Lemezszektor - Disk sector
- Vágány
- Geometriai szektor
- Lemezszektor
- Fürt
A számítógépes lemeztárolóban a szektor a mágneses lemezen vagy optikai lemezen lévő sáv felosztása . Minden szektor üzletek rögzített mennyiségű felhasználó által hozzáférhető adatok, hagyományosan 512 bájt a merevlemez-meghajtók (HDD) és 2048 byte CD-ROM-ok és DVD-ROM-ok . Az újabb HDD-k 4096 bájtos (4 KiB ) szektorokat használnak, amelyeket Advanced Format (AF) néven ismerünk .
A szektor a merevlemez minimális tárolóegysége. A legtöbb lemezfelosztási sémát úgy tervezték, hogy a fájlok integrált számú szektort foglaljanak el, függetlenül a fájl tényleges méretétől. Azok a fájlok, amelyek nem töltenek ki egy egész szektort, az utolsó szektor többi részét nullákkal töltik ki. A gyakorlatban az operációs rendszerek jellemzően olyan adatblokkokon működnek , amelyek több szektorra is kiterjedhetnek.
Geometriai értelemben a szektor szó a korong középpontja, két sugara és a megfelelő ív közötti részét (lásd az 1. ábra B tételét) jelenti, amely pite szelet alakú. Így a lemezszektor (1. ábra, C. tétel) a pálya és a geometriai szektor metszéspontjára utal .
A modern lemezmeghajtókban minden fizikai szektor két alapvető részből áll, a szektor fejlécterületből (jellemzően "ID") és az adatterületből. A szektorfejléc a hajtás és a vezérlő által használt információkat tartalmazza; ezek az információk tartalmazzák a szinkronizálási bájtokat, a cím azonosítását , a hibajelzést, valamint a hibafelismerési és -javítási információkat. A fejléc tartalmazhat egy alternatív címet is, amelyet akkor kell használni, ha az adatterület nem függő. A cím azonosítással biztosítható, hogy a hajtás szerelői az olvasó/író fejet a megfelelő helyre helyezték. Az adatterület tartalmazza a szinkronizálási bájtokat, a felhasználói adatokat és a hibajavító kódot (ECC), amely az adatokba bevitt hibák ellenőrzésére és esetleges kijavítására szolgál.
Történelem
Az első lemezmeghajtó, az 1957 -es IBM 350 lemeztároló , számonként tíz 100 karakteres szektort tartalmazott; minden karakter hat bitből állt, és tartalmazott egy paritásbitet. A műsorszámonkénti szektorok száma minden rögzítési felületen azonos volt. Az egyes szektorokhoz nem volt rögzített azonosító mező (ID).
Az 1961 -es IBM 1301 lemeztároló változó hosszúságú szektorokat vezetett be, amelyeket az IBM rekordoknak nevezett, és minden rekordhoz hozzáadott egy rekordcímmezőt, amely elkülönült a rekord (szektor) adataitól. Minden modern lemezmeghajtó rendelkezik szektorcímmezőkkel, úgynevezett azonosítómezőkkel, elkülönítve a szektor adataitól.
Szintén 1961 -ben a Bryant 4000 -es sorozatával bevezette a zónás rögzítés koncepcióját, amely lehetővé tette a műsorszámonkénti szektorok számának változását a sáv átmérőjének függvényében - több szektor van a külső sávon, mint a belső sávon. Ez az ipar gyakorlatává vált a kilencvenes években, és ma már általános.
Az IBM System/360 -ban 1964 -ben bejelentett lemezmeghajtók szektorok (rekordok) minden területén hibákat észleltek, a korábbi generációk karakterenkénti paritását felváltó ciklikus redundancia -ellenőrzéssel (CRC). Az IBM szektorai (rekordjai) ekkor hozzáadtak egy harmadik mezőt a fizikai szektorhoz, amely kulcsfontosságú mező az adatok keresésében. Ezek az IBM fizikai szektorok, amelyeket rekordoknak neveznek, három alapvető részből állnak, egy Szám mező, amely azonosító mezőként működik, egy Kulcsmező, amely a legtöbb lemezmeghajtó szektorban nincs jelen, és egy Adatmező, amelyet gyakran a rekord CKD formátumának neveznek .
Az 1970 -es IBM 3330 lemeztároló az egyes szektorok adatmezőjének CRC -jét hibajavító kóddal (ECC) helyettesítette, hogy javítsa az adatok integritását a legtöbb hiba észlelésével és sok hiba kijavításával. Végül a lemezszektorok minden területén volt ECC.
