Trang chủ » Tư vấn »Bảo Trì Máy Tính - Mạng LAN» Những giới hạn dung lượng ổ đĩa ATA

Ngày tạo: 17/06/2015

Những giới hạn dung lượng ổ đĩa ATA



Những phiên bản giao diện ATA qua ATA-5 bị một giới hạn dung lượng ổ đĩa khoảng 137GB (hàng tỉ byte). Tùy thuộc vào BIOS được dùng, giới hạn này có thể được làm giảm đến 8.4GB, hay thậm chí thấp bằng 5.28MB (hàng triệu byte). Đây là do những giới hạn trên cả BIOS và giao diện ATA, mà khi được kết hợp thậm chí tạo ra những giới hạn xa hơn nữa. Để hiểu những giới hạn này, bạn phải nghiên cứu các giao diện BIOS (phần mềm) và ATA (phần cưng) cùng nhau.

Ghi chú:

Ngoài những giới hạn BIOS/ATA được đề cặp trong phần này, nững giới hạn hệ điều hành khác cũng tồn tại. Những phần này được mô tả sau trong chương này.
Những giới hạn khi xử lý với ổ đĩa ATA là những giới hạn của bản thân giao diện ATA cũng như giao diện BIOS được sử dụng để gọi ra ổ đĩa. Tóm tắt những giới hạn được thể hiện trong bảng 7.13.

Những tiền tố cho những bội số thập phân và nhị phân

Nhiều độc giả không quen với MiB (mebibyte), GiB (gibigyte) và những tiên đang dùng trong phần này hay từ đầu đến cuối cuốn sách. Những tên này là thành phần của một tiêu chuẩn được thiết kế để hạn chế sự nhầm lẫn giữa những bội số trên cơ sở thâp phân và nhị phân, đặc biệt trong các hệ thống máy tính. Các đơn vị SI (SI: system international: hệ quốc tế hay hệ met) tiêu chuẩn được dựa trên bội số của 10. Điều này tác động tốt đến phần lớn lãnh vực, nhưng không áp dụng cho các máy tính vận hành theo cơ chế nhị phân nơi đa số các số được dựa trên hệ số 2. Điều này dẫn đến những ý nghĩa khác nhau được ấn định cùng tiền tố, cho ví dụ 1KB (kilogyte) có thể có nghĩa 1000 (103) byte hay 1024 (210) byte. Để loại bỏ nhầm lẫn, tháng 12 năm 1998 International Electrotechnical Commission (IEC) được chấp thuận  như một tiêu chuẩn quốc tế các tên tiền tố và biểu tượng cho các bội số nhị phân được sử dụng trong xử lý và truyền dữ liệu. Một số tiền tố này được thể hiện trong bảng 7.14.

Với thuật ngữ tiêu chuẩn này, một MB (megabyte) sẽ là 1000000 byte, trong ghi một MiB (mebibyte) sẽ là 1048576 byte.

Ghi chú:

Để thêm nhiều thông tin về các tiền tố thập phân và nhị phân tiêu chuẩn công nghiệp, kiểm tra trong web National Institute for Standards and Technology (NIST) tại http://physics.nist.gov/cuu/Units/prefixes.html.

Phần này nêu chi tiết những sự khác biệt giữa những phương pháp định vị sector khác nhau và những giới hạn được gánh chịu bằng cách dùng chúng.

Những giới hạn BIOS

Những ROM BIOS bo mạch được nâng cấp suốt nhiều năm để hỗ trợ những ổ đĩa càng lúc càng lớn hơn. Bảng 7.15 thể hiện những mốc quan trọng nhất khi giới hạn dung lượng ổ đĩa bị thay đổi.

Khi những giới hạn bị phá vỡ, như những BIOS cũ hơn tháng 8 năm 1994 thì thường bị giới hạn ổ đĩa đến 528MB, trong khi nhữn BIOS cũ hơn tháng 1 năm 1998 thì thường bị giới hạn đến 8.4GB. phần lớn BIOS phiên bản 1998 hay mới hơn hỗ trợ các ổ đĩa lên tới 137GB. Những BIOS phiên bản tháng 12 năm 2002 hay mới hơn hỗ trợ các ổ đĩa lớn hơn 137GB. Những mốc này chỉ là những hướng chủ đạo chung, mặc dù: để xác định một cách chính xác điều này cho một hệ thống cụ thể, bạn nên kiểm tra với nhà sản xuất bo mạch củ bạn. Bạn cũng có thể dùng tiện ích System Information for Windows (SIW) tại http://gtopala.com/, sẽ cho biết mốc BIOS của hệ thống bạn và cụ thể liệu hệ thống của bạn hỗ trợ đặc điểm kỹ thuật Enhanced Hard Disk Drive (nghĩa là các ổ đĩa vượt 8.4GB).

Nếu BIOS không hỗ trợ EDD (các ổ đĩa vượt 8.4GB), ba giải pháp có thể là: 

Nâng cấp BIOS bo mạch đến phiên bản 1998 hay mới hơn hỗ trợ >8.4GB
Lắp đặt một card nâng cấp BIOS, như là các card UltraATA từ www.siig.com.
Cài đặt phần mềm (software.patch) để thêm vào hỗ trợ >8.4GB.

Trong tất cả những giải pháp này, cái đầu tiên là thích hợp nhất bởi vì nó thường miễn phí. Tham khảo trang web của nhà sản xuất bo mạch để xem liệu họ có bất kỳ BIOS mới hơn nào hỗ trợ cho những ổ đĩa, sẵn sàng cho bo mạch của bạn. Nếu họ không có, sử dụng kế tiếp là dùng một card như là card UltraATA từ Maxtor. Tối hầu như không bao giờ đề nghị chỉ giải pháp phần mềm bởi vì đơn thuần cài đặt chương trình và tạm phần mềm trong vùng sector khởi động của ổ cứng, dẫn đến vô số sự cố khi khởi động từ những ổ đĩa khác nhau, khi lắp đặt ổ đĩa mới, hay hồi phục dữ liệu.

