Режимы перевода BIOS

Нормальный / Стандартный режим CHS

Обычный режим или режим по умолчанию, используемый «обычными» жесткими дисками размером менее 504 МБ, по-разному называется нормальным режимом или режимом CHS, где «CHS» означает «цилиндр, головка, сектор», три параметра, используемые в спецификациях геометрии жесткого диска. , В этом режиме трансляция на уровне BIOS не выполняется, а логическая геометрия, представленная диском, используется BIOS напрямую. Помните, что это все еще логическая геометрия. Фактическая физическая геометрия известна только контроллеру диска.

Каждый жесткий диск в режиме CHS ограничен 1024 цилиндрами, 16 головками и 63 секторами или 504 двоичными мегабайтами. Это также единственный режим, доступный в старых BIOS, начиная примерно с 1994 года. Когда жесткие диски размером более 504 МБ используются с одним из этих старых BIOS, возникает пресловутый барьер в 504 МБ.

ECHS

Расширенный CHS, также называемый ECHS или большим режимом в некоторых BIOS, использует трансляцию BIOS, чтобы преодолеть барьер размером 504 МБ, свойственный стандартному режиму CHS. Довольно забавно осознавать это, но перевод BIOS, который обычно используется для преодоления барьера 504 МБ, не является большим нововведением. На самом деле, это в основном взломать. Это трюк, который используется для решения проблемы.

Идея перевода заключается в следующем. Напомним, что барьер 504 МБ представляет собой комбинацию ограничений стандарта IDE / ATA и подпрограмм BIOS Int 13h из-за различных ограничений, которые они накладывают на число цилиндров, головок и секторов, разрешенных для привода. Эта таблица показывает, как возникает барьер 504 МиБ:

Как вы можете видеть, стандарт IDE / ATA допускает гораздо больше цилиндров, чем BIOS, а BIOS - гораздо больше головок, чем IDE / ATA. (На практике ни на одном жестком диске IDE / ATA не указывается более 63 логических секторов - несмотря на теоретический предел 256 - по той же причине, что ограничение BIOS составляет 63. Если бы они превысили 63, это запутало бы вопросы еще больше) , Опять же, помните, что это логические параметры диска, а не физические.

Преобразование BIOS работает, когда BIOS действует в качестве посредника между жестким диском IDE / ATA и стандартным BIOS Int 13h, а также использует тот факт, что один стандарт допускает большее количество головок, чем другой, но меньшее количество цилиндров. BIOS берет логическую геометрию, указанную жестким диском в соответствии со стандартом IDE / ATA, и переводит ее в эквивалентную геометрию, которая «вписывается» в максимумы, допускаемые стандартом BIOS Int 13h. Это делается путем деления числа логических цилиндров на целое число, а затем умножения количества логических головок на одно и то же число. Эту технику иногда называют трансляцией сдвига битов (поскольку умножение и деление выполняется путем сдвига битов цилиндра и головки).

Это трудно понять, поэтому вот пример (вы можете найти ссылку на приведенную ниже таблицу полезной при чтении этого). Давайте возьмем случай жесткого диска Western Digital Caviar емкостью 3,1 ГБ, AC33100. Этот диск на самом деле имеет емкость 2,95 двоичного ГБ и логическую геометрию 6136 цилиндров, 16 головок и 63 секторов. Это вполне в пределах ограничений IDE / ATA, но превышает ограничение BIOS в 1024 цилиндра. BIOS выбирает коэффициент перевода таким образом, чтобы при делении логического числа цилиндров на это число число цилиндров было меньше 1024. Обычно выбирается один из 2, 4, 8 или 16; в этом случае оптимальное число равно 8. Затем BIOS делит число цилиндров на 8 и умножает количество головок на 8. В результате получается переведенная геометрия 767 цилиндров, 128 головок и 63 секторов. Емкость, конечно, не изменилась, и новая геометрия вполне вписывается в пределы BIOS:

BIOS представляет переведенную геометрию операционной системе и приложению, а также практически каждому программному обеспечению на ПК.
обеспокоен тем, что жесткий диск действительно имеет 767 цилиндров, 128 головок и 63 сектора. Всякий раз, когда операционная система или приложение хотят использовать вызовы BIOS Int13h, они используют эту геометрию. BIOS, когда он выполняет свои процедуры доступа к диску, преобразует обратно в реальную логическую геометрию, используемую жестким диском, перед отправкой своего запроса на диск. Результатом является то, что все довольны, и есть небольшая дополнительная работа для BIOS, но не очень.

