Ограничения ёмкости жестких дисков           При использовании компьютеров (особенно старых) вы можете столкнуться с проблемами при попытке отформатировать жесткий диск на полную ёмкость. Ниже приведена таблица, содержащая практически все ограничения, возникающие при использование различных ОС.       В разделе "Ограничение “перечислены обе системы обозначений, используя” правильное “определение MB, GB и TB и используя” неправильное" определение этих единиц (показано в скобках, подробнее ниже в тексте). Ограничение Операционная система Решение 128 PB (144 PB) Все Пока нет, поскольку этот предел далек от достижения, но, вероятно, обновление BIOS. 256 TB Windows 2000, XP, 2003 и Vista с использованием NTFS Это 32-разрядный предел файловой системы NTFS. Пока нет решения, но, вероятно, новая версия NTFS будет использовать более 32 бит для кластеров. 16 TB Windows 2000, XP, 2003 and Vista using NTFS Используйте утилиту для работы с разделами или команду Format c: /a:xxxx, чтобы увеличить размер кластеров, разрешающих разделы до 256 ТБ (см. .... для получения более подробной информации).). 2 TB Windows ME, 2000, XP, 2003 и Vista с использованием FAT32 Изменить файловую систему на NTFS. 2 TB Windows 2000, XP, 2003 и Vista с использованием NTFS Эти операционные системы не позволяют загрузочному разделу быть больше 2 ТБ. Существует два решения: создать загрузочный раздел с 2 ТБ и создать второй раздел с остальной емкостью ваших жестких дисков или, если вы хотите один раздел, создать динамический том. 128 GB (137 GB) Windows 98 Нет решения. Обновите свою ОС, по крайней мере до Windows ME и выполните описанные ниже процедуры. 128 GB (137 GB) Windows ME, NT, 2000 and XP без SP. Обновление BIOS и запуск утилиты. 32 GB Windows 95 Нет решения. Обновите свою ОС, по крайней мере, до Windows 98 (имейте в виду, что Windows 98 имеет свой собственный лимит128 ГБ). 7.84 GB (8 GB) Все, кроме MS-DOS Обновить BIOS. Кроме того, Windows NT не может загружаться с разделов размером более 7,84 ГБ, вам нужно будет создать загрузочный раздел 7,84 ГБ и разместить остальную часть свободного места на жестком диске в один или несколько дополнительных раздела. 7.84 GB (8 GB) MS-DOS 6.x Нет решения. Обновите свою ОС, по крайней мере, до Windows 95 и обновите BIOS. 2 GB Все Это предел FAT16. Вы можете разделить жесткий диск на несколько разделов по 2 ГБ или использовать операционную систему, поддерживающую FAT-32 или NTFS, чтобы получить доступ ко всему жесткому диску в одном разделе. 512 MB MS-DOS 5.0 Обновление операционной системы. 504 MB (528 M) Все Обновить BIOS. 128 MB MS-DOS 4.0 Обновление операционной системы. 32 MB MS-DOS 3.x Обновление операционной системы. 16 MB MS-DOS ниже 3.0 Обновление операционной системы.  Введение      Возможно, вы слышали или даже испытали сами проблему приобретения нового жесткого диска для установки на вашей старой (а иногда и не такой старой) машине и столкнулись с некоторым ограничением размера, т. е. ваша старая система не распознает полную емкость нового жесткого диска. Попробуем разобраться, почему это происходит, перечислим все ограничения емкости жесткого диска, которые когда-либо существовали с момента создания ПК, и покажем вам, как их исправить.      Ограничение емкости может возникать по нескольким причинам, таким как аппаратное ограничение, ограничение файловой системы, используемой вашим жестким диском, или ограничение используемой операционной системы.           Во-первых, давайте разберемся, как данные хранятся на жестких дисках.      