Az 1980 -as éveket megelőzően az ágazatok mérete nem volt szabványosítva; A lemezmeghajtók műsorszámonként maximális bitszámmal rendelkeztek, és a különböző rendszergyártók a sávot különböző szektorméretekre bontották az operációs rendszerüknek és az alkalmazásuknak megfelelően. A PC népszerűsége az 1980-as évektől kezdődően és az IDE interfész megjelenése a 80-as évek végén azt eredményezte, hogy az 512 bájtos szektor iparági szabványos szektorméretűvé vált a HDD-k és hasonló tárolóeszközök számára.
Az 1970-es években az IBM a CKD DASD termékcsaládjához hozzáadta a rögzített blokk architektúrájú közvetlen hozzáférésű tárolóeszközöket (FBA DASD) . A CKD DASD több változó hosszúságú szektort támogatott, míg az IBM FBA DASD 512, 1024, 2048 vagy 4096 bájtos szektorméretet.
2000 -ben az ipari kereskedelmi szervezet, a Nemzetközi Lemezmeghajtó Berendezések és Anyagok Szövetsége ( IDEMA ) megkezdte annak a megvalósításnak és szabványoknak a meghatározását, amelyek az 512 bájtot meghaladó szektorméret -formátumokat szabályozzák az adattárolási kapacitások jövőbeni növekedése érdekében. A Samsung és a Toshiba 2007 végére, a jövő IDEMA szabványának előrejelzésével megkezdte az 1,8 hüvelykes merevlemez-meghajtók szállítását 4096 bájtos szektorokkal. 2010 -ben az IDEMA befejezte a 4096 szektoros meghajtókra vonatkozó Advanced Format szabványt, és minden gyártónál 2011 januárjára határozta meg az 512 -ről 4096 bájtos szektorra való áttérés dátumát, és az Advanced Format meghajtók hamar elterjedtek lettek.
Ágazatok a blokkok ellen
Míg a szektor kifejezetten a fizikai lemezterületet jelenti, a blokk kifejezést lazán használták az adatok egy kis darabjára való utalásra. A blokknak a kontextustól függően több jelentése van. Az adattárolás összefüggésében a fájlrendszer -blokk a lemezszektorok fölötti absztrakció, amely valószínűleg több szektort is magában foglal. Más összefüggésekben ez lehet egy adatfolyam egysége vagy egy segédprogram működési egysége. Például a dd Unix program lehetővé teszi a paraméterrel végrehajtás során használt blokkméret beállítását . Ez határozza meg a dd által szállított adatdarabok méretét, és nincs kapcsolatban a szektorokkal vagy a fájlrendszer -blokkokkal.
bs=bytes
Linux alatt a lemezszektor mérete meghatározható a gombbal, fdisk -l | grep "Sector size"és a blokk mérete meghatározható a gombbal blockdev --getbsz /dev/sda.
Zóna bit rögzítés
Ha egy szektort a sugár és a sáv metszéspontjaként definiálunk, mint a korai merevlemezek és a legtöbb hajlékonylemez esetében, akkor a lemez külseje felé eső szektorok fizikailag hosszabbak, mint az orsó közelében. Mivel minden szektor még mindig ugyanannyi bájtot tartalmaz, a külső szektorok bitsűrűsége kisebb, mint a belsőé, ami a mágneses felület nem hatékony felhasználása. A megoldás a zóna bit rögzítés, ahol a lemez zónákra van osztva, amelyek mindegyike kis számú összefüggő sávot tartalmaz. Ezután minden zónát olyan szektorokra osztanak fel, amelyek mindegyike hasonló fizikai méretű. Mivel a külső zónák nagyobb kerülettel rendelkeznek, mint a belső zónák, több szektort rendelnek hozzájuk. Ezt zónás bitrögzítésnek nevezik .
A zónabites rögzítés következménye, hogy az összefüggő olvasások és írások észrevehetően gyorsabbak a külső sávokon (megfelelnek az alacsonyabb blokkcímeknek), mint a belső sávokon, mivel minden fordulattal több bit halad át a fej alatt; ez a különbség 25% vagy több is lehet.
Speciális formátum
1998-ban a hagyományos 512 bájtos szektorméretet azonosították a kapacitásbővítés egyik akadályaként, amely akkoriban a Moore-törvényt meghaladó ütemben növekedett . Az adatmező hosszának növelése az Advanced Format megvalósításával 4096 bájtos szektorok használatával megszüntette ezt az akadályt; öt -tizenhárom százalékkal növelte az adatfelület hatékonyságát, miközben növelte az ECC erősségét, ami viszont nagyobb kapacitást tett lehetővé. A formátumot egy ipari konzorcium szabványosította 2005 -ben, és 2011 -re beépítette az összes merevlemez -gyártó új termékébe.