Расширенный CHS или большой режим важны для понимания, но на практике не так часто используются. Вместо этого режим LBA более популярен; это похоже на концепцию, но перевод делает по-другому.

адресация логического блока или LBA

Регулярная адресация приводов IDE / ATA выполняется путем указания адреса цилиндра, головки и сектора, в котором находятся требуемые данные. Расширенная CHS-адресация добавляет шаг перевода, который изменяет способ отображения геометрии, чтобы преодолеть барьер в 504 МБ, но адресация по-прежнему выполняется в терминах номеров цилиндров, головок и секторов (они просто переводятся один или несколько раз, прежде чем они получат на сам диск).

Напротив, адресация логических блоков или LBA включает совершенно новый способ адресации секторов. Вместо того, чтобы ссылаться на номер цилиндра, головки и сектора, каждому сектору присваивается уникальный «номер сектора». По сути, сектора пронумерованы от 0, 1, 2 и т. Д. До (N-1), где N - количество секторов на диске. Аналогия была бы в следующем. Ваш адрес (при условии, что вы живете в США и у вас есть постоянный адрес) состоит из номера улицы, названия улицы, названия города и названия штата. Это похоже на то, как работает обычная адресация CHS. Вместо этого, скажем, каждому дому в США был присвоен уникальный идентификационный номер. Это было бы больше, как работает LBA.

Чтобы LBA работал, он должен поддерживаться BIOS
и операционная система, но так как это также новый способ общения с жестким диском, диск также должен поддерживать его. Все новые жесткие диски фактически поддерживают LBA, и при автоматическом обнаружении BIOS, поддерживающим LBA, будет настроен для использования этого режима.

На накопитель, использующий LBA, не распространяется барьер размера диска 504 МБ, однако существует много путаницы в отношении LBA и того, что он делает. В частности, многие считают, что именно решение LBA «преодолевает барьер в 504 МиБ». Строго говоря, это неточно. Это не LBA, который преодолевает барьер, потому что LBA - просто другой способ обратиться к той же самой геометрии; если бы вы все еще были ограничены 1024 цилиндрами, 16 головками и 63 секторами, у вас все равно были бы логические сектора с номерами 0, 1, 2 и т. д. до 1 032 191, и вы все равно застряли бы с 504 МБ.

Причина, по которой при установке режима привода на LBA будет преодолен барьер 504 МБ, заключается в том, что практически в каждом случае режим LBA также автоматически включает преобразование геометрии. Этот перевод все еще необходим, потому что программное обеспечение, вызывающее подпрограммы BIOS Int 13h, ничего не знает о LBA. Это именно то, что действительно преодолевает барьер, но, конечно, все это происходит прозрачно для пользователя.

Когда LBA включена, BIOS включит перевод геометрии. Это преобразование может быть выполнено так же, как в расширенном CHS или в большом режиме, или оно может быть выполнено с использованием другого алгоритма, называемого LBA-Assist Translation. Переведенная геометрия - все еще то, что представлено операционной системе для использования в вызовах Int 13h. Разница между LBA и ECHS заключается в том, что при использовании ECHS BIOS переводит параметры, используемые этими вызовами, из переведенной геометрии в логическую геометрию привода. С LBA он переводит из переведенной геометрии непосредственно в число логического блока (сектора).

В последние годы LBA стала доминирующей формой адресации жесткого диска. Поскольку был достигнут предел 8,4 ГБ для интерфейса Int13h, стало невозможно выразить геометрию больших жестких дисков, используя номера цилиндров, головок и секторов, переведенные или нет, оставаясь при этом ниже пределов Int13h 1024 цилиндров, 256 головок и 63 секторов. , Поэтому современные накопители больше не определяются с точки зрения классической геометрии, а скорее с точки зрения их общего числа секторов пользовательских данных и адресованы с использованием LBA.

Салон восстановления данных приветствует ваши комментарии и делится с нами вашими идеями, предложениями и опытом. Салон восстановления данных предназначен для обмена наиболее полезной информацией о восстановлении данных с нашими пользователями, и только если вы хорошо разбираетесь в восстановлении данных или связанных с этим знаниях, пожалуйста, напишите нам по электронной почте, и мы опубликуем вашу статью здесь. Нужно сделать салон восстановления данных максимально профессиональным и бесплатным электронная книга восстановления данных онлайн ,