Merevlemez kapacitása

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. május 22-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 11 szerkesztést igényelnek .

A merevlemez kötete (a méret és a kapacitás kifejezés is használatos) az a maximális információmennyiség, amelyet a merevlemez tárolhat .

Kapacitáskorlátok

A merevlemezek fejlődésével a maximális kapacitásuk az egekbe szökött. Ennek a növekedésnek időről időre akadályai voltak – a széles körben használt szoftver- és hardverfelületek korlátai, az alkalmazott címzési módszerek, valamint a szoftver jellemzői . Ez a lista a merevlemezek, partíciók és/vagy fájlrendszerek méretére vonatkozó (többnyire történeti) korlátozásokat tartalmaz, amelyek a személyi számítógépekben léteznek vagy léteztek .

Korlátozás	Leírás
8 MB	Lemezkorlát CP/M OS- ben (ha a teljes szám nem haladja meg a 16 lemezt).
10,4 MB	Rögzített lemezméret PC/XT -ben : 306 henger, 4 fej, sávonként 17 szektor.
15 MB	Maximális partícióméret MS-DOS 1 és 2 esetén szabványos szektorméret mellett. [egy]
16 MB	Méretkorlát a FAT12 számára . [2]
32 MB	Az MS-DOS 3 partícióméret-korlátja FAT16 fájlrendszerhez : 2 KB fürtméret, legfeljebb 16 384 fürt. [2]
128 MB	FAT16 méretkorlát MS-DOS 4 rendszerben: legfeljebb 65 526 fürt, 2 KB fürtméret. [2]
504 MB	CHS címzési séma korlátozás (lásd lent ).
2 GB	A FAT16 fájlrendszer maximális mérete 32 KB-os fürthöz. Windows NT esetén ez az érték a 64 KB-os fürtök miatt 4 GB. [3]
2,1 GB	Egyes alaplapok 12 bitet osztottak ki a hengerek számának tárolására (4095 × 16b × 63 → 2,1 GB). [négy]
3,2 GB	Egy hiba néhány Phoenix biosban (4.03 és 4.04), amely lefagy a CMOS-beállításban, ha a lemez nagyobb, mint 3277 MB. [négy]
4GB	FAT16 partíció méretkorlátja a Windows NT rendszerben.
4GB	A Windows NT 3.51/4.0 Workstation által a telepítés során létrehozott partíciókorlát [5] (annak oka, hogy a telepítés során létrejön egy FAT16 partíció, amely aztán NTFS -re konvertálódik ).
4,2 GB	A szektorok/fejek számának élő közvetítése a hengerek számának kétszeres csökkentésével és a fejek számának megduplázásával (az úgynevezett Large vagy ECHS (Extended CHS)) 1024 fejes korláthoz vezetett: 1024 × 128 × 63 × 512 → 4,2 GB . [négy]
7,8 GB	Windows NT 4.0 rendszerlemez méretkorlátja . [6]
7,9 GB	Amikor a fejek számát 15-re csökkentették, az ECHS (revised ECHS) mód lehetővé tette a megkettőzési módszerrel, hogy 15 × 2 × 2 × 2 = 240 fej konfigurációt kapjon, ami 7,9 GB-os korlátot adott.
8,4 GB	BIOS korlátozás (lásd alább ).
