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  • 硬盘的CHS寻址

    什么是CHS寻址

    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CSH 3D参数 (Disk Geometry)。即磁头数(Heads),柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应CHS寻址方式。

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

    • 磁头(Heads):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,柱面数=磁道数。

    • 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。

    下面的图可能能更好的帮助理解:

    CHS寻址的最大容量

    CHS寻址方式的容量由CHS三个参数决定:

    • 磁头数最大为255 (用 8 个二进制位存储)。从0开始编号。
    • 柱面数最大为1023(用 10 个二进制位存储)。从0开始编号。
    • 扇区数最大数 63(用 6个二进制位存储)。从1始编号。

    所以CHS寻址方式的最大寻址范围为:
    255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB ( 1M =1048576 Bytes )

    或硬盘厂商常用的单位:
    255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB ( 1M =1000000 Bytes )

    CHS寻址的缺点

    显然,由于要求每个磁道的扇区数相等,而外道的周长要大于内道,所以外道的记录密度要远低于内道,不仅造成了硬盘空间的浪费,也限制了硬盘的容量。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CHS参数,寻址方式也改为线性寻址,即以扇区为单位进行寻址。
    但一些古老的软件仍然使用CHS寻址方式(如使用BIOSInt13H接口的软件),为了兼容这样的程序,在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器,可以通过它将老式CHS参数翻译成新的线性参数。





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