【FAQ】存储基础知识 - 磁盘寻址

1、磁盘寻址

1.1、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：

1.2、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：

1.       一共24个 bit位。

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

3.       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。

1.3、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？

1.       LBA是一个整数，通过转换成CHS格式完成磁盘具体寻址。

2.       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。