Цитата Tau_0:
|
1. Операционная система работает с томами, а не с секторами на диске, поэтому без разделов никак не обойтись... »
|
Неверно. Для работы ОС с диском разделы не обязательны. Впрочем, это не имеет отношения к данной теме.
Цитата Tau_0:
2. Хард работает с хостом (чипсетом или специализированным контроллером) по ANSI протоколу, описанному в документе AT Attachment
with Packet Interface - 6 (ATA/ATAPI-6) . Режим может быть DMA (без вмешательства CPU) или PIO (под правлением CPU). В этом нет никакой беды, --- только радость... »
|
Вообще не понимаю, с какой целью Вы это написали. Если бы Вы потратили немного времени и прочитали стандарт, то могли бы заметить, что он включает в себя описание физического уровня интерфейса.
А команды, которые контроллер может выдавать диску включают в себя установку однобайтовых регистров HDD.
Так, 28-мибитный адрес логического сектора формируется программированием четырех регистров: LBA Low, LBA Mid и LBA High. Поскольку регистры 8-мибитные, таким образом можно задать 24 бита адреса. Поэтому оставшиеся старшие 4 бита хранятся в младшей половине другого 8-мибитоого регистра - регистра управления устройством (device control register).
32-хбитной LBA адресации, о которой Вы упоминали в своем сообщении, не существует в природе:
Цитата Tau_0:
|
Старые контроллеры и BIOS поддерживали не 32 битную LBA адресацию, а 28 битную... Но теперь уже ВСЁ давно на 48 бит. »
|
Сейчас я потрачу немного времени на то, чтобы объяснить как функционирует LBA-48.
Для реализации такой схемы адресации, однобайтовые регистры накопителя были заменены FIFO-стеком, вмещающим два однобайтовых значения.
Для адресации секторов с помощью LBA-48 в регистры накопителя производится не одна, а две записи.
Названия ATA команд ориентированных на работу с 48-миразрядной адресацией, совпадают с названиями команд LBA-28 с добавленным к ним суффиксом "EXT". Например, аналогом команды "READ DMA" является команда "READ DMA EXT".
Первая запись в регистры формирует младшую половину адреса сектора (биты с 0 по 23). Вторая - старшую (биты с 24 по 47). Device control register в формировании адреса непосредственного участия не принимает, однако поле LBA (6-ой бит этого регистра) должен быть выставлен в 1.
Для чего я это рассказываю? Для того, чтобы стало понятно, что при выполнении дисковых операций
контроллер выполняет работу по установке управляющих регистров накопителя.
А откуда контроллер узнает, какие именно команды необходимо выдать накопителю? Он, естественно, получает команды от операционной системы. Но вот беда - в "родном" для SATA-контроллеров режиме работы, они получают команды в формате CDB (command descriptor block), которые записываются CPU в непрерывную (в пространстве ввода-вывода) последовательность портов. Результат работы команды либо считывается из портов ввода-вывода, либо, в большинстве случаев, отображается на выделенный в адресном пространстве процессора участок памяти.
Отсюда легко понять две вещи:
1. Длина CDB должна быть достаточной для того чтобы вместить адрес логического блока. Эта длина не является постоянной и может быть 10, 12 или 16 байт.
Операционная система может сформировать команду любой длины. Это-то не проблема. Проблема в том, чтобы контроллер понимали умел интерпретировать эту команду.
Вся беда в том, что во-первых, в самом CDB для адреса сектора может быть отведено недостаточно места. Так, в 10 и 12-байтовых командах под адрес сектора выделено только 4 байта. Это делает невозможным адресацию секторов за пределами 2.1TiB.
Но и это еще не всё. Как мы уже выяснили, непосредственно ATA команды накопитель принимает только в режиме совместимости ("IDE"). В родном режиме работы контроллера (который часто называют AHCI, хотя это и неправильно) должна быть выполнена процедура трансляции команд (SAT - стандарт t10/2126-D). Эта процедура выполняется микропрограммой контроллера. К сожалению, в момент появления дисков ёмкостью более 2.1TiB, микропрограмма предусматривала хранение адреса сектора в 32-хбитном регистре.
В результате, контроллер оказывался не в состоянии транслировать полученные CDB в правильную последовательность ATA команд и итог оказывался тот же самый - секторы с адресами больше 2^32-1 оказывались недоступны.
