小议计算机存储之三.硬盘的寻址方式

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#存储 #interface #linux #磁盘 #扩展 #ide

本文探讨了硬盘的寻址方式，从早期的CHS寻址到LBA寻址的转变，解释了物理CHS寻址的限制及逻辑CHS寻址的出现，以及如何通过扩展INT 13H和48bit LBA来增加硬盘容量。内容包括Linux下查看硬盘信息的示例，并指出32位操作系统对硬盘容量的限制。

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小议计算机存储之三.硬盘的寻址方式

草木瓜

20080420

一、前言

 上文主要介绍了硬盘的存储原理，倾向与物理层面。这篇文章内容就要关注贴近应用层的
硬盘寻址操作以及其发展的历史。

 <更多相关内容：http://blog.youkuaiyun.com/liwei_cmg/archive/2008/03/06/2154833.aspx>

二、操作系统下查看硬盘信息

 Linux：
 
 [root@liwei sysconfig]# fdisk -l

 Disk /dev/sda: 8053 MB, 8053063680 bytes
 255 heads, 63 sectors/track, 979 cylinders
 Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
 
    Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System
 /dev/sda1   *         1       892   7164958+  83  Linux
 /dev/sda2           893    &nb

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例如，7200转/分钟的HDD，转换一周的时间是60(秒)×1000(转换毫秒)÷7200(转)=8.33毫秒，平均情况下认为每次寻址需要转换半圈，则平均旋转延迟时间为8.33÷2=4.17ms。Heads：磁头编号，比如双面磁盘，磁盘正反面各有一个磁头，所以用磁头编号就能表示数据在哪个磁面上。Sectors：扇区编号，因为已经定位到了唯一Track，所以用Sectors就能找到唯一的扇区。对于等密度结构磁盘，内外层的扇区不能组成一个扇形（外磁道的扇区更多），所以没法使用CHS寻址方式。
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<br /><br />硬盘有两种寻址模式，一种就是C/H/S（Cylinder/Head/Sector）寻址模式，也可以称为三维地址模式，这是硬盘最早采用的寻址模式，当时硬盘的容量还非常小，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。<br />在老式硬盘中，由于每个磁道的扇区数相等（与软盘一样），所以外磁道的记录
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若一个文件的逻辑记录大小与某磁盘扇区一致，即一个记录占一个扇区（物理块），该文件按照顺序结构存储。磁盘柱面，磁道扇区的编号从0开始，逻辑记录的编号也从0开始，文件从0柱面、0磁道、0扇区开始存放。 （1）若逻辑记录编号为n，求其所在的柱面号、磁道号、扇区号。 n / (扇面数 * 扇区数) = 商......余数 商 -> 柱面号 余数 / 扇区数 = 商......余数 商 -> 磁头号（盘面号），有的称为磁道号，即某个柱面的第几号磁道。 余数 -> 扇区号 （2）若已知某个记录的位
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RR和REJ是数据链路层协议中用于可靠传输的控制字符。 RR表示确认接收方已经成功接收到发送方发送的一段数据，而REJ表示拒绝接收方接收到的一段数据，请求重新发送。这两个控制字符都是用于ARQ（自动重传请求）协议中，ARQ协议通过RR和REJ的交互来实现数据的可靠传输。 在数据传输过程中，发送方会将数据分成多个数据帧进行传输，接收方接收到每个数据帧后都会发送一个RR控制字符给发送方，表示成功接收到该数据帧。如果接收方发现某一帧数据出现错误，就会发送一个REJ控制字符给发送方，要求发送方重新发送这一帧数据。发送方收到REJ后，会重新发送该帧数据，并等待接收方再次发送RR确认。 因此，RR和REJ对于数据链路层协议的可靠传输非常重要，能够保证数据传输的正确性和完整性。
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