32 GB	Mesterséges korlátozás a FAT32 partíció méretére Windows 2000 , XP rendszerben . A rendszer megtagadta a nagyobb partíciók formázását. [7] [8] Az ok az erőforrások ésszerű felhasználása: a FAT32 nagyobb partícióval veszít teljesítményéből, az NTFS pedig éppen ellenkezőleg, kis partíciómérettel (~10 GiB) túl pazarló.
32 GB	Maximális támogatott lemezméret Windows 95 . [9]
33,8 GB	A nagy tárcsák 16 fejet, 63 szektort és 16 383 hengert tartalmaznak. A hengerek valós számának kiszámításához (a kapacitás osztva 16 × 63-mal), a hengerek száma meghaladja a 65 535-öt, ami egyes BIOS-ok lefagyását okozza. Emiatt a probléma miatt sok akkori meghajtón volt jumper , amely 32 GB-ra korlátozta a kapacitást.
128 GB 137 GB [4]	A szabványok korlátozása az ATA-1-ről az ATA/ATAPI-5-re (lásd alább ).
	Korlátozza a Windows XP SP1 rendszerben az NTFS-partíció méretét (az SP2-ben javítva).
	A Windows 98 által létrehozott maximális FAT32 méret. [7]
	Az SFS maximális mérete az Amiga család operációs rendszerében.
2 TB	Az MBR által támogatott teljes lemez maximális mérete (a partíciók kivételével) . MBR korlátok: partíció mérete, valamint a partíció kezdetétől a konténerig (elsődleges partíció esetén a lemez elejéig, logikai kötetek esetén kiterjesztett partíció elejéig) terjedő távolság - 32 bites szektorszám, azaz mindkét paraméter nem lehet több 2 TB-nál.
	Az ext3 fájlrendszer maximális mérete 32 bites architektúrán.
	Maximális partícióméret a Windows XP, Windows Vista, Windows 7 rendszerindításhoz (az MBR korlátozások miatt).
4 TB	az mdraid tömbelem maximális mérete 0.9 metaadatformátum használata esetén (2^32-1 szektor)
8 TB	FAT32 korlát . [nyolc]
16 TB	Az ext3 maximális mérete 64 bites architektúrán (4 KB-os blokk), Alpha esetén 8 KB-os blokk esetén legfeljebb 32 TB lehet.
	Maximális NTFS-méret 4 KB-os fürthöz.
	A ReiserFS fájlrendszer maximális mérete 3.6. [tíz]
	Az ISO 9660 fájlrendszer maximális mérete (optikai lemezeken használatos).
64 TB	A kiterjesztett lemeztömb méretének korlátozása a Windows 2003 rendszerben . [tizenegy]
256 TB	Az NTFS fájlrendszer maximális mérete (64 KB-os fürt esetén) a meglévő 32 bites megvalósításokban. [7] [11] A 48 bites LBA legfeljebb bájt címezésére képes, ami 256 TiB. 2011 végére legfeljebb 4 TB-os belső merevlemezek voltak a piacon. $2^{48}=256\szer 2^{40}$
512 TB	ExFAT fájlrendszerhez ajánlott maximális méret . [12]
4 PB	JFS - korlát 4 KB-os blokkban. [tíz]
8 PB	NFS- korlát . [tíz]
137 PB	ATA-6 szektorcímzési korlát (48 bites LBA).
1 EB	Az ext4 maximális mérete . [13]
8 EB	XFS korlát . [tíz]
16 EB	HFS+ határérték .
64 EB	Az exFAT fájlrendszer elméleti maximális mérete . [12]
256 ZiB	A ZFS fájlrendszer maximális mérete .
1 IB	Elméleti NTFS -korlát 64 KB-os blokkoknál és 64 bites címzésnél (jelenleg 32 bites). [7]

