Logical Block Addressing
ロジカルブロックアドレッシング（Logical Block Addressing, LBA）は、コンピュータが補助記憶装置（ハードディスク、SSD、CD-ROMなど）内の特定データにアクセスする際に、そのデータが格納されている場所を識別するためのアドレス指定方法の一つです。LBAは、物理的なストレージの構造に依存せず、論理的なアドレスを用いてデータを指定するため、様々な種類のストレージデバイスを統一的に扱えるという利点があります。
LBAの仕組み
LBAでは、ストレージデバイス上の全セクタ（データを読み書きする最小単位）に対して、先頭から順に一意の番号（LBAアドレス）が割り当てられます。この番号は、デバイス内の最初のセクタを0とし、以降のセクタに1, 2, 3…と連続した整数が与えられます。したがって、LBAアドレスは、デバイス内のセクタの論理的な位置を示し、物理的な位置（例えば、ハードディスクのトラックやシリンダー）を直接示すものではありません。
LBAの利点
デバイスの抽象化: LBAは、ストレージデバイスの物理的な構造を抽象化します。これにより、ハードディスクのように複数のトラックを持つデバイスでも、CD-ROMのように単一トラックを持つデバイスでも、同じLBAアドレスを用いてデータを指定できます。OSやアプリケーションは、ストレージデバイスの物理的な構造を意識することなく、LBAアドレスを使ってデータにアクセスできるため、デバイス間の互換性が高まります。
アドレス空間の拡張: ハードディスクの容量が増大するにつれて、従来のシリンダー、ヘッド、セクタ（CHS）によるアドレス指定方式では、アドレス空間が不足するという問題が生じました。LBAは、より大きなアドレス空間を扱えるため、大容量のストレージデバイスに対応可能です。
効率的なデータ管理: LBAは、デバイス上のすべてのセクタに連続した番号を割り当てるため、データ管理が容易になります。ファイルシステムは、LBAアドレスを用いてファイルやディレクトリの位置を管理し、データの読み書きを効率的に行うことができます。
LBAアドレスのビット数
LBAアドレスは、ビット数によって表現できるアドレス空間が制限されます。初期のATA（Advanced Technology Attachment）規格では、28ビットのLBAアドレスが使用されていましたが、大容量のハードディスクに対応するために、48ビットのLBAアドレスが導入されました。SCSI（Small Computer System Interface）では、32ビットのLBAアドレスが使用されていました。より大きなLBAアドレスを使用することで、より多くのセクタ（より大きな容量）をアドレス指定できます。
関連用語
Cylinder Head Sector (CHS): ハードディスクの物理的な構造（シリンダー、ヘッド、セクタ）を基準としたアドレス指定方式。古いシステムで使用されていましたが、大容量ハードディスクに対応できなくなり、LBAに置き換えられました。
SCSI (Small Computer System Interface): コンピュータと周辺機器を接続するためのインターフェース規格の一つ。主にサーバーやハイエンドシステムで使用されてきました。
Advanced Technology Attachment (ATA): ハードディスクをコンピュータに接続するためのインターフェース規格の一つ。主にパーソナルコンピュータで使用されています。SATA（Serial ATA）は、ATAの派生規格です。
LBAは、現代のコンピュータシステムにおいて、ストレージデバイスのデータを効率的に管理するための重要な技術となっています。
LBAの仕組み
LBAでは、ストレージデバイス上の全セクタ（データを読み書きする最小単位）に対して、先頭から順に一意の番号（LBAアドレス）が割り当てられます。この番号は、デバイス内の最初のセクタを0とし、以降のセクタに1, 2, 3…と連続した整数が与えられます。したがって、LBAアドレスは、デバイス内のセクタの論理的な位置を示し、物理的な位置（例えば、ハードディスクのトラックやシリンダー）を直接示すものではありません。
LBAの利点
デバイスの抽象化: LBAは、ストレージデバイスの物理的な構造を抽象化します。これにより、ハードディスクのように複数のトラックを持つデバイスでも、CD-ROMのように単一トラックを持つデバイスでも、同じLBAアドレスを用いてデータを指定できます。OSやアプリケーションは、ストレージデバイスの物理的な構造を意識することなく、LBAアドレスを使ってデータにアクセスできるため、デバイス間の互換性が高まります。
アドレス空間の拡張: ハードディスクの容量が増大するにつれて、従来のシリンダー、ヘッド、セクタ（CHS）によるアドレス指定方式では、アドレス空間が不足するという問題が生じました。LBAは、より大きなアドレス空間を扱えるため、大容量のストレージデバイスに対応可能です。
効率的なデータ管理: LBAは、デバイス上のすべてのセクタに連続した番号を割り当てるため、データ管理が容易になります。ファイルシステムは、LBAアドレスを用いてファイルやディレクトリの位置を管理し、データの読み書きを効率的に行うことができます。
LBAアドレスのビット数
LBAアドレスは、ビット数によって表現できるアドレス空間が制限されます。初期のATA（Advanced Technology Attachment）規格では、28ビットのLBAアドレスが使用されていましたが、大容量のハードディスクに対応するために、48ビットのLBAアドレスが導入されました。SCSI（Small Computer System Interface）では、32ビットのLBAアドレスが使用されていました。より大きなLBAアドレスを使用することで、より多くのセクタ（より大きな容量）をアドレス指定できます。
| 規格 | LBAアドレスのビット数 |
|---|
| - | - |
|---|---|
| ATA | 28bit |
| SCSI | 32bit |
| BigDrive対応のATA | 48bit |
関連用語
Cylinder Head Sector (CHS): ハードディスクの物理的な構造（シリンダー、ヘッド、セクタ）を基準としたアドレス指定方式。古いシステムで使用されていましたが、大容量ハードディスクに対応できなくなり、LBAに置き換えられました。
SCSI (Small Computer System Interface): コンピュータと周辺機器を接続するためのインターフェース規格の一つ。主にサーバーやハイエンドシステムで使用されてきました。
Advanced Technology Attachment (ATA): ハードディスクをコンピュータに接続するためのインターフェース規格の一つ。主にパーソナルコンピュータで使用されています。SATA（Serial ATA）は、ATAの派生規格です。
LBAは、現代のコンピュータシステムにおいて、ストレージデバイスのデータを効率的に管理するための重要な技術となっています。
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