Problem: Festplatten-Kapazität berechnen

[Reiko]

Hallo Leute.

Vielleicht kann mir jemand folgendes erklären.

Ich habe eine "Travelstar DARA 212000" Platte (IBM / Hitachi).

Nun will ich ein Linux-Derivat und DOS installieren und für Linux das Boot-Filesystem ca. 50-70 MB groß machen.
Es muß sich komlett unter den ersten 1024 Zylindern befinden.

DOS soll und muß ja ebenfalls unter den 1024 Zylindern verweilen.


Problem

Diverse Seiten zeigen mir unterschiedliche Parameter für meine 12.0 / 12.1 GB große Platte:

Eine Seite zeigt mir an:

• 
  Bytes / Sektor .....: 512
  Sektoren / Track..: 63
  Heads.................: 16
  Zylinder...............: 16384
  
  http://209.85.135.104/search?q=cach...000&hl=de&ct=clnk&cd=3&gl=de&client=firefox-a
  
  besser: http://209.85.135.104/search?q=cach...2GN&hl=de&ct=clnk&cd=9&gl=de&client=firefox-a

Eine andere Seite zeigt mir an:

• 
  Bytes / Sektor .....: 512
  Sektoren / Track..: ?
  Heads.................: 4
  Zylinder...............: 17088
  
  http://www.basoncomputer.com/item.aspx?id=IBMDARA212000

Frage 1:

Wie ist es möglich, dass unterschiedliche Seite je andere Daten zu einer Platte angeben !?


Frage 2:

Von der Travelstar DARA xxx gibt es unterschiedliche Varianten mit unterschiedlichen Speicher-Kapazitäten.
(S. Link 1)

Wie kann es sein, dass die unter Punkt 1 angegebenen Werte für alle 3 Varianten der Platte (25, 18, 15,12, 9, 6 GB) gleich sein können?


Frage 3:

Schaut man sich z.B. Punkte 1 an, sieht man:

• 
  63 Sektoren / Track
  16383 Zylinder

Bedeuten denn nun 63 Sektoren: Sektoren[0-63] also doch 64 tatsäcliche Sektoren oder Sektoren[0-62] = 63 tatsächliche Sektoren ?

"63" und "16383" sind halt etwas krume Zahlen und an sich eher störende Werte oder nicht?


Frage 4:
Egal, wie ich es rechne, ich komme nie auf den Wert meiner 12 GB =
12 072 517 632 Bytes

http://209.85.135.104/search?q=cach...2GN&hl=de&ct=clnk&cd=9&gl=de&client=firefox-a

 

[Madnex]

Moderne, und auch die Festplatte um die es hier geht, nutzen nicht mehr CHS zur Adressierung sondern LBA. Das was man im BIOS bezüglich Cylinder, Heads und Sectors eintragen kann, ist lediglich die logische Geometrie und hat nichts mit der tatsächlichen, physischen Geometrie (also dem inneren Aufbau) der Festplatte zu tun. Das BIOS weiß gar nicht wie die Festplatte tatsächlich intern aufgebaut ist. Auch ist die Anzahl der Sektoren pro Spur ist nicht mehr über die gesamte Festplatte gleich. Moderne Festplatten sind in Zonen aufgeteilt. In jeder Zone ist die Sektoranzahl pro Spur anders. Das nennt sich Zone-Bit-Recording.

Es gibt bei Festplatten verschiedene Kapazitätsgrenzen. Eine davon liegt bei 7,88 GiB bzw. 8,4 GB. Zur Festplattenansteuerung wurde früher der BIOS INT13h verwendet, der insgesamt 24 Bits für die Geometriedaten der Festplatte zur Verfügung stellt. 10 Bits für die Zylinderanzahl (max. 1.024 Zylinder), 8 Bits für die Kopfanzahl (max. 256 Köpfe) und 6 Bits für die Sektoranzahl (max. 63, da die Nummer 0 nicht verwendet wird, es geht bei 1 los).

1024 Zylinder x 256 Köpfe x 63 Sektoren x 512 Bytes pro Sektor = 8.455.716.864 Bytes.

Mehr ist über die CHS-Adressierung nicht möglich. Und genau hier hast du deine "ersten" 1024 Zylinder, also bei 7,88 GiB (genau genommen liegt die Grenze zwischen 7,38 GiB und 7,88 GiB, da manche ältere DOS und Windows Versionen einen Bug haben und nicht mit 256 Köpfen umgehen können, sodass das BIOS etwas tricksen musste und so die maximal mögliche Kapazität nach unten schob).

Um diese Grenze zu umgehen wurde der erweiterte INT13h eingeführt. Das BIOS musste zwischen der nun logischen und der anderen, physischen Geometrie übersetzen. Beim LBA-Modus ist automatisch so eine Übersetzung (translation) aktiv. Das BIOS und das Betriebssystem müssen den erweiterten INT13h unterstützen, damit auf die Festplatte oberhalb der 7,88 GiB zugegriffen werden kann, solange noch kein betriebssystemeigener Treiber geladen ist, der nicht den Umweg über das BIOS nimmt.

Eine aktuelle Linux Distribution sollte damit allerdings kein Problem mehr haben.

Wie kann es sein, dass die unter Punkt 1 angegebenen Werte für alle 3 Varianten der Platte (25, 18, 15,12, 9, 6 GB) gleich sein können?

Aus Kompatibilitätsgründen haben alle Festplatten über 8,4 GB bzw. 7,88 GiB eine logische Geometrie von 16,383 Zylindern, 16 Köpfen und 63 Sektoren. Aus diesem Grund kannst du anhand dieser Zahlen nichts mehr ausrechnen.

Wie ist es möglich, dass unterschiedliche Seite je andere Daten zu einer Platte angeben !?

Die erste verlinkte Seite gibt die logische Geometrie und die zweite die physische Geometrie der Festplatte an.