硬盘结构简介

硬盘结构简介

信人: suzhe (I Love Linux), 信区: Linux
标 题: HardDisk,Partition,Boot,OSLoader专题(1)
发信站: BBS 水木清华站 (Sat Nov 20 16:12:06 1999)

  第一部分 简 介
1,1
一. 硬盘结构简介

 1. 硬盘参数释疑

  到目前为止, 人们常说的硬盘参数还是古老的 CHS(Cylinder/Head/Sector)
参数. 那么为什么要使用这些参数,它们的意义是什么?它们的取值范围是什么?
  很久以前, 硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬
盘. 也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数.由此产生了所谓的3D参
数 (Disk Geometry). 既磁头数(Heads), 柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),
以及相应的寻址方式.

  其中:

  磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大
为 255 (用 8 个二进制位存储);
  柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为 1023
(用 10 个二进制位存储);
  扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区, 最大为 63(用 6
个二进制位存储).
  每个扇区一般是 512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好象没有取
别的值的.

  所以磁盘最大容量为:

  255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )
或硬盘厂商常用的单位:
  255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )

  在 CHS 寻址方式中, 磁头, 柱面, 扇区的取值范围分别为 0到 Heads - 1,
0 到 Cylinders - 1, 1 到 Sectors (注意是从 1 开始).

 2. 基本 Int 13H 调用简介

  BIOS Int 13H 调用是 BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用, 它可以
完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位, 读写, 校验, 定位, 诊断,格式化等功能.
它使用的就是 CHS 寻址方式, 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 (本文中
如不作特殊说明, 均以 1M = 1048576 字节为单位).

 3. 现代硬盘结构简介

  在老式硬盘中, 由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低
于内道, 因此会浪费很多磁盘空间 (与软盘一样). 为了解决这一问题,进一
步提高硬盘容量, 人们改用等密度结构生产硬盘. 也就是说,外圈磁道的扇区
比内圈磁道多. 采用这种结构后, 硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改
为线性寻址, 即以扇区为单位进行寻址.
  为了与使用3D寻址的老软件兼容 (如使用BIOSInt13H接口的软件), 在硬
盘控制器内部安装了一个


地址翻译器,由它负责将老式3D参数翻译成新的线性
参数. 这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模
式, 对应不同的3D参数, 如 LBA, LARGE, NORMAL).

 4. 扩展 Int 13H 简介

  虽然现代硬盘都已经采用了线

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