Жесткие диски представляют собой герметичную систему, содержащую один или несколько магнитных дисков внутри. Каждую сторону просто называют стороной (side) или головой (head), потому что для каждой стороны существует магнитная головка, необходимая для чтения и записи данных. Каждая сторона магнитного диска разделена на несколько концентрических дорожек или цилиндров. Затем каждый трек делится на сектора. Каждый сектор содержит 512 байт информации. Минимальный блок, к которому может получить доступ контроллер жесткого диска, - это сектор, что означает, что если он должен прочитать только один байт из данного сектора, он должен прочитать весь сектор.      Количество байтов внутри сектора фиксировано, оно всегда составляет 512 байт. Но количество дорожек, секторов на дорожку и стороны (т. е. головки) жесткого диска будет зависеть от модели. Количество головок, дорожек и секторов на дорожку жесткого диска называется геометрией.      Если вы умножите количество головок на количество дорожек, а затем на количество секторов на дорожку, вы найдете, сколько секторов имеет данный жесткий диск (для новых жестких дисков производитель объявляет количество секторов, которые имеет диск, а не его геометрию). Умножение этого числа на 512 даст вам общую емкость жесткого диска в байтах.      Первая проблема с емкостью жесткого диска заключается в том, что производители предполагают, что килобайт (КБ), мегабайт (МБ), гигабайт (ГБ) и терабайт (ТБ) отличаются от того, что они есть на самом деле, делая вас обладателем жесткого диска с меньшей емкостью, чем рекламируется. Эта проблема известна под несколькими именами, такими как” округление“,” форматированная емкость против неформатированной емкости " и т. д. Некоторые люди даже ошибочно предполагают, что операционная система является виновником исчезновения дискового пространства, но правда в том, что производители жестких дисков виноваты, поскольку они объявляют свои продукты с емкостью выше, чем реальная емкость диска. Единица Символ Base 2 Base 10 Кило K 2^10 10^3 Mega M 2^20 10^6 Giga G 2^30 10^9 Tera T 2^40 10^12 Peta P 2^50 10^15 Exa E 2^60 10^18      Например, производители жестких дисков предполагают, что 1 ГБ равен 1 миллиарду (10^9) байт, в то время как на самом деле 1 ГБ равен 1,073,741,824 (2^30) байт.      Возьмем реальный пример, жесткий диск Seagate/Maxtor DiamondMax 21 с “250 ГБ" Он объявлен как жесткий диск 250 GB, имеющий 488,397,168 секторов. С таким количеством секторов мы можем легко узнать, что емкость этого жесткого диска составляет 250,059,350,016 байт, или 232,88 ГБ, а не 250 ГБ. Так вот почему ваш 250-гигабайтовый жесткий диск отформатирован только с 232 ГБ: это 232-гигабайтовый жесткий диск!  Аппаратные Ограничения      Раньше компьютеры обращались к каждому сектору на жестком диске через его физическое расположение. То есть, чтобы загрузить (или сохранить) определённый сектор, ПК должен был сообщить контроллеру жесткого диска, какую сторону, какой трек и какой сектор в этом треке программа хочет загрузить или сохранить (что-то вроде “Эй, контроллер, дайте мне 512 байт информации, которая хранится на секторе 5 из трека 10 на стороне 1”). Эта система также известна как CHS (цилиндр, головка и сектор).      Проблема в том, что ПК имели ограничение на количество дорожек, головок и секторов, к которым они могли получить доступ. На самом деле, было два предела. Один для BIOS компьютера-это программа, хранящаяся в памяти ROM компьютера, которая учит процессор работать с основными периферийными устройствами, такими как дисковод гибких дисков и жесткий диск, а другой для интерфейса ATA, который является интерфейсом, используемым для подключения жесткого диска к ПК (этот интерфейс также известен под другими именами, такими как PATA, parallel ATA или IDE). Эти ограничения приведены в таблице ниже. Cylinders Heads Sectors Максимальная ёмкость BIOS 1,024 255 63 7.84 GB ATA 65,536 16 255 127.5 GB HDD 1,024 16 63 504 MB      Как вы можете видеть, оригинальный BIOS, используемый на ПК, мог получить доступ только к 1024 дорожкам, 255 сторонам и 63 