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存储基础知识 - 磁盘寻址

2016-12-23 16:00 EMC中文技术社区

1. 磁盘驱动器


维基百科网址:http://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive


磁盘物理结构图如下:

                       


磁盘逻辑组成图如下:

 



2. 什么是CHS(cylinder head sector)


维基百科网址:http://en.wikipedia.org/wiki/Cylinder-head-sector

 

通过上面材料,我们了解到磁盘通常由多个盘片、多个磁头组成。

每个盘片对应一个磁头(head),每个盘片被化成多个同心圆(track/cylinder),每个同心圆被切断成多个段(sector)。磁盘存储最小单位是sector,那么如何对sector进行定位?


CHS是早期在IBM PC架构上面用来进行磁盘寻址的办法。

CHS是一个三元组,组成如下:

  • 一共24个 bit位。

  • 其中前10位表示cylinder,中间8位表示head,后面6位表示sector。

  • 最大寻址空间


随着科技大发展,磁盘容量大幅提升。远远超过了8GB寻址范围,如何对8GB之外空间进行寻址?历史上曾经CHS从24位扩展到多28位,实现寻址128GB,但是面对现在磁盘2TB容量还是无能为力,下面我们请出最终解决方案LBA。

 


3. 什么是LBA(logical block addressing)


维基百科网址:http://en.wikipedia.org/wiki/Logical_Block_Addressing#CHS_conversion


正如上文所说,LBA是用来取代CHS。那么LBA是怎么实现磁盘寻址?

  • LBA是一个整数,通过转换成CHS格式完成磁盘具体寻址。

  • LBA采用48个bit位寻址,最大寻址空间128PB。


LBA与CHS转换规则是怎么样的?

 

CHS->LBA

 

LBA->CHS

 

 


小结:


不管CHS也好,还是LBA也好。磁盘存储寻址都需要通过cylinder、head、sector来实现;CHS、LBA都是一个数字,CHS按照固定格式把24个bit位分成成cylinder、head、sector;LBA则需要通过求模运算得出cylinder、head、sector。



其它参考文章:

【存储入门必读】存储基础知识



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