¿Cómo puede el almacenamiento secundario superar los 4 GB en una computadora de 32 bits?

Las unidades de disco no asignan bytes de datos que asignan sectores. Cada sector puede contener una cantidad finita de datos dependiendo del formato del disco. El mapeo de sectores tiene una capacidad muy limitada, por lo que los discos duros usan bloques. En un disco duro que tiene 4 platos, 2 lados a cada plato, 1 bloque consta de una ubicación de un solo sector, en todos los lados, de todos los platos. Entonces, para esta unidad de 4 platos, 1 bloque es igual a 8 sectores.

A medida que aumentó la densidad de datos y se redujeron los tamaños de las unidades, se hizo imposible mapear todo el espacio físico, por lo que los discos duros comenzaron a reasignar tecnologías. De esta forma, un disco duro de 1 plato puede aparecer en el sistema operativo como un disco de 8 platos. Avanza un poco y llegas al disco IDE que introdujo LBA, que es una tabla en el disco duro que asigna el bloque lógico al espacio físico en el disco [1] Esto permitió que los sistemas tuvieran acceso a más datos que CHS (Cylinder, Head, Sector), porque los sistemas que usaban CHS estaban limitados a los valores de tamaño que se pueden usar para cada uno de los tres campos.

Las unidades de hoy todavía usan LBA, pero los bloques son mucho más grandes. Esta es la razón por la cual cuando particiona una unidad, no puede usar todo el 100% del espacio. Siempre habrá unos pocos cientos de megabytes de espacio inutilizable.

Notas al pie

[1] Direccionamiento de bloque lógico – Wikipedia

El núcleo de una computadora está formado por dos componentes: el microprocesador (CPU), la memoria (RAM) y los cables que los conectan.

Entre estos cables de conexión, hay un grupo llamado bus de datos. Estos cables llevan información de la CPU a la RAM y viceversa. Y hay otro grupo de cables llamado bus de direcciones . Los cables del bus de direcciones especifican qué entrada en la RAM es el origen o el destino de la transferencia de datos.

En una computadora de 32 bits, típicamente (no necesariamente siempre) el bus de direcciones también tiene 32 bits de ancho. Eso significa que se pueden identificar hasta 2 ^ 32 ubicaciones de memoria distintas en las comunicaciones con la CPU. Eso corresponde con 4 GB de memoria.

El almacenamiento secundario no es directamente direccionable de esta manera: la CPU no tiene acceso directo a los valores almacenados en un disco duro o SSD. En cambio, estos están conectados a través de alguna interfaz, donde la CPU primero enviará una solicitud de datos al dispositivo de almacenamiento. Esa solicitud de datos será algo así como “encuentre los 100 megabytes de datos que comienzan en esta posición y cópielos en la RAM comenzando en la dirección de tal y tal” (excepto que obviamente no está en lenguaje natural).

Dado que la solicitud de datos puede ser mucho mayor que los 32 bits del bus de direcciones, el dispositivo de almacenamiento no tiene limitaciones de tamaño de la misma manera que la RAM.

Si por almacenamiento secundario te refieres a RAM vs caché (ya tienes una buena respuesta para el almacenamiento de HDD), las CPU de 32 bits generalmente tienen registros de direcciones más grandes, y el núcleo en ejecución puede usar la Extensión de dirección física para acceder a más de 4 GB de RAM. En la arquitectura IA-32, las CPU de 32 bits tienen 36 bits para direccionamiento, y a través del soporte en el núcleo de un sistema operativo puede acceder hasta 64 GB de RAM.

porque no accedemos a ellos por el bus de direcciones, sino que cada uno tiene su interfaz única y usted habla con la interfaz y administra los datos internamente

incluso en su interior se gestiona mediante una tabla de mapeo y tal vez paginación, pero para nosotros desde el exterior no nos importa

editar:

hablar sobre las interfaces está fuera de alcance ya que hay muchas interfaces, vamos a sumergirnos y hablar sobre el almacenamiento de medios aún más número

Podemos hablar, por ejemplo, de sectores mecánicos en HDD donde hay que mover algo mecánico para llegar a un lugar determinado.

pero si lo piensas al final del día será como paginación

y cómo funciona esto es como decir que está trabajando en una unidad C y desea leer el archivo de un sector 1 o unidad D y leer el archivo en el sector 1, aunque el sector es el mismo pero la unidad (página) es diferente

Es la técnica utilizada para aumentar el tamaño del autobús haciendo que otras variables apunten a otro lugar

Requiere que la Extensión de dirección física esté habilitada; aunque no creo que esto elimine la limitación de 2 gb por programa que tiene el sistema operativo.