Работа Windows 8 с жесткими дисками большой емкости

Windows 8 должна выйти где-то в средине 2012 года. К этому моменту емкость механических жестких дисков для настольных компьютеров может значительно возрасти, даже несмотря на текущий перебой с поставками HDD.

В одной из записей блога о разработке Windows 8, Брайан Мэтью (Brian Matthew) - программист из команды хранилищ и файловых систем при Microsoft, написал о том, как Windows 8 будет справляться с дисками очень большой емкости.

По классификации Microsoft, дисками очень большой емкости могут называться диски с емкостью в 2,2TB или больше. В блоге упоминается недавний отчет исследовательской команды IDC, по данным которой емкость жесткого диска к 2015 году может возрасти до 8TB.

Разрабатывая Windows 8, Microsoft планирует обеспечить адресацию всей емкости больших жестких дисков и поддержать производителей дисков в их стремлении к выпуску более эффективных физических дисков – дисков с размером сектора в 4K.

Для реализации первого пункта планов, Microsoft запрограммировала свою ОС на использование различных методов адресации всей емкости дисков. Первым из них является метод логической адресации блока данных - Logical Block Addressing (LBA).

Со слов Мэтью, в рамках данного метода каждый сектор обладает предустановленным размером (до недавнего времени, 512 байт на сектор), и секторы адресуются в монотонно увеличивающемся порядке, начиная от сектора 0 и до сектора n, где n = (общая емкость диска в байтах)/(размер сектора в байтах).

Другим методом обеспечения работы больших дисков в Windows является масштабируемая схема разделов, называющаяся GUID Partition Table (GPT) разработанная группой компаний еще в 1990-х годах.

GPT допускает, чтобы до 64-х бит информации хранили число, которое представляет максимальный размер диска, что в свою очередь выражается в поддержке до 9,4 зеттабайт (1ZB = 1,000,000,000,000,000,000,000 байт). Поддержка GPT была реализована в 64-х битной Windows Vista и в совокупности с протоколом UEFI станет частью Windows 8.

Со слов Мэтью, партнеры Microsoft усердно трудятся над созданием систем на базе Windows 8 с использованием UEFI. Можно ожидать, что на момент выпуска Windows 8, новые системы будут поддерживать установку Windows 8 на 3TB или более крупный диск, как и загрузку с него.

Разработка Windows 8: работа системы с жесткими дисками большой емкости

Другой проблемой жестких дисков большой емкости является большой размер сектора. Все жесткие диски имеют какую-либо встроенную коррекцию ошибок, которая позволяет производителям дисков автоматически решать проблему со слабым соотношением сигнал/шум при чтении с "блинов" диска. Т.к. емкости дисков увеличиваются, биты становятся все ближе и ближе друг к другу, и поэтому соотношение сигнал/шум при чтении с диска ухудшается.

Как результат, сектора на жестком диске должны хранить больше кодов коррекции ошибок (Error Correction Codes или ECC), которые помогают исправлять ошибки при чтении сектора. Современные диски уже дошли до такой точки, что текущий метод хранения ECC больше не является эффективным в плане использования места.

Дело в том, что значительная часть в текущем 512-ти байтном секторе используется для хранения информации ECC, вместо того чтобы быть доступной для хранения ваших данных. Данное обстоятельство, как и некоторые другие, привело к появлению секторов увеличенных размеров.

В настоящее время на новых дисках используются сектора размером в 4K. В действительности, первый такой диск был выпущен еще в конце 2009 года. Такие диски называются дисками Advanced Format или AF.

Существует два метода работы с этими дисками. Одним из них является метод эмуляции, названный Read-Modify-Write.

Физический 4KB сектор можно логически разбить на 512-ти байтные секторы. Чтобы записать единственный логический сектор, диск не может просто передвинуть соответствующую головку на эту секцию физического сектора и начать запись. Вместо этого, диску необходимо считать весь 4KB сектор в КЭШ, изменить в нем 512-ти байтный логический сектор, и затем записать весь 4KB сектор назад на диск.

Разработка Windows 8: работа системы с жесткими дисками большой емкости

Другой тип AF-дисков является так называемым 4K Native. Данным дискам не нужен метод эмуляции.

Windows 8 будет первой операционной системой, которая будет поддерживать на AF-дисках как метод эмуляции, так и 4K Native.

Сейчас Microsoft работает над решением проблем, появившихся с представлением секторов увеличенного размера. В итоге Microsoft представит новые и улучшенные существующие API, которые улучшат запросы приложений к физическим секторам диска. Также компания улучшает работу с большими секторами в NTFS, включая подбор подходящего сектора при выполнении расширяющих записей (записей в конец файла).

Подобным образом Microsoft будет работать над внедрением больших секторов в новый формат VHDx, использующейся Hyper-V, для полной поддержки обоих типов AF-дисков, как и над улучшением загрузочного кода Windows, чтобы загрузка с дисков 4K Native происходила корректно.


Кто Онлайн

Сейчас 11 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте