Secteur de disque

Dans le stockage sur disque informatique , un secteur est une subdivision d'une piste sur un disque magnétique ou un disque optique . Pour la plupart des disques, chaque secteur stocke une quantité fixe de données accessibles à l'utilisateur, traditionnellement 512 octets pour les disques durs (HDD) et 2048 octets pour les CD-ROM , DVD-ROM et BD-ROM . Les disques durs et SSD plus récents utilisent des secteurs de 4096 octets (4 Ko ), connus sous le nom de format avancé (AF).

Le secteur est l'unité de stockage minimale d'un disque dur. La plupart des schémas de partitionnement de disque sont conçus pour que les fichiers occupent un nombre entier de secteurs, quelle que soit la taille réelle du fichier. Les fichiers qui ne remplissent pas un secteur entier auront le reste de leur dernier secteur rempli de zéros. En pratique, les systèmes d'exploitation fonctionnent généralement sur des blocs de données , qui peuvent s'étendre sur plusieurs secteurs.

Géométriquement, le mot secteur désigne une portion d'un disque comprise entre un centre, deux rayons et un arc correspondant (voir Figure 1, élément B), qui a la forme d'une part de tarte. Ainsi, le secteur de disque (Figure 1, élément C) désigne l'intersection d'une piste et d'un secteur géométrique .

Dans les lecteurs de disque modernes, chaque secteur physique est constitué de deux parties de base, la zone d'en-tête de secteur (généralement appelée « ID ») et la zone de données. L'en-tête de secteur contient des informations utilisées par le lecteur et le contrôleur ; ces informations comprennent les octets de synchronisation, l'identification d'adresse , l'indicateur de défaut et les informations de détection et de correction d'erreur. L'en-tête peut également inclure une adresse alternative à utiliser si la zone de données n'est pas fiable. L' identification d'adresse est utilisée pour garantir que les mécanismes du lecteur ont positionné la tête de lecture/écriture au bon endroit. La zone de données contient les octets de synchronisation, les données utilisateur et un code de correction d'erreur (ECC) qui est utilisé pour vérifier et éventuellement corriger les erreurs qui peuvent avoir été introduites dans les données.

Le premier lecteur de disque, le disque dur IBM 350 de 1957 , comportait dix secteurs de 100 caractères par piste ; chaque caractère était constitué de six bits et incluait un bit de parité. Le nombre de secteurs par piste était identique sur toutes les surfaces d'enregistrement. Il n'y avait pas de champ d'identification enregistré (ID) associé à chaque secteur.

Le disque dur IBM 1301 de 1961 a introduit des secteurs de longueur variable, appelés enregistrements ou enregistrements physiques par IBM, et a ajouté à chaque enregistrement un champ d'adresse d'enregistrement distinct des données d'un enregistrement. Tous les lecteurs de disque modernes ont des champs d'adresse de secteur, appelés champs d'ID, distincts des données d'un secteur.

En 1961, Bryant a également introduit avec sa série 4000 le concept d' enregistrement zoné (ZBR) qui permettait de faire varier le nombre de secteurs par piste en fonction du diamètre de la piste : il y a plus de secteurs sur une piste extérieure que sur une piste intérieure. À la fin des années 1980, le ZBR a de nouveau été utilisé dans les lecteurs de disquettes annoncés par Imprimis et Quantum et en 1997, son utilisation dans l'industrie était omniprésente.

Les lecteurs de disque et autres DASD annoncés avec l' IBM System/360 en 1964 utilisaient des secteurs de longueur variable auto-formatables, appelés enregistrements ou enregistrements physiques par IBM. Ils détectaient les erreurs dans tous les champs de leurs enregistrements avec un contrôle de redondance cyclique (CRC) remplaçant la détection de parité par caractère des générations précédentes. Ces enregistrements physiques IBM ont trois parties de base, un champ Count qui agit comme un champ ID, un champ Key facultatif pour aider à la recherche de données et un champ Data ; en pratique, la plupart des enregistrements n'avaient pas de champ Key, indiqué par une longueur de clé de zéro. La structure de ces trois champs est appelée le format de piste CKD pour un enregistrement.

Le stockage sur disque IBM 3330 de 1970 a remplacé le CRC sur le champ de données de chaque enregistrement par un code de correction d'erreur (ECC) pour améliorer l'intégrité des données en détectant la plupart des erreurs et en permettant la correction de nombreuses erreurs. En fin de compte, tous les champs de secteurs de disque avaient des ECC.

Avant les années 1980, il n'y avait que peu de normalisation des tailles de secteur ; les lecteurs de disque avaient un nombre maximum de bits par piste et les différents fabricants de systèmes subdivisaient la piste en différentes tailles de secteur pour s'adapter à leurs systèmes d'exploitation et applications. La popularité du PC à partir des années 1980 et l'avènement de l' interface IDE à la fin des années 1980 ont conduit à ce qu'un secteur de 512 octets devienne une taille de secteur standard pour les disques durs et les périphériques de stockage similaires.

Dans les années 1970, IBM a ajouté des périphériques de stockage à accès direct à architecture de bloc fixe (FBA DASD) à sa gamme de CKD DASD. Le CKD DASD prenait en charge plusieurs secteurs de longueur variable tandis que le FBA DASD d'IBM prenait en charge des tailles de secteur de 512, 1024, 2048 ou 4096 octets.

En 2000, l'association professionnelle internationale IDEMA ( International Disk Drive Equipment and Materials Association ) a commencé à travailler pour définir la mise en œuvre et les normes qui régiraient les formats de taille de secteur dépassant 512 octets afin de s'adapter aux futures augmentations des capacités de stockage de données. À la fin de 2007, en prévision d'une future norme IDEMA, Samsung et Toshiba ont commencé à expédier des disques durs de 1,8 pouce avec des secteurs de 4 096 octets. En 2010, l'IDEMA a achevé la norme Advanced Format pour les disques à 4 096 secteurs, fixant la date de transition des secteurs de 512 à 4 096 octets à janvier 2011 pour tous les fabricants, et les disques au format avancé sont rapidement devenus courants.

Bien que le terme secteur désigne spécifiquement la zone du disque physique, le terme bloc a été utilisé de manière vague pour désigner un petit bloc de données. Le terme bloc a plusieurs significations selon le contexte. Dans le contexte du stockage de données, un bloc de système de fichiers est une abstraction sur les secteurs du disque englobant éventuellement plusieurs secteurs. Dans d'autres contextes, il peut s'agir d'une unité d'un flux de données ou d'une unité d'opération pour un utilitaire. Par exemple, le programme Unix dd permet de définir la taille du bloc à utiliser pendant l'exécution avec le paramètre . Cela spécifie la taille des blocs de données tels que fournis par dd, et n'est pas lié aux secteurs ou aux blocs du système de fichiers. bs=bytes

Sous Linux, la taille du secteur du disque peut être déterminée avec sudo fdisk -l | grep "Sector size"et la taille du bloc peut être déterminée avec sudo blockdev --getbsz /dev/sda.