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Logical Block Addressing

aus Wikipedia, der freien Enzyklopadie

Der Begriff Logische Blockadressierung (LBA) oder englisch Logical Block Addressing bezeichnet eine Adressierungsmethode bei ATA-Festplatten.

Die Blocke der Festplatte werden im Gegensatz zur dreidimensionalen CHS-Adressierung (kurz fur englisch Cylinder/Head/Sector) komplett unabhangig von der Festplattengeometrie adressiert. Dabei werden beim LBA-Verfahren die Blocke einfach gezahlt, beginnend mit Null. Jeder LBA-Block entspricht einem einzelnen Sektor der CHS-Adressierung.

Bei LBA wird zwischen Adressen mit 28 und 48 Bit unterschieden:

  • Eine 28 Bit lange LBA-Adresse ermoglicht die Adressierung von 268.435.456 Blocken. Bei der ublichen Block- und Sektorgrosse von 512 Byte = 2 9 {\displaystyle 2^{9}} Byte entspricht das 128 GiB = 2 7 2 30 {\displaystyle 2^{7}\cdot 2^{30}} Byte.
  • Als Erweiterung wird mit ATA-6 eine 48-Bit-Adressierung (48-Bit-LBA oder auch Big-LBA) eingefuhrt, mit der 281.474.976.710.656 Blocke (also 128 PiB = 2 7 2 50 {\displaystyle 2^{7}\cdot 2^{50}} Byte) adressiert werden konnen. 48-Bit-LBA kommt bei Festplatten mit Kapazitaten von mehr als 128 GiB zum Einsatz, sofern das BIOS ebenfalls 48-Bit-LBA unterstutzt.
Hauptartikel: SCSI

Im Zusammenhang mit der Grosse des CDB (Command Descriptor Block) wird auch von 32-Bit-LBA und 64-Bit-LBA (Long-LBA) gesprochen. Dies beruht auf der Tatsache, dass im 10 Byte langen CDB nur 4 Byte (32 Bit) fur die LBA-Adresse vorgesehen sind. Somit konnen maximal 232 = 4.294.967.296 Blocke und mit einer Block-/Sektorgrosse von 512 Byte maximal 2 TiB = 2 1 2 40 {\displaystyle 2^{1}\cdot 2^{40}} Byte adressiert werden. Eine weitere Einschrankung hinsichtlich 32 Bit langer LBA-Adressen und der daraus resultierenden 2-TiB-Grenze ist im Aufbau der Partitionstabelle des MBR begrundet.

Mit der Erweiterung der CDB-Lange auf 16 bzw. 32 Byte sind 8 Byte (64 Bit) fur die LBA-Adresse vorgesehen.

Unterstutzung in Betriebssystemen

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Aktuelle Betriebssysteme (z. B. BSD, Linux, macOS, Windows) benotigen keine zusatzlichen Anpassungen, um 48-Bit-LBA zu ermoglichen.

Situation bei alteren Betriebssystemen

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Bei der Verwendung von alteren Windows-Versionen kann es Probleme geben, da 48-Bit-LBA bis vor Version Windows XP (Service Pack 1) nicht standardmassig genutzt wird. In der ursprunglichen Version von Windows XP (ohne Service Pack) muss es manuell aktiviert werden. Selbiges gilt fur Windows 2000: Hier ist neben der manuellen Aktivierung mindestens Service Pack 3 erforderlich.

Fur Windows 9x gibt es seitens Microsoft keine 48-Bit-LBA-Unterstutzung, es sind jedoch verschiedene freie oder kostenpflichtige Losungen von Privatpersonen oder Firmen fur Windows 98 und Windows Me entwickelt worden, beispielsweise der Intel Harddisk Accelerator fur Mainboards mit Intel-Chipsatz.

Bei der Nutzung von Festplatten mit mehr als 128 GiB an Systemen ohne 48-Bit-LBA-Unterstutzung besteht die Gefahr, dass ein Umbruch auf den Anfang der Platte erfolgt (Ganzzahluberlauf, englisch wrapping) und dort der Master Boot Record (MBR) und die erste Partition uberschrieben werden, was Datenverlust zur Folge hat (siehe Festplattengeometrie).

Bei Windows 2000 wie auch bei der ursprunglichen Version von Windows XP (ohne Service Pack) muss in der Windows-Registrierungsdatenbank der Schlussel EnableBigLba (vom Typ REG_DWORD, zu finden unter HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Atapi\Parameters\) aktiviert werden - entweder manuell eingetragen und auf 1 setzen, oder durch das Ausfuhren eines Tools wie EnableBigLba.exe, das diesen Eintrag vornimmt. Windows-Versionen ab XP mit Service Pack 1 ignorieren diesen Schlussel und aktivieren die Unterstutzung immer.[1]

Bei der Installation von Windows XP kann es zur Fehlermeldung ,,Fehler beim Laden des Betriebssystems" kommen, nachdem die Installationsroutine die Installation auf die Festplatte kopiert hat und bevor sie vor dem eigentlichen Installationsvorgang den Computer neu startet. Dies kann auftreten, wenn das BIOS Probleme mit 48-Bit-LBA hat.[2]

Seit Windows Server 2003 Service Pack 1 und Windows XP 64-Bit Edition unterstutzt Microsoft auch Long-LBA.

  1. | Aktivieren von 48-Bit-LBA-Unterstutzung fur ATAPI-Laufwerke in Windows XP, Microsoft-Knowledge-Base-Eintrag KB303013.
  2. | Fehlermeldung ,,Fehler beim Laden des Betriebssystems" beim Neustart des Computers wahrend Setup, Microsoft-Knowledge-Base-Eintrag KB326676.