Gemeint ist hier nicht die physikalische Größe, die durch den Hersteller bestimmt wird, sondern die Beschränkung, die durch das BIOS bestimmt wird bzw. wurde.
Im Laufe der PC-Entwicklung gab (und gibt) es die verschiedensten Beschränkungen bei der nutzbaren Festplattengröße (Kapazität).
IDE hatte auf Grund der definierten Kompatibilität zum "Standard"-Controller (WD1003) eine Begrenzung auf 65536 Zylinder und 16 Köpfe mit je 255 Sektoren, was bei 512 Byte je Sektor 127 GByte entspricht. Das BIOS hat als Begrenzung 1024 Zylinder und 255 Köpfe mit je 63 Sektoren, was 7,8 GByte entspricht. Soweit so gut, wenn da nicht der kleinste gemeinsame Nenner seine Finger im Spiel hätte, aus dem sich durch das sogenannte CHS-(Cylinders, Heads, Sectors) Verfahren bei IDE folgende Einschränkung ergibt:
| Cylinders | Heads | Sectors | Sector Length | Capacity | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BIOS: | 1024 | x | 255 | x | 63 | x | 512 Byte | = | 8.422.686.720 Byte = 8.225.280 kByte = 8.032,5 MByte = 7,8 GByte |
| IDE: | 65536 | x | 16 | x | 255 | x | 512 Byte | = | 136.902.082.560 Byte = 133.693.440 kByte = 130.560 MByte = 127,5 GByte |
| CHS: | 1024 | x | 16 | x | 63 | x | 512 Byte | = | 528.482.304 Byte = 516.096 kByte = 504 MByte |
Hier kann man deutlich erkennen, warum die älteren PCs Probleme mit großen Platten haben. Wer nun denkt, das z.B. eine 541 MB-Platte ("richtige" MB ;-) immerhin noch diese 504 MB anbietet, der irrt. Angenommen, diese Platte hätte 1100 Zylinder, 16 Köpfe und 63 Sektoren, würde durch einen sogenannten "Wrap-Around" aus den 1100 Zylindern nur noch 1100-1024 = 76 Zylinder. Daraus ergeben sich dann ganze 37,4 MB, was nun wirklich nicht mehr berauschend ist. Schlimmer wird es dann noch, wenn auch die Köpfe und/oder Sektoren von der "Ideallinie" abweichen. Bei IBM hätte wohl niemand geglaubt, das es solche großen Platten jemals geben werde.
| Aber die "Großen" irrten ja öfter mal: Bill Gates (1981): "Nobody will ever need more than 640k RAM!" Bill Gates (1996): "Windows 95 needs at least 8 MB RAM." |
Als Abhilfe wurde E-IDE aus der Taufe gehoben, bei dem die Limitierung durch die LBA-Methode (Logical Block Addressing bzw. Large Block Addressing) teilweise aufgehoben wurde. Im BIOS wurde dazu die INT13-Funktion (für Disketten- und Festplatten-Zugriffe zuständig) aufgebohrt ("Extended INT13" oder "Enhanced INT13"). Um auch alten Mother-Boards helfen zu können wurde von den Festplattenherstellern in der Übergangszeit eine Hilfssoftware den Festplatten beigelegt, die den INT13 über einen kleinen Umweg (Stichwort: Master Boot Record) erweiterte. Für ein neues Betriebssystem mußte diese Software meist auch aktualisiert werden, da z.B. Windows das BIOS an vielen Stellen einfach umgeht! Außerdem war nach Deinstallation der Software die Platte vom neuen Motherbord nicht mehr lesbar und die Daten, wenn sie nicht vorher gesichert wurde, verloren.
Der LBA-Modus wandelt ganz einfach die physischen (CHS-)Werte in logische Werte um, d.h. die Festplatte erscheint jetzt als kontinuierliches Band mit aufeinanderfolgenden Blöcken. Da moderne Festplatten durch das ZBR-(Zone Bit Recording), bei dem die Festplatte in Zonen mit unterschiedlicher Sektor-Anzahl versehen wird, gefertigt werden, ist diese Umrechnerei kein Nachteil.
Da im E-IDE-(LBA-)Modus die Werte mit dem BIOS übereinstimmen wurde die Grenze somit auf 7,8 GB heraufgesetzt.
In der Übergangszeit waren jedoch auch (IDE!-)Motherboards im Umlauf, bei dem die Zylinderzahl auf max. 4095 bzw. 8191 einstellbar war. Damit ließen sich im sogenannten ECHS-(Extended-CHS-)Modus somit 2,0 GB bzw. 4,0 GB erreichen. Dies war jedoch noch nicht der LBA-Modus!!
Bei SCSI gab es nur Anfangs eine Limitierung, die aber ab SCSI-2 von den meisten Controllern durch einen "Translation Modus" umgangen wurde:
Folgende Begrenzungen wurden bzw. werden durch das BIOS hervorgerufen:
Anmerkung: Um mit den Herstellerangaben vergleichbar zu bleiben, wurde die 1000-Teilung statt der 1024er verwendet!
Mit Hilfe eines Jumpers lassen sich viele moderne Platten auf 33,8GB begrenzen (dazu wird dem BIOS mit den "Identify Drive data words 60-61" eine Kapazität von 33,8GB gemeldet). Das Betriebssystem kann mit Hilfe des "ATA Set Max command" die wirkliche Kapazität dem Platten-Treiber melden und so die Beschränkung nachträglich wieder aufheben.
Windows XP Service Pack 1 und Windows 2000 Service Pack 3 mit 48-bit LBA Adresstreibern können Platten mit einer Größe von mehr als 137GB direkt ansprechen.
Windows 98, Windows Millennium und Windows NT 4 Service Pack 4 können Platten bis 137GB direkt ansprechen (bei der Installation von WinNT4 sind es aber nur 8GB)
Mit Hilfe zusätzlicher Treiber (sogenannte "Third-party device driver" vom Board- oder Controllerhersteller) läßt sich diese Grenze aufheben.
Windows 95 mit VFAT32 hat eine Beschränkung von 8,4GB.
DOS mit FAT16 hat eine Beschränkung von 2,147GB je Partition.
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