Фиксированная блочная архитектура

Архитектура с фиксированными блоками ( FBA ) — это термин IBM, обозначающий структуру жесткого диска (HDD), при которой каждый адресуемый блок (чаще сектор ) на диске имеет одинаковый размер, с использованием 4-байтовых номеров блоков и нового набора команд. коды. ^[1] Термин FBA был создан и использовался IBM для своих жестких дисков 3310 и 3370 , начиная с 1979 года, чтобы различать такие диски, поскольку IBM отошла от формата записи с переменным размером записи, используемого на мэйнфреймов IBM, жестких дисках начиная с 1964 года с выпуском System/360 .

Обзор

Начиная с RAMAC и до начала 1960-х годов, большая часть данных на жестком диске адресулась в форме трехзначной схемы адресации блоков «цилиндр, головка и сектор» (CHS) ; номер цилиндра, в котором расположена головка механизма доступа; номер головки, выбравшей головку чтения-записи; и номер сектора, который указывает положение вращения блока фиксированного размера. 2 июня 1961 года IBM представила 1301 с записями переменной длины, и рынок секторно-ориентированных дисков затмился на десятилетия.

1964 года IBM System/360 представила свой новый формат самоформатирующихся записей переменной длины для дисков и других накопителей с произвольным доступом, в котором каждая запись имела необязательное ключевое поле переменной длины и поле данных переменной длины. Дисковые, барабанные и запоминающие устройства мэйнфреймов IBM, называемые устройствами хранения данных с прямым доступом (DASD), адресуются с использованием шестибайтового адреса поиска для команд поиска и пятибайтового CCHHR для команд подсчета поиска. OS/360 и другие операционные системы S/360 использовали 8-байтовый адрес, структурированный как MBBCCHHR (экстент (M) ^[а]-Бин (ББ) ^[б]-Цилиндр (CC)-Головка (HH)-Запись (R), ^[2] который был способен хранить записи различного размера, до 255 таких записей на дорожку, при этом нулевая запись (R0) была зарезервирована для определенной информации для исправления ошибок, такой как дефекты пропуска). Помимо данных записи могут также содержать ключ. Длина ключа, как и длина данных, была указана приложением, записывающим запись. Помимо адресации записей по номеру, можно было искать диски по ключу, используя базовую структуру данных ключа подсчета (CKD).

Термин «архитектура с фиксированными блоками» был введен IBM в 1979 году. ^[3] чтобы отличить этот формат от формата записи переменной длины. Каждая дорожка разделена на блоки фиксированной длины, состоящие из поля идентификатора и поля данных. Прикладные программы обращаются к блокам по относительному номеру блока и не могут обращаться к ним по цилиндру, головке и записи. Хотя команды FBA допускали запрос на определение размера области данных, ^[с] 3310 ^[4]^: 2–1 и 3370 ^[5]^: 3 имеют поля данных одинакового размера, 512 байт. Архитектура с фиксированными блоками была принята для нескольких жестких дисков мэйнфреймов, производимых IBM, начиная с 1970-х годов, а современные системы DASD продолжают поддерживать 3310 и 3370 совместимость . MVS по-прежнему требует CKD DASD, хотя к 1990-м годам все новые жесткие диски IBM использовали внутренние фиксированные сектора.

Различные секторные диски IBM имели размеры блоков 100 ^[6] или 200 символов, ^[7] и 270, ^[8]^[9] 366, ^[10]^: 11 512, ^[4]^: 2–1^[5]^: 3 1024, 2048 или 4096 байт.

Блоки обычно разделяются на дорожке межзаписными промежутками . Вместе размер блока и размер промежутка между записями определяют, сколько блоков может поместиться на каждой дорожке.

Более поздние форматы

Более поздним развитием дисковой адресации стала адресация логических блоков ( LBA ), в которой тройка секторов головки цилиндров была заменена одним числом, называемым номером блока. Внутри жесткого диска этот номер линейного блока был преобразован в номер цилиндра, номер головки и номер сектора. Перемещение трансляции на диск позволило производителям дисков размещать разное количество блоков на каждой дорожке прозрачно для программного обеспечения, осуществляющего доступ.

Еще позже в магнитных жестких дисках использовалась эволюция LBA, где размер адресуемых секторов диска может отличаться от размера физического блока. Например, жесткие диски расширенного формата (AF) 512e используют физические секторы размером 4096 байт, а их встроенное ПО обеспечивает эмуляцию виртуального сектора размером 512 байт; таким образом, «512e» означает «512-байтовую эмуляцию».

См. также

Примечания

^ Экстент может быть от 0x00 до 0xff, при этом для каждого набора данных может быть до 16 экстентов в конкатенации (ассоциации) до 16 логически отдельных устройств, даже разных типов устройств, хотя каждое распределение устройств может иметь только 16 таких экстентов.
^ Применяется только к устройствам 2321 Data Cell, в противном случае имеет значение 0x00.
^ Не считая ECC

Ссылки

^ IBM (сентябрь 1987 г.), IBM 3880 Storage Control Models 1, 2, 3 и 4. Описание руководства (PDF) , десятое издание, GA26-1661-9 .
^ Операционная система IBM System/360: блоки управления системой
^ Шор, Рита (4 августа 1980 г.). «FBA для 3310-х, 3370-х годов под названием «Monkey Wrench» » . Компьютерный мир . Том. 14, нет. 31 . Проверено 3 апреля 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Справочное руководство по хранилищу IBM 3310 Direct Access (PDF) (второе изд.). ИБМ. Март 1979 г. GA26-1660-1. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
^ Перейти обратно: ^а ^б Справочное руководство по хранилищу IBM 3370 Direct Access (PDF) (второе изд.). ИБМ. Сентябрь 1979 г. GA26-1657-1. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
^ Дисковое хранилище IBM 350
^ «Руководство по проектированию клиентов IBM, инструкция 1405 Disk Storage» . ИБМ. 1962 год . Проверено 22 сентября 2014 г.
^ IBM Field Engineering Theory of Operation, 2311 Disk Storage Drive, модели 1, 11 и 12 (PDF) (Пятое изд.). Y26-5897-44. - описывает внутренности IBM 2311, который имел как модель данных с ключами счета, так и две модели с блоками данных фиксированного размера.
^ Функциональные характеристики IBM System/360 Model 20 (PDF) . ИБМ. А26-5847-3.
^ Функциональные характеристики IBM System / 360 Model 44 (PDF) (шестое изд.). ИБМ. А22-6875-5.

[2] Экстент может быть от 0x00 до 0xff, при этом для каждого набора данных может быть до 16 экстентов в конкатенации (ассоциации) до 16 логически отдельных устройств, даже разных типов устройств, хотя каждое распределение устройств может иметь только 16 таких экстентов.

[3] Применяется только к устройствам 2321 Data Cell, в противном случае имеет значение 0x00.

[6] Не считая ECC

[1] IBM (сентябрь 1987 г.), IBM 3880 Storage Control Models 1, 2, 3 и 4. Описание руководства (PDF) , десятое издание, GA26-1661-9 .

[4] Операционная система IBM System/360: блоки управления системой

[5] Шор, Рита (4 августа 1980 г.). «FBA для 3310-х, 3370-х годов под названием «Monkey Wrench» » . Компьютерный мир . Том. 14, нет. 31 . Проверено 3 апреля 2018 г.

[IBM3310-7] Перейти обратно: ^а ^б Справочное руководство по хранилищу IBM 3310 Direct Access (PDF) (второе изд.). ИБМ. Март 1979 г. GA26-1660-1. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )

[IBM3370-8] Перейти обратно: ^а ^б Справочное руководство по хранилищу IBM 3370 Direct Access (PDF) (второе изд.). ИБМ. Сентябрь 1979 г. GA26-1657-1. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )

[9] Дисковое хранилище IBM 350

[10] «Руководство по проектированию клиентов IBM, инструкция 1405 Disk Storage» . ИБМ. 1962 год . Проверено 22 сентября 2014 г.

[11] IBM Field Engineering Theory of Operation, 2311 Disk Storage Drive, модели 1, 11 и 12 (PDF) (Пятое изд.). Y26-5897-44. - описывает внутренности IBM 2311, который имел как модель данных с ключами счета, так и две модели с блоками данных фиксированного размера.

[12] Функциональные характеристики IBM System/360 Model 20 (PDF) . ИБМ. А26-5847-3.

[13] Функциональные характеристики IBM System / 360 Model 44 (PDF) (шестое изд.). ИБМ. А22-6875-5.

[1]

[а]

[б]

[2]

[3]

[с]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]