分享

求硬盘的3种寻址模式 NORMAL LBA LARGE 详细介绍

 IT知识夹 2014-07-12
看网上这类的介绍都一样 不太全面
希望高手能提供这三种模式的详细介绍 包括与CHS寻址方式的转换等等
另:目前市面上大于200GB的硬盘采用的是什么寻址方式?
请高手帮忙解答 谢谢!
补充: 目前普通硬盘存储机理是靠磁的两种状态存储数据的 那么SSD硬盘中的存储芯片实际存储方式是怎样的?
补充: 目前可以用某些软件通过直接修改扇区达到修改数据的目的,那么SSD硬盘中实际最小存储单元是什么呢?


NORMAL 普通模式是最早的 IDE 方式,在硬盘访问时,BIOS 和 IDE 控制器对参数不做任何转换。该模式支持的最大柱面数为 1024,最大磁头数为 16,最大扇区数为 63,每扇区字节数为 512,因此支持最大硬盘的容量为:512x63x16x1024=528MB。在此模式下,硬盘的实际物理容量再大,也只能用到其中的 528M。 
LBA(Logical Block Addressing)逻辑块寻址模式。管理的硬盘空间可达 8.4GB。在 LBA 模式下,设置的柱面、磁头、扇区等参数并不是实际硬盘的物理参数。在访问硬盘时,由 IDE 控制器把由柱面、磁头、扇区等参数确定的逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。在 LBA 模式下,可设置的最大磁头数为 255,其余参数与普通模式相同,由此可以计算出可访问的硬盘容量为:512x63x255x1025=8.4GB。不过现在新主板的 BIOS 对 INT13 进行了扩展,使得 LBA 能支持 100GB 以上的硬盘。
LARGE 大硬盘模式,在硬盘的柱面超过 1024 而又不为 LBA 支持时采用。LARGE 模式采用的方法是把柱面数除以 2,把磁头数乘以 2,其结果总容量不变。
在这三种硬盘模式中,现在 LBA 模式使用最多。

早些时候出产的主板大多使用28bit LBA硬盘寻址方式,而LBA方式是指以逻辑块方式使用硬盘的,其中每个逻辑块的大小是512字节。于是在28位LBA硬盘寻址方式下,逻辑块数目的理论极限是2的28次方即268435456块,每块乘以512字节,则硬盘的理论容量极限就是:268435456(块)*512(字节)=137,438,953,472字节=137GB。当然,这也是由于以前人们使用的硬盘的大小通常都较小,主板的发展脚步要落后于硬盘的发展,后来到了硬盘已经超过137GB大小的时候,主板生产规则还停留在采用28bit LBA硬盘寻址的时代,于是137GB容量限制的就来了! 显然,对于硬盘生产厂家来说,解决这个137G容量极限的方法其实是非常简单的,只要使用更高的硬盘寻址位数就可以了。目前所有容量超过137G的IDE/ATA硬盘,使用的都是48位LBA寻址方式,而48位LBA寻址方式的理论容量极限是144,115,188,075,855,872字节=144,000,000 GB!很显然,在未来的许多年,这个容量极限绝对够用了! 对于硬盘的生产商而言,他们是不会生产容量正好是137GB的硬盘的,如果你的主板BIOS在开机检测中报告的容量正好是137G,那么可以断定你的系统不支持48位LBA硬盘寻址方式。

硬盘的寻址模式,通俗地说,就是主板BIOS通过什么方式,查找硬盘低级格式化划分出来的扇区的位置。适应不同的硬盘的容量,有不同的寻址模式。

CHS(或称为Normal)模式: 适应容量≤504MB的硬盘

LARGE(或称LRG)模式: 适应504MB≤容量≤8.4GB的硬盘

LBA(Logical Block Addressing)模式: 适应容量≥504MB的硬盘,但BIOS需支持扩展INT13H,否则也只能适应≤8.4GB的硬盘

以上三种寻址模式,可在BIOS设置的“STANDARD CMOS SETUP"项目中的“MODE"选项中选择(以AWARD BIOS为例)。

由于LARGE、LBA寻址模式采用了逻辑变换算法,比CHS复杂。但到目前为止大多数的资料、磁盘工具类软件中,采用的硬盘参数介绍和计算方法却还是按照相对而言比较简单的CHS寻址模式,因此,CHS寻址模式是硬盘寻址模式的基础,理解CHS寻址模式,对目前而言的硬盘使用和维护,还是很有用的。

CHS寻址模式:

① CHS寻址模式将硬盘划分为磁头(Heads)、柱面(Cylinder)、扇区(Sector)。

△磁头(Heads):如本文第一条“了解硬盘的物理结构"第2小点所提到的,每张磁片的正反两面各有一个磁头,一个磁头对应一张磁片的一个面。因此,用第几磁头就可以表示数据在哪个磁面。

△柱面(Cylinder):所有磁片中半径相同的同心磁道构成“柱面",意思是这一系列的磁道垂直叠在一起,就形成一个柱面的形状。简单地理解,柱面就是磁道。

△扇区(Sector):将磁道划分为若干个小的区段,就是扇区。虽然很小,但实际是一个扇子的形状,故称为扇区。每个扇区的容量为512字节。

② 知道了磁头数、柱面数、扇区数,就可以很容易地确定数据保存在硬盘的哪个位置。也很容易确定硬盘的容量,其计算公式是:

硬盘容量=磁头数×柱面数×扇区数×512字节

LARGE寻址模式把柱面数除以整数倍、磁头数乘以整数倍而得到的逻辑磁头/柱面/扇区参数进行寻址,所以表示的已不是硬盘中的物理位置,而是逻辑位置。LBA寻址模式是直接以扇区为单位进行寻址的,不再用磁头/柱面/扇区三种单位来进行寻址。但为了保持与CHS模式的兼容,通过逻辑变换算法,可以转换为磁头/柱面/扇区三种参数来表示,但表示的也和LARGE寻址模式一样,已不是硬盘中的物理位置,而是逻辑位置了。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多