CHS đối với LBA 

Có hai phương pháp chủ yếu để định vị (hay ghi số) những sector trên một ổ đĩa ATA. Phương pháp đầu được gọi  là CHS (cylinderhead sector) sau ba số kết hợp tương ứng được dùng để định vị mỗi sector của ổ đĩa. Phương pháp thứ hai được gọi là LBA (logical block address) và sử dụng một số đơn để định vị mỗi sector trên một ổ đĩa. CHS được phát xuất từ hướng vật lý các ổ đĩa được dựng (và là cách chúng vận hành nội bộ), trong khi LBA mở ra như một cách khá logic và đơn giản hơn để đánh số các sector không màng tới cấu trúc vật lý nội tại.

Quy trình đọc một ổ đĩa liên tục trong chế độ CHS bắt đầu với cylinder 0, head 0 và sector 1 (là sector đầu tiên trên ổ đĩa). Kế tiếp, tất cả sector còn lại trên rãnh ghi đầu tiên được đọc; rồi đầu đọc kế tiếp được chọn và tất cả sector trên rãnh ghi được đọc. Điều này tiếp tục cho điến khi tất cả các đầu đọc trên cylinder đầu tiên được đọc. Rồi cylinder kế tiếp được chọn và chuỗi hành động bắt đầu lập lại. Nghĩ về CHS như một dụng cụ đo lường của các loại: số sector phải xoay tròn trước khi số đầu đọc thay đổi và số đầu đọc thay đổi và số đầu đọc phải xoay tròn trước khi cylinder thay đổi.

Quy trình đọc một ổ đĩa liên tục trong chế độ LBA bắt đầu với sector 0, kế tiếp 1, rồi 2 và tiếp tục. Sector đầu tiên trên ổ đĩa trong chế độ CHS sẽ là 0,0,1 và sector tương tự trong chế độ LBA sẽ là 0.

Như ví dụ, hãy hình dung một ổ đĩa với một platter, hai đầu đọc (cả hai mặt của platter được sử dụng), hai rãnh ghi trên mỗi platter (các cylinder) và hai sector trên mỗi rãnh ghi. Chúng ta sẽ nói ổ đĩa có hai cylinder (các rãnh ghi cho mỗi mặt), hai đầu đọc (các mặt) và hai sector cho mỗi rãnh ghi. Điều này sẽ dẫn đến một tổng dung lượng của tám (2x2x2) sector. Nhận xét rằng các cylinder và đầu đọc bắt đầu đánh số từ 0 – trong khi các sector vật lý trên số rãnh ghi từ 1 – bằng cách dùng định vị CHS, chúng ta sẽ nói sector đầu tiên trên ổ đĩa là cylinder 0, head 0, sector 1 (0,0,1); sector thứ hai là 0,0,2; sector thứ ba là 0,1,1; sector thứ tư là 0,1,2; tiếp tục cho đến khi chúng ta đến sector cuối cùng sẽ là 1,1,2.

Bây giờ hãy hình dung rằng chúng ta có thể lấy tám sector và – hơn là quy trực tiếp đến cylinder, đầu đọc và sector vật lý – số sector trong thứ tự từ 0 đến 7. Do vậy, nếu chúng ta muốn định vị sector thứ tự trên ổ đĩa, chúng ta sẽ nhắc đến nó như sector 0,1,2 trong chế độ CHS hay như sector 3 trong chế độ LBA. Bảng 7.16 thể hiện tương ứng giữa các số sector CHS và LBA cho ổ đĩa tưởng tượng tám sector này.

Như bạn thấy từ thí dụ này, dùng các số LBA thì đơn giản hơn và nói chung dễ dàng hơn để  vận dụng; tuy nhiên, khi PC đầu tiên được phát triển, tất cả định vị cấp ổ đĩa ATA và BIOS được thực hiện dùng định vị CHS.

Quá trình chuyển đổi CHS/LBA và LBA/CHS

Bạn có thể định vị những sector giống nhau trong chế độ CHS hay LBA. Quá trình chuyển đổi từ CHS thành LBA thì luôn luôn nhất quán cho một ổ đĩa có sẵn, một địa chỉ CHS cụ thể luôn luôn chuyển đổi thành một địa chỉ LBA định sẵn và ngược lại. Tài liệu ATA-1 chỉ ra một công thức đơn giản mà có thể được dùng để chuyển đổi các tham số CHS thành LBA:

LBA = (((CxHPC) + H)xSPT) + S – 1
Bằng cách đảo ngược công thức này, bạn có thể chuyển đổi cách khác từ LBA trời về CHS:
C = int (LBA / SPT /HPC)
H = int ((LBA / SPT) mod HPC)
S = (LBA mod SPT) + 1
Đối với những công thức này, các chữ viết tắt được xác định như sau:
LBA = logical block address
C = Cylinder
H = Head
S = Sector
HPC = Heads per cylinder (total number of heads)
SPT = Sector per track
Int X = Interger portion of X
X mod Y = Modulus (remainder) of X/Y
Dùng những công thức nayfbanj có thể tính toán LBA cho bất kỳ địa chỉ CHS định sẵn, và ngược lại. Cho một ổ đĩa 16.383 cylinder, 16 đầu đọc và 63 sector cho mỗi rảnh ghi, bảng 7.17 thể hiện những địa chỉ CHS và LBA và  tương đương.

Theo "Nâng cấp và sửa chữa máy tính" Scott Mueller