секторам. Как видно из объяснения выше, если мы умножим эти три числа, мы получим общее количество секторов на жестком диске, и умножив это число на 512, мы получим общую емкость жесткого диска в байтах. Таким образом, оригинальный BIOS, используемый на ПК, мог получить доступ к жестким дискам только до 7,84 ГБ. Имейте в виду, что когда стандарт IDE/ATA был создан еще в 1986 году, люди думали, что этот предел почти невозможно достичь, так как в то время максимальная ёмкость жёстких дисков не превышала 40 МБ. Этот предел, также известный как предел 8 ГБ (из-за некорректного определения гигабайта, объясненного ранее), может быть решен с помощью обновления BIOS и влияет на компьютеры, построенные до 1999 года более или менее. Важно знать, что даже при обновлении BIOS, MS-DOS до 6.22 не может распознать диски выше этого предела.      Windows NT имеет своё ограничение - она не может загрузиться с первого раздела, если он больше 7,84 ГБ, но это ограничение операционной системы, а не аппаратное ограничение, описанное выше. Мы обсудим эту проблему позже.      У нас также есть ограничения интерфейса ATA, показанные в приведенной выше таблице, которая составляет 127,5 ГБ (или 136 ГБ, если используется некорректное определение ёмкости диска). Этот предел заслуживает большего внимания и объясним его несколько позже.      Также есть еще один предел, который распростаняется на компьютеры, построенные примерно до 1995 года, который является пределом 504 Мб (или 528 МБ, если вы используете неправильное определение мегабайта). Это ограничение существовало, потому что компьютер должен был одновременно соблюдать ограничения BIOS и ATA. Например, хотя стандарт ATA допускал адресацию до 65 536 дорожек, BIOS этого не делал, поэтому возможности компьютерной адресации были ограничены 1024 дорожками. То же самое касается головок и секторов, как вы можете видеть в таблице. Решением также было обновление BIOS, чтобы позволяло новый режим, введенный в то время (и который является стандартным сегодня для параллельных жестких дисков), называется LBA (логический блок адресации), который вводит для компьютера адресацию каждого сектора диска последовательно вместо использования его физического (т. е. CHS) расположение. Поэтому сегодня вместо того, чтобы просить сектор 5 из трека 16 на стороне 1, системе нужно только спросить: “Эй, дайте мне сектор 1,186,612.”      Поскольку в настоящее время используется режим LBA, вы можете подумать, что больше нет ограничений в аппаратном обеспечении для максимальной емкости жесткого диска. Однако интерфейс ATA использует 28-битную переменную для адресации секторов в режиме LBA, создавая ограничение 128 ГБ (или 137 ГБ, если вы используете неправильное определение гигабайта) (2^28 x 512 байт).      ATA-6 стандарт (a.k.A. ATA/100) увеличил размер переменной LBA до 48 бит, увеличив предел размера до 128 ПБ (петабайт, один петабайт равен 2^50, поэтому 128 ПБ равен 131 072 ТБ) предел, который кажется невозможным достичь (давайте посмотрим лет через 10, останется ли это утверждение верным :) ). Кстати, этот предел также известен как предел 144 ПБ, если используется неправильное определение петабайта.      Чтобы решить это ограничение 128 ГБ, необходимы две вещи. Во-первых, обновите BIOS материнской платы до последней доступной версии. Во-вторых, можно использовать утилиту “Big Drive Enabler”, для включения 48-битной адресации LBA, поскольку Windows ME, NT, 2000 и XP без SP1 или SP2 не распознают жесткие диски более 128 ГБ, поскольку они не поддерживают 48-битную адресацию LBA (Windows 95 не поддерживает жесткие диски выше 32 ГБ из-за системного ограничения, которое не связано с тем, что мы описываем, и Windows 98 не поддерживает жесткие диски более 128 ГБ также из-за другой несвязанной проблемы, поэтому с этой системой нет решения для ограничения 128 ГБ).  