेटा ब्लॉक को संबोधित करता है, यह जानकारी आमतौर पर एससीएसआई डिवाइस ड्राइवर, ओएस, फाइल सिस्टम कोड, या किसी भी एप्लिकेशन (जैसे डेटाबेस) द्वारा उपयोग नहीं की जाती है जो कच्ची डिस्क तक पहुंचती है। स्टोरेज डिवाइस ड्राइवर के लिए ब्लॉक-लेवल I/O पास LBA परिभाषाओं की आवश्यकता वाले सिस्टम कॉल; साधारण मामलों के लिए (जहां एक वॉल्यूम एक भौतिक ड्राइव पर मैप करता है), यह LBA तब सीधे ड्राइव कंट्रोलर को दिया जाता है।
स्वतंत्र डिस्क (RAID) उपकरणों और संरक्षण क्षेत्र नियंत्रण कार्य (SANs) की निरर्थक सरणी में और जहाँ तार्किक ड्राइव (तार्किक इकाई संख्या, LUN) LUN वर्चुअलाइजेशन और एकत्रीकरण के माध्यम से बनाये जाते हैं, अलग-अलग डिस्क के LBA एड्रेसिंग को प्रदान करने के लिए एक सॉफ्टवेयर परत द्वारा अनुवादित किया जाना चाहिए। संपूर्ण स्टोरेज डिवाइस के लिए एकसमान एलबीए एड्रेसिंग।
उन्नत BIOS
पश्चिमी डिजिटल से पहले के IDE मानक ने 22-बिट LBA पेश किया; 1994 में, एटी अटैचमेंट|एटीए-1 मानक को एलबीए और सीएचएस मोड दोनों में 28 बिट पतों के लिए अनुमति दी गई थी। सीएचएस योजना में सिलेंडर के लिए 16 बिट्स, सिर के लिए 4 बिट्स और सेक्टर के लिए 8 बिट्स, 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 होती है, सेक्टरों की संख्या 255 हो सकती है ( 1-255; हालांकि 63 अक्सर सबसे बड़ा उपयोग किया जाता है) और सिलेंडरों की संख्या 65,536 (0-65535) जितनी बड़ी हो सकती है, डिस्क आकार को 128 जीबीबी (≈137.4 जीबी) तक सीमित कर सकती है, 512 बाइट सेक्टर मानते हुए। इन मूल्यों को एटीए कमांड आइडेंटिफाई डिवाइस जारी करके एक्सेस किया जा सकता है (ECज) ड्राइव के लिए। <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, जिसमें सिलेंडर के लिए 10 बिट, हेड के लिए 8 बिट, और सेक्टर के लिए 6 बिट, या 1024 सिलेंडर, 256 हेड, और 63 सेक्टर।[1] यह INT 13h कार्यान्वयन ATA मानक से पहले का था, क्योंकि इसे तब पेश किया गया था जब IBM PC में केवल फ्लॉपी डिस्क स्टोरेज था, और जब IBM PC/XT पर हार्ड डिस्क ड्राइव पेश किए गए थे, तो INT 13h इंटरफ़ेस को व्यवहारिक रूप से फिर से डिज़ाइन नहीं किया जा सका क्योंकि पश्चगामी संगतता मुद्दे। BIOS CHS मैपिंग के साथ ATA CHS मैपिंग को ओवरलैप करने से 10:4:6 बिट्स, या 1024 सिलेंडर, 16 हेड्स, और 63 सेक्टरों का सबसे कम सामान्य विभाजक उत्पन्न हुआ, जिसने 1024×16×63 सेक्टरों और 528 की व्यावहारिक सीमा दी। MB (504 MiB), 512 बाइट सेक्टर मानते हुए।
BIOS के लिए इस सीमा को पार करने और बड़ी हार्ड ड्राइव के साथ सफलतापूर्वक काम करने के लिए, BIOS डिस्क I/O रूटीन में एक CHS ट्रांसलेशन स्कीम लागू की जानी थी जो INT 13h और 28-बिट CHS द्वारा उपयोग किए जाने वाले 24-बिट CHS के बीच परिवर्तित होगी। एटीए द्वारा उपयोग की जाने वाली नंबरिंग। अनुवाद योजना को बड़ा या बिट शिफ्ट अनुवाद कहा जाता था। यह विधि 16:4:8 बिट एटीए सिलेंडरों को रीमैप करेगी और आईएनटी 13एच द्वारा उपयोग की जाने वाली 10:8:6 बिट स्कीम पर ले जाएगी, रिपोर्ट की गई भौतिक डिस्क की तुलना में बहुत अधिक वर्चुअल ड्राइव हेड उत्पन्न करेगी। इसने व्यावहारिक सीमा को बढ़ाकर 1024×256×63 सेक्टर या 8.4 कर दिया जीबी (7.8 गिबिबाइट)।
इस सीमा को और पार 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 सीमाओं को हटा दिया, जो इस नए इंटरफ़ेस से अवगत हैं, जैसे कि Windows 95 में DOS 7.0 घटक। यह उन्नत BIOS सबसिस्टम LBA या #LBA असिस्ट | LBA-सहायता पद्धति के साथ LBA एड्रेसिंग का समर्थन करता है, जो ATA डिस्क को संबोधित करने के लिए देशी 28-बिट LBA का उपयोग करता है और आवश्यकतानुसार CHS रूपांतरण करता है।
सामान्य या कोई नहीं विधि पहले के 10:4:6 बिट सीएचएस मोड में वापस आती है जो 528 से अधिक को संबोधित करने का समर्थन नहीं करता है एमबी।
