Cylindre/Tête/Secteur

Les BIOS des anciens ordinateurs personnels n'autorisaient la lecture ou l'écriture de secteurs de données consécutifs d'un disque dur que si aucun mouvement des têtes de lecture/enregistrement du disque n'était requis pendant l'opération (c'est-à-dire que tous les secteurs de données se trouvaient bien sur le même cylindre) et si toutes les données étaient accédées par la même tête de lecture/écriture (c'est-à-dire que le disque était incapable d'enchaîner l'accès à un secteur par une tête particulière avec celui du secteur suivant par une autre tête). C'était par exemple de cas avec l'IBM PC/XT équipé d'un disque dur de 10 Mo à interface ST-506.

Pour cette raison technique, il a alors semblé naturel que tout logiciel accédant au disque dur soit « conscient » de la géométrie de ce dernier et ne tente pas d'opération que le matériel n'aurait pas pu mener à bien.

L'adresse CHS est simplement constituée par l'assemblage des trois composants décrits ci-dessus.

Le tout premier secteur d'un disque est à l'adresse 0 / 0 / 1 : c'est le premier secteur accédé par la première tête positionnée sur le premier cylindre. Le suivant sera 0 / 0 / 2 (ce secteur est naturellement atteint juste après par la même tête), et ainsi de suite jusqu'à ce que la surface ait effectué une rotation complète. Le dernier secteur accédé ici porte l'adresse 0 / 0 / NS.

Le secteur suivant est à l'adresse 0 / 1 / 1 : c'est le premier secteur accédé par la tête suivante (idéalement la sélection électronique d'une tête prend moins de temps qu'il ne faut au disque pour présenter de nouveau le secteur numéro 1), puis chaque secteur de la piste qui défile devant cette seconde tête est exploré et ainsi de suite jusqu'à avoir employé toutes les têtes, le dernier secteur du premier cylindre porte ainsi l'adresse 0 / NT-1 / NS.

Le secteur suivant est à l'adresse 1 / 0 / 1 : le bras des têtes de lecture/enregistrement devra préalablement s'être déplacé (ce qui peut prendre de moins d'une milliseconde à plusieurs centaines de millisecondes) puis l'ensemble des opérations décrites plus haut (le parcours de chaque secteur de chaque piste) pourra se répéter pour ce cylindre.

Le tout dernier secteur du disque est à l'adresse NC-1 / NT-1 / NS. Le nombre total de secteurs accessibles par ce moyen d'adressage (la capacité totale du disque) est simplement NC × NT × NS.

Comme le BIOS code le numéro de cylindre avec 10 bits, le numéro de tête avec 8 bits et le numéro de secteur avec 6 bits, un disque accédé en CHS n’aura jamais plus de 1 024 cylindres, 256 têtes (ce qui est mécaniquement impossible car demanderait 128 plateaux : même le RAMAC d’IBM n’en avait que 50) et 63 secteurs par rotation donc une capacité maximale d’un peu moins de 8 Gio (le produit de ces trois nombres par 512 qui est le nombre usuel d’octets par secteur de données vaut exactement 8 455 716 864 octets soit 7,875 Gio).

Si ces valeurs maximales conviennent parfaitement bien pour une disquette (qui n’a jamais vu le nombre de pistes dépasser 100 ni le nombre de têtes dépasser 2), le cas des disques durs est très différent et les limites de ce système d’adressage ont commencé à se faire ressentir au début des années 1990 quand les disques durs ont commencé à avoir plus de 1 000 cylindres et surtout ont commencé à employer des technologies ZBR (en) en remplacement de MFM (en) pour l’enregistrement : le nombre de secteurs est plus élevé sur les cylindres extérieurs que sur les cylindres près de l’axe (l’adressage CHS est incapable de gérer cela).

L’adressage CHS reste cependant employé dans les premières phases de démarrage d’un ordinateur puisqu’il permet toujours d’accéder aux premiers secteurs d’un disque. Ainsi le BIOS charge le secteur 0 / 0 / 1 du premier disque dur qui est souvent un MBR, ce dernier emploie à son tour une adresse CHS pour charger le secteur d’amorce de la partition active. C’est l’emploi d’adresses CHS durant cette phase qui fait que beaucoup d’utilitaires disques vous alertent si la partition active se trouve au-delà des premiers 8 Gio d’un disque (le secteur d’amorce deviendrait alors inaccessible par une adresse CHS).

Aussi les deux méthodes d’adressages ECHS (Enhanced CHS en anglais, soit « Cylindre/Tête/Secteur amélioré » en français) puis LBA ont-elles été mises en place à partir de mi-1994 pour contourner les limites des adresses CHS.