Ограничения FAT      Мы сказали, что самый маленький блок, к которому может получить доступ контроллер жесткого диска, - это сектор. Однако когда Microsoft создавала DOS, решили, что самым маленьким блоком, к которому будет обращаться операционная система, будет не сектор, а группа секторов, которую назвали кластером.      Операционная система нуждается в таблице содержащей сведения, какой файл использует какой сектор, и проблема в доступе к каждому сектору напрямую заключается в том, что вам нужна таблица достаточно большая, чтобы вместить все сектора, доступные на жестком диске, а также предусмотреть более крупные диски, которые могут появиться в будущем. Например, для нашего жесткого диска на 250 ГБ нам понадобится список с 488,397,168 записями. Еще в 1983 году, когда первый жесткий диск был запущен только с 5 Мб, перечисление всех секторов занимало достаточно много места на жестком диске.      DOS ниже версии 3.0 использовали систему под названием FAT-12, что означает таблицу доступа к файлам используя 12-битные записи и используя кластеры 4 КБ, т. е. вместо прямого доступа к каждому сектору операционная система обращалась к группе из восьми секторов за раз (4 КБ / 512 байт = 8). С 12 битами у вас есть 2^12 записей в вышеупомянутой таблице, т. е. 4096 записей. Поскольку каждая запись сопоставляется с кластером 4 КБ, с системой FAT-12 вы можете иметь жесткие диски до 16 МБ (4,096 х 4 КБ). Так что ниже 3.0 не будет распознавать диски выше 16 МБ. Поскольку в то время жесткие диски имели емкость 5 Мб и 10 МБ, эта система работала отлично. Кстати, система FAT-12 до сих пор используется на дискетах.      Начиная с DOS 3.х Microsoft выпустила систему FAT16, которая в то время использовала 14-битную адресацию (а не 16-битную, как следует из названия). С 14 битами число записей в таблице составляло 16 384, а размер кластера-2 КБ (т. е. каждый кластер представ     лял собой группу из четырех секторов). Произведя несложные расчёты, видим, что с DOS 3.х операционная система может распознавать жёсткие диски только до 32 МБ (16 384 x 2 КБ). Затем с DOS 4.0 Microsoft расширила FAT16 до реальной 16-битной адресации, что означает 65 536 записей в таблице. Все еще используя кластеры в 2 КБ это позволило операционной системе распознавать жесткие диски до 128 МБ.      С DOS 5.0 вместо увеличения размера FAT Microsoft решила поиграть с размером кластера. При форматировании жесткого диска операционная система будет выбирать размер кластера в соответствии с емкостью жесткого диска (см. таблицу ниже). Эта версия DOS, однако, допускала кластеры только до 8 КБ, что позволяло операционной системе распознавать разделы жестких дисков до 512 МБ (65 536 x 8 КБ). Размер раздела Размер кластера (FAT-16) Операционная система До 128 MB 2 KB DOS 5.0 и выше От 128 MB до 256 MB 4 KB DOS 5.0 и выше От 256 MB до 512 MB 8 KB DOS 5.0 и выше От 512 MB до 1 GB 16 KB DOS 6.0 и выше От 1 GB до 2 GB 32 KB DOS 6.0 и выше От 2 GB до 4 GB 64 KB только Windows NT      В конце концов, начиная с DOS 6.0 Microsoft расширила таблицу, чтобы получить кластеры 16 КБ и 32 КБ, что позволяет операционной системе распознавать жёсткие диски до 2 ГБ (65 536 х 32 КБ). Это окончательная версия FAT16, какой мы знаем её сегодня, и была той самой файловой системой, что применялась в первой версии Windows 95. Таким образом, файловая система FAT16 по-прежнему имеет ограничение 2 ГБ на раздел. Это означает, что под FAT-16 вы можете установить только жесткий диск 4 ГБ, создав разделы 2 гб, т. е. ваш жесткий диск будет разделен на диск C: с 2 ГБ и диск D: с 2 ГБ.      Кроме того, Windows NT разрешила использование разделов FAT-16 с кластерами 64 КБ (см. таблицу выше), однако эта конфигурация не поддерживается другими операционными системами - разделы, отформатированные с этой конфигурацией, не могут быть распознаны другими операционными системами.      