Робота windows 8 з жорсткими дисками великої ємності

В одному із записів блогу про розробку Windows 8, Брайан Метью (Brian Matthew) - програміст з команди сховищ і файлових систем при Microsoft, написав про те, як Windows 8 буде справлятися з дисками дуже великої місткості.

За класифікацією Microsoft, дисками дуже великої місткості можуть називатися диски з ємністю в 2,2TB або більше. У блозі згадується недавній звіт дослідницької команди IDC, за даними якої місткість жорсткого диска до 2015 року може зрости до 8TB.

Розробляючи Windows 8, Microsoft планує забезпечити адресацію всій ємності великих жорстких дисків і підтримати виробників дисків в їх прагненні до випуску більш ефективних фізичних дисків - дисків з розміром сектора в 4K.

Відео: Windows 10 - Оптимізація жорсткого диска [HDD]

Для реалізації першого пункту планів, Microsoft запрограмувала свою ОС на використання різних методів адресації всій ємності дисків. Першим з них є метод логічної адресації блоку даних - Logical Block Addressing (LBA).

За словами Метью, в рамках даного методу кожен сектор має встановленим розміром (до недавнього часу, 512 байт на сектор), і сектори адресуються в монотонно збільшується порядку, починаючи від сектора 0 і до сектора n, де n = (загальна ємність диска в байтах ) / (розмір сектора в байтах).

Іншим методом забезпечення роботи великих дисків в Windows є масштабована схема розділів, що називається GUID Partition Table (GPT) розроблена групою компаній ще в 1990-х роках.

GPT допускає, щоб до 64-х біт інформації зберігали число, яке представляє максимальний розмір диска, що в свою чергу виражається в підтримці до 9,4 зеттабайт (1ZB = 1,000,000,000,000,000,000,000 байт). Підтримка GPT була реалізована в 64-х бітної Windows Vista і в сукупності з протоколом UEFI стане частиною Windows 8.

Відео: Як прибрати завантаження жорсткого диска на 100%. Рішення проблеми. Windows 7, 8, 8.1, 10

За словами Метью, партнери Microsoft старанно трудяться над створенням систем на базі Windows 8 з використанням UEFI. Можна очікувати, що на момент випуску Windows 8, нові системи будуть підтримувати установку Windows 8 на 3TB або більший диск, як і завантаження з нього.

Іншою проблемою жорстких дисків великої ємності є великий розмір сектора. Всі жорсткі диски мають будь-яку вбудовану корекцію помилок, яка дозволяє виробникам дисків автоматично вирішувати проблему зі слабким співвідношенням сигнал / шум при читанні з ldquo-бліновrdquo- диска. Оскільки ємності дисків збільшуються, біти стають все ближче і ближче один до одного, і тому співвідношення сигнал / шум при читанні з диска погіршується.

Як результат, сектора на жорсткому диску повинні зберігати більше кодів корекції помилок (Error Correction Codes або ECC), які допомагають виправляти помилки при читанні сектора. Сучасні диски вже дійшли до такої точки, що поточний метод зберігання ECC більше не є ефективним в плані використання місця.

Справа в тому, що значна частина в поточному 512-ти байтним секторі використовується для зберігання інформації ECC, замість того щоб бути доступною для зберігання ваших даних. Дана обставина, як і деякі інші, призвело до появи секторів збільшених розмірів.

В даний час на нових дисках використовуються сектора розміром в 4K. Насправді, перший такий диск був випущений ще в кінці 2009 року. Такі диски називаються дисками Advanced Format або AF.

Існує два методи роботи з цими дисками. Одним з них є метод емуляції, названий Read-Modify-Write.

Фізичний 4KB сектор можна логічно розбити на 512-ти байтниє сектори. Щоб записати єдиний логічний сектор, диск не може просто пересунути відповідну головку на цю секцію фізичного сектора і почати запис. Замість цього, диску необхідно вважати весь 4KB сектор в КЕШ, змінити в ньому 512-ти байтний логічний сектор, і потім записати весь 4KB сектор назад на диск.

Інший тип AF-дисків є так званим 4K Native. Даним дискам не потрібен метод емуляції.

Windows 8 буде першою операційною системою, яка буде підтримувати на AF-дисках як метод емуляції, так і 4K Native.

Зараз Microsoft працює над вирішенням проблем, що з`явилися з поданням секторів збільшеного розміру. В результаті Microsoft представить нові та вдосконалені існуючі API, які поліпшать запити додатків до фізичних секторів диска. Також компанія покращує роботу з великими секторами в NTFS, включаючи підбір відповідного сектора при виконанні розширюють записів (записів в кінець файлу).

Подібним чином Microsoft буде працювати над впровадженням великих секторів в новий формат VHDx, що використовується Hyper-V, для повної підтримки обох типів AF-дисків, як і над поліпшенням завантажувального коду Windows, щоб завантаження з дисків 4K Native відбувалася коректно.