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Comment ça fonctionne : le matériel

2 To ça va, 3 To bonjour les dégâts !
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Pour comprendre pourquoi il existe des limitations, il faut d'abord comprendre comment fonctionne l'ensemble. Il existe deux types de limitations, celles qui proviennent du matériel (limitation du BIOS ou de la norme elle-même) et celles qui proviennent du logiciel (limitation du schéma des partitions ou du système de fichiers). Intéressons-nous à la façon dont le matériel calcule la taille maximale du disque dur.

Comment la machine gère les disques durs : le CHS

Pour le côté matériel, la capacité des disques durs a été calculée de la façon suivante dans la norme (un héritage des premiers PC) : un nombre de cylindres multiplié par un nombre de têtes multiplié par un nombre de secteurs, chaque secteur offrant une capacité usuelle de 512 octets. Ce mode de mesure est hérité des disquettes et dans la pratique, il ne représente pas réellement la structure du disque. Prenons un exemple : un disque dur doté de 1 024 cylindres, 8 têtes et 32 secteurs offrira donc une capacité de 134 217 727 octets (134 Mo pour les constructeurs, 128 Mio pour les systèmes d'exploitation). Le premier problème de ce système est venu du fait que les valeurs maximales pour le nombre de cylindres, le nombre de têtes et le nombre de secteurs ne sont pas les mêmes dans le BIOS et dans la norme elle-même : il a donc fallu prendre les plus petites valeurs communes. Le mode CHS (Cylinder Head Sector) a d'ailleurs été abandonné après quelques années au profit du LBA.

Le LBA

Le LBA (Logical Block Addressing) est plus simple : il consiste à utiliser un index qui va permettre de sélectionner chaque bloc facilement. En pratique, on dispose d'une valeur sur 28 bits (jusqu'à l'ATA-5) qui permet des disques durs de 137 Go (128 Gio) ou d'une valeur sur 48 bits (ATA-6 et plus) qui permet d'atteindre 144 Po (128 Pio). Notons que pour les anciens systèmes qui ne comprennent que le mode CHS (DOS, Windows NT 4.0, par exemple), il existe un mode de conversion entre LBA et CHS. En simplifiant, le LBA est un index qui permet d'atteindre un secteur en particulier, et la limite maximale est donc liée aussi à la taille du secteur.

Actuellement, les disques durs utilisent donc toujours le LBA (l'interface SATA est une partie de la norme ATA générale) et tous les systèmes récents sont évidemment capables de travailler avec ce mode d'adressage.