Microsoft могла бы и дальше увеличивать размер кластера вместо увеличения количества позиций внутри таблицы распределения, но это приводит к проблеме, называемой slack space. Поскольку самый маленький блок на жестком диске, к которому может получить доступ операционная система, - это кластер (а не сектор), каждый файл, хранящийся на жестком диске, должен иметь размер, который точно кратен размеру кластера. Например, на жестком диске 2 ГБ с использованием FAT-16 файл 100 КБ займет четыре кластера или 128 КБ, потому что жесткий диск использует кластеры 32 КБ (100 КБ / 32 КБ = 3,125, некратное значение, поэтому он обязательно должен использовать четыре кластера). Эти дополнительные 28 КБ ничего не содержат, они тратится впустую. Поэтому при использовании больших кластеров много места на жестком диске тратится впустую только потому, что внутри жесткого диска каждый файл должен иметь размер, который является точным кратным размеру используемого кластера.      С Windows 95 OSR2 (выпущена в 1996 году, это была вторая версия Windows 95, также известная как Windows 95 B) Microsoft создала FAT-32, которая стала более известна с выходом Windows 98 два года спустя. Используя 32-разрядную адресацию, она могла бы, по крайней мере теоретически, получить доступ к дискам до 2 ТБ, напрямую обращаясь к секторам вместо использования кластеров, что устранит проблему slack space. FAT-32, однако, продолжает использовать кластеры: Размер раздела Размер кластера (FAT-32) Up to 256 MB Not Available From 256 MB to 8 GB 4 KB From 8 GB to 16 GB 8 KB From 16 GB to 32 GB 16 KB From 32 GB to 2 TB * 32 KB      *Теоретически FAT32 поддерживает разделы размером более 2 ТБ – например, до 128 ТБ, если используются кластеры 32 КБ (2^32 x 32 КБ = 128 ТБ). Однако из-за ограничения на загрузочный сектор жесткого диска, который использует 32-битную переменную для нумерации физических секторов, присутствующих на жестком диске, практический предел FAT-32 составляет 2 ТБ (2^32 x 512 байт на сектор = 2 ТБ).      Таким образом, slack - проблема все еще существует и в FAT-32.           И это не единственная проблема. Даже с FAT-32 Windows 95 OSR2 не может получить доступ к разделам более 32 ГБ, а Windows 98 не может получить доступ к разделам более 128 ГБ. Windows ME не сталкивается с этой проблемой. Windows NT, 2000 и XP (и, вероятно, Vista) не могут форматировать разделы FAT-32 более 32 ГБ, хотя они могут распознавать жесткие диски, отформатированные с помощью FAT-32 под Windows ME до предела 2 ТБ.      Еще одна проблема с FAT-32 заключается в том, что файлы не могут быть больше 4 ГБ. В настоящее время люди редактируют видео высокого качества и даже для начинающих пользователей, создающих и записывающих свои собственные DVD-диски, это реальное ограничение. FAT-32 также позволяет в каждом раздел хранить только до 4,194,304 файлов. Вероятно, вы достигнете этого и вышеуказанного предела до ограничения максимального размера раздела 2 ТБ.      Решение всех этих проблем заключается в использовании другой файловой системы, и если вы являетесь пользователем Windows, наиболее показанным является использование NTFS, которая представляет собой файловую систему, представленную Windows NT еще в 1993 году и изначально доступна на Windows NT, 2000, XP, 2003 и Vista. На самом деле это рекомендуемая файловая система, если вы используете одну из этих операционных систем. Более подробно об этой файловой системе мы поговорим ниже. Фактически, решение для каждого из ограничений, описанных на этой странице, заключается в обновлении операционной системы до более новой версии.           Первоисточник: Hardware Secrets By Gabriel Torres.Hard Disk Drives Capacity Limits. October 1, 2007