[計(jì)算機(jī)]硬盤(pán)數(shù)據(jù)常識(shí)

1、1了解硬盤(pán)了解硬盤(pán)●CHS：磁頭(Head)：硬盤(pán)為數(shù)個(gè)金屬磁性物疊加而成的同心圓盤(pán)片，每盤(pán)片分兩面(Side)，依次為0和1、2和3…(最少為單面，即只有0)，每盤(pán)片分為上下兩磁頭讀寫(xiě)。由于每個(gè)盤(pán)面都有自己的磁頭，因此，盤(pán)面數(shù)等于總的磁頭數(shù)，盤(pán)面號(hào)又叫磁頭號(hào)。磁道和柱面（TrackCylinder）：同一盤(pán)片不同半徑的若干同心圓被劃分為若干數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開(kāi)始編號(hào)。柱面是具有相同編號(hào)的磁道形成一個(gè)圓柱(不同盤(pán)片相同半徑

2、構(gòu)成的圓柱面，但不是一體的)。0柱面最外面，依次向里編號(hào)。一磁道對(duì)應(yīng)一柱面，磁盤(pán)的柱面數(shù)與一個(gè)盤(pán)面上的磁道數(shù)是相等的。扇區(qū)（Sect）:磁盤(pán)上的每個(gè)磁道被等分為若干個(gè)弧段（與下圖不同），這些弧段便是磁盤(pán)的扇區(qū)。每扇區(qū)一般可存儲(chǔ)512字節(jié)（Byte）的信息。如按公式計(jì)算，每個(gè)扇區(qū)可以存儲(chǔ)1282的N次方（N=0.1.2.3）字節(jié)信息。在DOS中每扇區(qū)是1282的2次方=512字節(jié)512個(gè)字節(jié)的信息。在向磁盤(pán)讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，都以扇區(qū)為單位

3、。磁道和扇區(qū)是由低級(jí)格式化產(chǎn)生的。低格的作用是將空白的磁片劃分一個(gè)個(gè)半徑不同的同心圓磁道(幾百到幾千)，還將磁道劃分為若干個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)的容量一般為512字節(jié)。CHS（3D參數(shù)）：Cylinder（柱面）Head（磁頭）Sect（扇區(qū)），是硬盤(pán)的重要參數(shù)。一般書(shū)寫(xiě)時(shí)按照CHS的次序來(lái)做，如0，0，1。硬盤(pán)示意圖：3區(qū))，0，1，1，為邏輯63扇區(qū)，0柱編完后再轉(zhuǎn)到1，0，1依次進(jìn)行，直至把所有的扇區(qū)都編上號(hào)。WinHex把LBA扇區(qū)（

4、及DOS扇區(qū)）稱(chēng)為“邏輯扇區(qū)”，PM則稱(chēng)為“絕對(duì)扇區(qū)”。查看LBA扇區(qū)都應(yīng)先打開(kāi)它們HD0的“扇區(qū)查看”，然后再輸入LBA號(hào)。LBA是邏輯地址(但不同于相對(duì)地址的“DOS扇區(qū)”)，也可以說(shuō)成是物理地址。一般我們稱(chēng)CHS模式下的扇區(qū)號(hào)為物理扇區(qū)號(hào)，扇區(qū)編號(hào)是1”至“63”，而LBA方式的扇區(qū)從“0”開(kāi)始。LBA(邏輯扇區(qū)號(hào))=總磁頭數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù)當(dāng)前所在柱面號(hào)每磁道扇區(qū)數(shù)當(dāng)前所在磁頭號(hào)當(dāng)前所在扇區(qū)號(hào)–1例如：CHS=001，則根據(jù)公式LB

5、A=2556306301–1=0，也就是說(shuō)物理0，0，1為L(zhǎng)BA邏輯0扇?！驣NT13管理：INT13管理是按照寄存器的模式來(lái)設(shè)計(jì)的，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)命令和有關(guān)的參數(shù)先到達(dá)CPU，然后觸發(fā)INT13中斷去激活BIOS的磁盤(pán)服務(wù)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。BIOS首先往IDE（ATA）里特定的寄存器寫(xiě)入數(shù)據(jù)的開(kāi)始地址和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈L(zhǎng)度，再把有關(guān)的讀寫(xiě)命令往特定的寄存器里發(fā)送，從而開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸。老式的BIOS用10位（bit）柱面，8位磁頭，6位扇區(qū)的地址讀寫(xiě)模

6、式，最多可以支持8.4GB的容量（512632551024=8.4GB）。為了超越這個(gè)容量限制，人們又定義了新的擴(kuò)展INT13。不再使用緩存器傳遞硬盤(pán)的尋址參數(shù)，而是由OS在內(nèi)存中建了一個(gè)稱(chēng)為地址包的區(qū)域。地址包里儲(chǔ)存的是64位LBA地址，如果硬盤(pán)支持LBA尋址，就把低28位直接傳遞給ATA接口，如果不支持，操作系統(tǒng)就先把LBA地址轉(zhuǎn)換為CHS地址，再傳遞給ATA接口。28位LBA尋址方法是把數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始地址寫(xiě)到4個(gè)8位寄存器里。一共

7、28位（16位柱面，8位扇區(qū)，4位磁頭）的寄存器地址空間，被看作一個(gè)完整的LBA地址。因此，柱面的最大數(shù)是65536（2的16次方），磁頭是16（2的4次方），扇區(qū)是255（2的8次方1)。在28位LBA尋址方式下，邏輯塊數(shù)目的理論極限是2的28次方即268435456塊，則硬盤(pán)的理論容量極限就是：268435456512=137438953472字節(jié)=137GB。邁拓的BigDrive技術(shù)通過(guò)48位尋址設(shè)計(jì)突破了硬盤(pán)137GB儲(chǔ)存容量

8、限制，達(dá)到144115188075855872字節(jié)=144百萬(wàn)GB=144PB(petabyte)，很顯然，在未來(lái)的許多年，這個(gè)容量極限絕對(duì)夠用了。但32位操作系統(tǒng)只支持2.1TB的硬盤(pán)容量，2.1TB以上需要64位的操作系統(tǒng)，如WindowsVista、Windows7等。現(xiàn)在的硬盤(pán)一般都支持LBA和CHS尋址，是因?yàn)樵贖D控制器內(nèi)部安裝了一個(gè)地址翻譯器，可以將CHS參數(shù)翻譯成LBA地址。小于8.4G的分區(qū)仍需用CHS方式尋址，在大于

9、8.4G的分區(qū)，CHS參數(shù)就沒(méi)有什么意義了，此時(shí)須用LBA方式尋址。現(xiàn)代硬盤(pán)件系統(tǒng)的柱面數(shù)已經(jīng)突破了1024的限制，最大磁頭數(shù)和扇區(qū)數(shù)仍為255和63，所以硬盤(pán)的大小一般是與柱面的多少相聯(lián)系的。相對(duì)于LBA來(lái)說(shuō)，CHS模式較為直觀，所以磁盤(pán)編輯器通常采用CHS模式來(lái)作為磁盤(pán)邏輯結(jié)構(gòu)劃分方式?！裼脖P(pán)存儲(chǔ)計(jì)數(shù)●硬盤(pán)存儲(chǔ)計(jì)數(shù)存儲(chǔ)容量＝磁頭數(shù)磁道（柱面）數(shù)每道扇區(qū)數(shù)每扇區(qū)字節(jié)數(shù)。一個(gè)扇區(qū)若為512字節(jié)大小，那么硬盤(pán)容量=C（柱面數(shù)）H（磁頭數(shù)）