504 MB

Az MS-DOS korlátja a fejek megengedett számának 16 (1024 cilinder, sávonként 63 szektor, 16 fej, 512 bájt szektoronként). [4] [14]

Az 1990-es évek elejétől származó szoftverek , mint például az MS-DOS, az Int 13h hívást használták a merevlemezzel való munkához .

A lemezblokkok címzése az Int 13h hívásban úgy néz ki, mint a cilinder ( angol cilinder ), a fej ( fej ) és a szektor ( szektor ) száma - C/H/S. Ugyanakkor 10 bit van hozzárendelve a C -hez , 8-at a H-hez és 6-ot az S-hez.

A BIOS Int 13h kezelője beírja ezeket a számokat az IDE vezérlő vezérlőregisztereibe . Ezekben a regiszterekben 16 bit van hozzárendelve a C-hez, 4 a H-hez és 8 az S-hez.

A kettő kombinációja a C/H/S = 10/4/6 bit (összesen 20 bit) általános korlátozásához vezet, ami lehetővé teszi a szektorok címzését [15] . 512 bájt szektormérettel ez 528 482 304 bájtot (504 MB) ad. $2^{10}\times 2^{4}\times (2^{6}-1)=1024\times 16\times 63=1\,032\,192$

Maximális	BIOS	IDE	Általános korlátozás
Szektorok pályánként	63	255	63
Felületek (fejek)	256	16	16
Pályák	1024	65536	1024
Hangerő	8 064 MB	127,5 GB	504 MB

Ez a korlátozás 1994-1995-ben vált észrevehetővé, az első Pentium mikroprocesszorok idején . Ennek megkerülésére feltalálták a CHS értékek fordítását az Int 13h kezelőkódban a BIOS -ban . A fordítási algoritmusok között szerepelt az LBA ( English Linear Block Addressing ), amikor a CHS-címet lineáris címmé alakítják át, ami már továbbításra kerül a lemezvezérlőnek.

Elméletileg a különböző fordítási módszereknek ugyanazt az eredményt kellene adniuk, azonban egyes fordítási megvalósítások sajátosságai, valamint az adatstruktúrák ( partíciók ) lemezeken való elrendezése miatt az egy fordításban lemezre írt információ más fordításokban nem elérhető. . A lemezfordítási mód megváltoztatásához szükség volt a lemez „újraparticionálására” ( a partíciós tábla újbóli létrehozására ), ami a lemezre már írt információk elvesztését jelentette.

8,4 GB

Az INT 13 megszakításának maximális lehetséges értéke 1024 henger, 63 szektor, 255 fej. A sok korabeli BIOS korlátozása (P1-P2), amikor egy 8 GB-nál nagyobb meghajtót próbáltak észlelni, az ilyen BIOS-ok lefagytak, mert a fejek számának 256-nál kevesebbnek kell lennie. [4]

Az Int 13h interfészen 10 bit van lefoglalva a hengerszámhoz , 8 a fej számához és 6 a szektorszámhoz , összesen 24 bit. Ez lehetővé teszi a szektorok címzését [15] , ami 512 bájtos szektorméret esetén 8 455 716 864 bájtot (8064 MB, 7,875 GB) ad. $2^{10}\times 2^{8}\times (2^{6}-1)=1024\times 256\times 63=16\,515\,072$

Mire ez problémát jelentett - 1997-1998 körül - a teljes értékű többfeladatos operációs rendszereket , mint például a GNU/Linux, a FreeBSD és a Windows NT széles körben használták. Mivel a BIOS-ban található Int 13h kódot soha nem a többfeladatos működésre tervezték (főleg, hogy a processzort egy végtelen ciklussal terheli, miközben a vezérlő megszakítására vár), ezek az operációs rendszerek nem tudták használni az Int 13h-t a munkájuk során. Ehelyett – mint korábban a Novell NetWare – tartalmaztak egy IDE - illesztőprogramot , amely közvetlenül hozzáfér a vezérlő hardveréhez. Ez megszüntette az Int 13h-hoz kapcsolódó korlátozásokat a már betöltött operációs rendszer futtatásakor, de a rendszerindítási probléma (a rendszerindító betöltő indítása a BIOS által elérhető határon túl található lemezpartícióról ) megmaradt.

A probléma megoldására a BIOS fejlesztői az Int 13h-t új alfüggvényekkel bővítették, amelyek a szektorszámot 64 bites egész számként ( LBA ) fogadták el anélkül, hogy C/H/S-vel osztanák. Az operációs rendszer fejlesztői bevezették ennek az újításnak a támogatását a rendszertöltőkben (Windowsban ez a Windows NT 4.0 egyik szervizcsomagja 1997 - ben ), ami után a probléma megszűnt.

128 GB

Az ATA-1-től az ATA/ATAPI-5-ig terjedő IDE -vezérlő hardveres regiszter interfésze 16 bitet használ a C-számhoz, 4-et a H-hoz és 8-at az S-hez, azaz összesen 28 bitet. Ez lehetővé teszi a szektorok megcímzését [15] , ami 512 bájtos szektormérettel 136 902 082 560 bájtot (127,5 GB) ad. $2^{16}\times 2^{4}\times (2^{8}-1)=65536\times 16\times 255=267\,386\,880$

A probléma megoldása ilyen korlátozással csak hardver szinten lehetséges (és az illesztőprogramok frissítése az új hardverfunkciók használatához). Az ATA/ATAPI-6 szabványban került átvételre úgy, hogy egy bizonyos sorrendben (48 bites LBA) kétszer elküldi a címet a vezérlőnek. [16]

A Windows családban a 48 bites LBA támogatást a Windows 2000 SP4-ben és a Windows XP SP2 -ben adták hozzá . Ezenkívül a Windows 2000 rendszer megköveteli, hogy ezt a támogatást kifejezetten engedélyezze a rendszerleíró adatbázis szerkesztésével . [17]

Egyéb korlátozások

Az IDE és BIOS interfészek korlátain kívül más akadályok is voltak - hibák és korlátozások a programokban, az operációs rendszerben és a BIOS kódban.

