Как реализованы секторы размером не кратных степени 2 в Advanced Format?

Question

[Сергей Соловьев]

Как мне стало понятно, в практически каждом HDD используется Advanced Format для разметки диска. В этой таблице представлено то, как размечается сектор, если размер - 512 б и 4096 Кб .
В результате, пользователь (ОС) работает только с сектором 512 б и 4096 Кб, а дополнительные расчеты чек-сумм остаются на стороне жесткого диска. Но я увидел, что кроме 512 и 4096 есть размеры секторов 4112, 4160 и 4224.

Тут у меня несколько вопросов:

1. Эти размеры (4112, 4160, 4224) относятся ко всему размеру или только тем, которыми оперирует ОС - размер пользовательских данных? (раньше не видел размеров секторов кроме 512 и 4096)
2. Размер чек-суммы для них одинаковые (100 байт как для 4096) или разные?
3. Если используется 512e, то как они соотносятся с размером сектора 4112, 4160 и 4224 или такое просто запрещено?
4. Необходима ли поддержка AF со стороны ОС или эта технология работает прозрачно?

Answer 1

[Saboteur]

Вы неверно прочитали информацию. Дополнительные байты используются на низком уровне контроллером диска для дополнительной коррекции ошибок.
Пользовательские данные все будут по 4096 на сектор.

1. ОС вообще с ними не работает, ОС работает с файловой системой и блоками/кластерами, а не секторами.
2. Чек сумма обычно такая же, но кроме чек суммы могут быть и другие данные для корелляции
3. 512 в современных устройствах уже не должно встречаться. После 2011 года все производители перешли на AF. Но в 4к секторах можно создавать 512байтные кластера или блоки
4. ОС практически никогда не занималась секторами. Очень очень давно до секторов можно было докопаться из биоса, но это было во времена, когда контроллер дисков находился на материнке. То есть во времена IDE...

Нынче все устройства идут с собственным контроллером, и ОС максимум создает разделы с адресацией секторов (но уже получает от контроллера все числа и не может достоверно знать это настоящий адрес или виртуальный), а внутри разделов уже будет файловая система с блоками или кластерами.

Comments

[Сергей Соловьев]

Значит сектор всегда 512 или 4096, а остальное - под ECC выделяется?

[SunTechnik]

Сергей Соловьев,
Для обычных OS (Windows, Linux, etc) используются диски, которые наружу отдают сектор равный 512 или 4096 байт.
Внутри диск использует сектор другого размера, для хранения ECC. Но, например NetApp или Hitachi используют в своих массива диски с не стандартным размером сектора (520 байт, если не изменяет память), для обеспечения сквозного контроля целостности данных.

Поэтому на любое правило может найтись исключение и говорить всегда - я бы не стал... ...

[shurshur]

Сергей Соловьев, да, всё так. Фактически на диске есть данные, которые видны только в пределах диска.

Там ещё и физическое расположение сектора может отличаться от логического при remap сбойных блоков на HDD и почти всегда на SSD.

[Saboteur]

Сергей Соловьев, Да, пользовательские диски всегда стандартные - 512 или 4096.
А то, что разные производители делают под капотом - это собственно не публичная информация, а внутренняя проприетарная информация. Как просто служебная, так и запатентованная. Вдобавок может еще и от серии к серии отличаться.
В любом случае ОС либо про это ничего не знает и работает с 512/4096, либо об этом знают проприетарные драйвера, сама же ОС опять ничего не знает.

[Pasha_21]

В любом случае ОС либо про это ничего не знает и работает с 512/4096, либо об этом знают проприетарные драйвера, сама же ОС опять ничего не знает.

По мне наиболее вероятен 3-й вариант: ECC каждого сектора при его чтении и при записи считает контроллер HDD, считает аппаратным способом и потому очень быстро. Отсюда у меня 2 дополнительных вопроса:
- в статье на вики упоминаются размеры сектора 4096, 4112, 4160 или 4224 , а еще далее по тексту - 4211. Это размеры чего ?
- что такое "distributed ECC" ?

[Pasha_21]

Что это за цифры могут быть:
4096-4096=0
4112-4096=16
4160-4096=64
4224-4096=128
4211-4096=115

[Saboteur]

Pasha_21,
"ECC каждого сектора при его чтении и при записи считает контроллер HDD, считает аппаратным способом и потому очень быстро"
Ну оно быстро не по этому, а потому что лишние несколько десятков байт не сильно влияют на скорость чтения/записи - на это глобальнее влияет размер диска а точнее плотность записи на дорожку и следовательно количество секторов на один оборот диска, количество самих дисков и головок и различные оптимизации движка соединенные с кешированием.
Что касается distributed ECC - что-то внутреннее, проприетарное, но обязательно относящееся ко всем дискам.

Вы похоже пытаетесь разобраться с терминологией конкретного производителя конкретной серии, это гиблое занятие - скорее всего это не есть какой-то стандарт вроде POSIX или единиц СИ, следовательно это может быть не термин а просто описание технологии которую использует отдельно взятый контроллер в узкой области. Возможно там делают дополнительный ECC на несколько секторов, что позволяет например ускорять чтение тем, что контроль производится сразу для бОльшего блока, а не для каждого маленького.

Например я вижу упоминание distributed ECC в применении к рейдам (очевидно) и к контроллерам SSD дисков, где это тоже очевидно, ибо там блоки могут быть объеденены одним большим чипом.
Поэтому следует уточнять где именно вы такое прочитали и какой смысл - вы углубляетесь в узкоспециализированную терминологию, для которой нет практического применения, если вы не работаете в компании-производителе подобных устройств (а в этом случае вы бы получили доступ к внутренней документации). В соседней компании терминология и технологии могут отличаться.

Answer 2

[Пума Тайланд]

Сейчас наверно все 4 килобайта, другого ОС не видит
В момент когда начался переход от 512 , в новых ОС нужна была поддержка 4к блоков иначе очень медленно работали новые диски так как она оперировала 512 а на диске были 4к, то есть читать местами приходилось в 8 раз больше чем надо.
Но эти проблемы все были в году 2008 наверно или около того, сверх несколько лет проблема ушла и диски все большие стали 4к и все ос уже поддерживали 4к из коробки.