Interpretasi jumlah kepala yang dikembalikan oleh fdisk

Info tentang HDD:

$ sudo fdisk -l

Disk /dev/sda: 250.1 GB, 250058268160 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 30401 cylinders, total 488395055 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
...

Jadi ada tertulis bahwa ada 255 kepala.

Sumber: http://www.tldp.org/LDP/sag/html/hard-disk.html

Melihat gambar di atas sepertinya ada 255 (jumlah kepala) / 2 (dua kepala per piring) = 127 piring yang tampaknya jumlah yang cukup luar biasa. Bagaimana menafsirkan apa arti kepala secara fisik?

Seperti yang telah ditunjukkan dalam komentar, nomor silinder / kepala / sektor yang dilaporkan untuk geometri drive fisik tidak memiliki dasar dalam kenyataan saat ini. Anda dapat dengan aman mengabaikan angka-angka itu.

Untuk memahami apa yang terjadi, kita harus kembali ke model IBM 5150 PC tahun 1981.

Konfigurasi asli 5150 adalah beberapa kombinasi penyimpanan kaset dan floppy disk. Bahkan pada awalnya tidak mendukung hard disk ( satu dapat dipasang kembali, tetapi yang membutuhkan kartu pengontrol terpisah serta catu daya yang lebih kuat daripada yang datang dengan dari pabrik; ditambah, mereka adalah kemewahan yang sangat mahal ). Dengan floppy disk, masuk akal untuk membahas media dalam hal head, cylinder dan sektor; jumlah ini menerjemahkan dengan mudah ke lokasi tertentu di media fisik, dan relatif mudah untuk bekerja dengan perangkat lunak maupun firmware pengontrol dan perangkat keras drive. Ketika Anda hampir benar-benar membayar per byte dari segala jenis penyimpanan, kesederhanaan adalah hal yang sangat bagus untuk dimiliki.

Karena 5150 memiliki jumlah memori yang sangat terbatas, baik RAM dan penyimpanan ( model dasar memiliki 16 KiB RAM ; teks dari jawaban ini akan memakan sekitar setengah dari RAM, apalagi perangkat lunak untuk bekerja dengan teks), penting untuk membuang sesedikit mungkin. Jadi para insinyur yang terlibat menghasilkan seperangkat batasan yang mungkin tampak besar pada saat itu: silinder dikodekan menggunakan 10 bit, kepala dikodekan menggunakan 8 bit, dan jumlah sektor dikodekan menggunakan 6 bit, yang semuanya bisa dikemas dengan rapi menjadi tiga byte dengan sihir bithifting . Ini memungkinkan pengalamatan 256 kepala, 1024 silinder per kepala dan 64 sektor per silinder.(Dalam prakteknya, angka 0 untuk setiap tidak digunakan.) Dengan 512 byte sektor, ini memungkinkan pengalamatan grand total 8 GiB, sebuah besar jumlah data pada tahun 1981. Bahkan lebih praktis sepuluh kepala drive yang memberi Anda batas atas 320 MiB, pada saat media penyimpanan "kelas atas" pada saat pengenalan 5150 adalah 160 kilobyte floppy disk (menggunakan delapan sektor per track dan 40 track atau silinder). Jika kita memperkirakan ini berdasarkan penggantian disket-disket itu dengan DVD lapis tunggal, yang menyimpan sedikit di atas 4 GiB, daripada 8 drive GiB kita akan melihat pada drive tunggal yang dapat menyimpan pada urutan 100 TB. Lihat siapa saja di cakrawala pasar dalam waktu dekat? Saya kira tidak.

Faktor yang menyulitkan adalah bahwa standar IDE asli menggunakan pengkodean CHS yang berbeda . Ini digunakan 28 bit untuk CHS, pengkodean silinder sebagai 16 bit, kepala sebagai 4 bit dan sektor sebagai 8 bit. Karena semua orang menyukai kompatibilitas, dengan mengambil yang terbesar dari keduanya, kami mendapatkan 10 bit silinder, 4 bit kepala, dan 6 bit sektor. Karena sektor 0 tidak digunakan, ini memungkinkan mengatasi 1.032.192 sektor yang masing-masing sebesar 512 byte bekerja hingga 504 MiB. Ada batasan pertama hard drive yang ditemui: penghalang 500 MB. Dengan menggunakan skema CHS IDE penuh dengan sektor 512 byte dan tidak peduli tentang kompatibilitas CHS IBM, Anda dapat mengatasi 127,5 GiB.