Például a DOS nem támogat 255 fejnél többet, ezért ezen az operációs rendszeren nem fogadható el a 256 fejű geometria, ami azt jelenti, hogy azokon a számítógépeken, ahol a BIOS nem támogatta a 256-ról 255-re fordítást a szektoroknál nagyobb lemezekre, kérdéses volt. 512 bájtos szektormérettel ez 4 227 858 432 bájtot ad (4032 MB, 3,94 GB). $2^{10}\times 2^{7}\times (2^{6}-1)=1024\times 128\times 63=8\,257\,536$

Jegyzetek

↑ MS-DOS particionálási összefoglaló archiválva 2017. január 31-én a Wayback Machine -nél . Microsoft.
↑ 1 2 3 Merevlemez méretkorlátok archiválva 2011. november 30. a Wayback Machine -nél . A PC útmutató.
↑ Maximális partícióméret FAT16 lemezen Archiválva : 2011. december 14. a Wayback Machine -nél . Microsoft.
↑ 1 2 3 4 5 6 A partíciós táblák tulajdonságai Archiválva : 2019. április 23. a Wayback Machine -nél . Win.tue.nl.
↑ A telepítés során létrehozott rendszerindító partíció 4 gigabájtra korlátozott . Microsoft.
↑ A Windows NT 4.0 nem támogatja a 7,8 GB-nál nagyobb rendszerpartíciókat . Archiválva : 2012. február 25. a Wayback Machine -nél . Microsoft
↑ 1 2 3 4 NTFS.com NTFS vs FAT32 FAT64 exFAT FAT. Összehasonlítás. Az előadás archiválva : 2015. március 9. a Wayback Machine -nál .
↑ 1 2 FAT32 fájlrendszer-korlátozás a Windows XP rendszerben Archiválva : 2017. január 31. a Wayback Machine -nél . Microsoft.
↑ Nem támogatja a 32 GB-nál nagyobb merevlemezeket . Microsoft.
↑ 1 2 3 4 Fájlrendszer útmutató. Fájlrendszer útmutató . Archiválva : 2011. szeptember 17. a Wayback Machine -nél . linuxreviews.org.
↑ 1 2 Tárolási korlátok áttekintése Archiválva : 2011. december 20. a Wayback Machine -nél . Microsoft technológia.
↑ 1 2 Az exFAT fájlrendszer illesztőprogram-frissítő csomagjának leírása Archiválva : 2011. május 24. a Wayback Machine -nél . Microsoft.
↑ Áttérés ext4 -re Archiválva : 2008. december 1. a Wayback Machine -nél . IBM.
↑ Az 1024 hengeres (504 MiB / 528 MB) akadály archiválva 2012. január 2-án a Wayback Machine -nél . A PC útmutató.
↑ 1 2 3 A szektorok számozása egytől kezdődik, tehát minden szektor , nem BIOS és 255, nem 256 IDE esetén. $2^{6}-1=63$ $2^{6}=64$
↑ 6.20. 48 bites cím szolgáltatáskészlet // AT csatolás csomaginterfésszel - 6 (ATA/ATAPI-6) . - ANSI, T13 bizottság, 2001. december 14. - P. 51. Archivált másolat (hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2009. június 19. Az eredetiből archiválva : 2011. július 28.. (határozatlan) .
↑ KB305098: 48 bites logikai blokkcímzés támogatása ATAPI meghajtókhoz Windows 2000 rendszerben . Microsoft Tudásbázis (2006. április 13.). Hozzáférés dátuma: 2010. január 13. Az eredetiből archiválva : 2012. május 1.. (határozatlan)