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, बड़ी 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, और एक विशेष विक्रेता से BIOS के साथ कंप्यूटर पर विभाजित हार्ड ड्राइव को अक्सर BIOS के एक अलग बनावट वाले कंप्यूटर पर पढ़ा नहीं जा सकता था। . समाधान डिस्क प्रबंधक, माइक्रो हाउस जैसे रूपांतरण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना था EZ-Drive/EZ-BIOS, आदि, जो डिस्क के मास्टर बूट दस्तावेज़ में स्थापित होते हैं और कस्टम कोड के साथ बूट समय पर INT 13h रूटीन को प्रतिस्थापित करते हैं। यह सॉफ़्टवेयर गैर LBA-संगत BIOS वाले पुराने कंप्यूटरों के लिए LBA और INT 13h एक्सटेंशन समर्थन को भी सक्षम कर सकता है।
एलबीए-सहायता प्राप्त अनुवाद
जब BIOS को LBA-सहायता प्राप्त अनुवाद मोड में डिस्क का उपयोग करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जाता है, तो BIOS LBA मोड 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।[2]
| 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 एलबीए योजना 2002 में एटीए-6 मानक के साथ शुरू की गई थी,[3] एड्रेसिंग लिमिट को 2 तक बढ़ाना48 × 512 बाइट्स, जो बिल्कुल 128 है पेबिबाइट या लगभग 144 पेटाबाइट। वर्तमान पीसी-संगत कंप्यूटर INT 13h एक्सटेंशन का समर्थन करते हैं, जो LBA एड्रेसिंग के लिए 64-बिट स्ट्रक्चर का उपयोग करते हैं और LBA एड्रेसिंग के किसी भी भविष्य के एक्सटेंशन को शामिल करना चाहिए, हालांकि आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम डायरेक्ट डिस्क एक्सेस को लागू करते हैं और बूट लोडर समय को छोड़कर BIOS सबसिस्टम का उपयोग नहीं करते हैं। . हालाँकि, सामान्य DOS शैली मास्टर बूट दस्तावेज़ (MBR) विभाजन तालिका केवल 2 तक डिस्क विभाजन का समर्थन करती है टीआईबी आकार में। बड़े विभाजनों के लिए इसे किसी अन्य 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 इंडेक्स के रूप में क्रमांकित किया जाता है; जब सीएचएस (सिलेंडर-हेड-सेक्टर) टुपल्स में मैप किया जाता है, तो एलबीए नंबरिंग पहले सिलेंडर, पहले हेड और ट्रैक के पहले सेक्टर से शुरू होती है। एक बार जब ट्रैक समाप्त हो जाता है, तो नंबरिंग पहले सिलेंडर के अंदर रहते हुए दूसरे सिर तक जारी रहती है। एक बार जब पहले सिलिंडर के अंदर के सभी हेड समाप्त हो जाते हैं, तो दूसरे सिलिंडर से क्रमांकन जारी रहता है, आदि। इस प्रकार, LBA मान जितना कम होता है, भौतिक क्षेत्र हार्ड ड्राइव के पहले (यानी, सबसे बाहरी) के करीब होता है।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag[4]
- एलबीए = (सी × एचपीसी + एच) × एसपीटी + (एस - 1)
कहाँ पे
- C, H और S सिलेंडर नंबर, हेड नंबर और सेक्टर नंबर हैं
- LBA लॉजिकल ब्लॉक एड्रेस है
- एचपीसी प्रति सिलेंडर सिर की अधिकतम संख्या है (डिस्क ड्राइव द्वारा रिपोर्ट की गई, आमतौर पर 28-बिट एलबीए के लिए 16)
- एसपीटी प्रति ट्रैक सेक्टरों की अधिकतम संख्या है (डिस्क ड्राइव द्वारा रिपोर्ट की गई, आमतौर पर 28-बिट एलबीए के लिए 63)
एलबीए पतों को निम्न सूत्र के साथ सीएचएस टुपल्स में मैप किया जा सकता है (मॉड मॉडुलो ऑपरेशन है, यानी शेष है, और ÷ पूर्णांक विभाजन है, यानी विभाजन का हिस्सा जहां कोई आंशिक भाग छोड़ दिया जाता है):
- सी = एलबीए ÷ (एचपीसी × एसपीटी)
- एच = (एलबीए ÷ एसपीटी) मॉड एचपीसी
- एस = (एलबीए मॉड एसपीटी) + 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 निर्भरता
BIOS-रिपोर्टेड ड्राइव ज्योमेट्री के प्रति संवेदनशील ऑपरेटिंग सिस्टम में Solaris (ऑपरेटिंग सिस्टम), DOS और Windows NT परिवार शामिल हैं, जहाँ NTLDR (Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003) या Windows बूट मैनेजर (Windows Vista, Windows Server) 2008, 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 पार्टीशन टेबल 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 BIOS द्वारा रिपोर्ट 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
- ↑ "KB224526: Windows NT 4.0 अधिकतम 7.8-GB सिस्टम विभाजन का समर्थन करता है". Support.microsoft.com. 2007-02-23. Retrieved 2013-07-30.
- ↑ 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.
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