Juga, 256 head drive tidak pernah benar-benar tertangkap di pasar. (Bahkan hari ini, sebagian besar hard disk drive menggunakan kurang dari setengah lusin piring-piring, dengan satu kepala untuk setiap sisi masing-masing piring .) Jadi seseorang berpikir tentang trik meminjam bit yang tidak digunakan dan menggunakan kembali. Oleh karena itu, drive dapat menampilkan dirinya memiliki kepala empat kali lebih banyak daripada yang sebenarnya, tetapi pada kenyataannya menggunakan dua bit tambahan untuk mengatasi silinder sebagai gantinya. Firmware dapat melakukan terjemahan dengan cukup mudah karena tidak perlu dibatasi dengan cara yang sama dengan format pengalamatan 5150 CHS asli, apalagi penyebut umum terendah dari pengalamatan IDE / ATA dan IBM CHS. Namun, agar tetap kompatibel, drive tetap harus menyajikan geometri CHS. Maka lahirlah geometri terjemahan yang dibantu LBA. Hal ini memungkinkan jangkauan 8 GiB teoritis penuh dari skema CHS untuk digunakan , tetapi memberi kami monstrocities seperti drive yang melaporkan bahwa mereka memiliki ratusan kepala hanya sehingga ada beberapa cara untuk mengatasi semua sektor drive melalui geometri CHS.

CHS bertahan dalam beberapa cara hingga akhir 1990-an, ketika ukuran hard disk drive umum mulai merangkak naik ke batas teoretisnya. Pada titik itu, menjadi jelas bahwa sesuatu yang sama sekali berbeda diperlukan. Drive juga menjadi lebih maju, dan sekitar waktu itu drive mulai memiliki kemampuan untuk, secara transparan ke sistem operasi, memetakan kembali bad sector (ini sebelumnya menjadi tanggung jawab kode sistem file sistem operasi, dan merupakan alasan mengapa misalnya MS -DOS 6.x "ScanDisk" memiliki kemampuan untuk melakukan sapuan baca / tulis fisik pada seluruh drive). Khususnya ketika Anda masuk ke wilayah pemetaan ulang sektor transparan, seluruh konsep pengalamatan CHS menjadi tidak berarti karena tidak ada yang mengatakan bahwa alamat CHS yang Anda minta ada hubungannya dengan yang akhirnya digunakan.

Idenya lahir untuk sekadar mengarahkan drive sebagai satu bundel sektor. SCSI telah memiliki ini selama beberapa waktu , awalnya menggunakan LBA 21-bit tetapi kemudian pindah ke LBA 32-bit, tetapi PC telah benar-benar terjebak di kamp CHS meskipun LBA 22-bit telah menjadi pilihan bahkan dalam standar IDE asli dating kembali ke pertengahan 1980-an . Ini adalah LBA, atau Penanganan Blok Logis. Untuk tujuan kami, mode LBA standar standar awal yang relevan adalah LBA-28, yang memungkinkan menangani 128 GiB sektor 512 byte; di ATA-6 digantikan oleh LBA-48 . Semua modern ( paling post-1996)) drive adalah LBA, serta sistem operasi yang mengetahui tentang drive yang dapat memiliki sektor 512 byte atau 4096 byte. Ketika driver disk sistem operasi menginginkan sejumlah data, ia mengeluarkan permintaan baca untuk nomor sektor N, atau angka sektor interval M hingga N. Drive fisik kemudian bebas menerjemahkan ini ke geometri internal apa pun yang digunakannya, dengan cara apa pun ia memilih untuk menggunakan. Ini termasuk pemetaan ke piring-piring fisik atau chip, dan lokasi di dalamnya, serta pemetaan ulang sektor transparan. OS tidak pernah perlu tahu atau khawatir dengan detail-detail itu. Itu sebabnya Anda bisa mencolokkan SSD dan itu hanya berfungsi, terlepas dari keseluruhan konsep silinder, kepala, dan sektor yang sama sekali tidak masuk akal sama sekali dengan penyimpanan solid-state.Kami saat ini menggunakan pengalamatan LBA 48-bit , yang memungkinkan menangani sektor 2 ^ 48 (sekitar 3 * 10 ^ 14). Dengan sektor 512 byte, yang memungkinkan menangani 128 PiB; perpindahan ke sektor 4.096 byte secara teoritis meningkatkan ini menjadi 1 EiB, meskipun itu mungkin akan memerlukan perubahan pada protokol komunikasi perangkat. Meski begitu, 128 PiB jauh melampaui apa yang secara praktis bisa dilakukan dengan teknologi saat ini sehingga ini tidak mungkin menjadi masalah dalam waktu dekat setidaknya. (Anda akan membutuhkan sekitar 20.000 drive 6 TB bermodel baru yang digariskan ke dalam satu larik tunggal untuk menjadi lebih dekat.)

Drive modern juga mengekspos SMART Data pemantauan diri, sehingga jika OS atau aplikasi tidak peduli, ia dapat menemukan beberapa tentang apa yang terjadi berkaitan dengan untuk remapping sektor misalnya. Tetapi tidak perlu bagi OS untuk melihat informasi itu, karena (dalam teori, bagaimanapun) itu semua ditangani secara internal oleh drive.