【转】硬盘的寻址和工作模式

本文主要是介绍【转】硬盘的寻址和工作模式，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

硬盘的寻址模式

1．硬盘的寻址模式，通俗地说，就是主板BIOS通过什么方式，查找硬盘低级格式化划分出来的扇区的位置。不同的硬盘的容量，有不同的寻址模式。

CHS（或称为Normal）模式： 适应容量≤504MB的硬盘

LARGE（或称LRG）模式： 适应504MB≤容量≤8.4GB的硬盘

LBA（Logical Block Addressing）模式： 适应容量≥504MB的硬盘，但BIOS需支持扩展INT13H，否则也只能适应≤8.4GB的硬盘

以上三种寻址模式，可在BIOS设置的“STANDARD  CMOS  SETUP"项目中的“MODE"选项中选择（以AWARD  BIOS为例）。

由于LARGE、LBA寻址模式采用了逻辑变换算法，比CHS复杂。但到目前为止大多数的资料、磁盘工具类软件中，采用的硬盘参数介绍和计算方法却还是按照相对而言比较简单的CHS寻址模式，因此，CHS寻址模式是硬盘寻址模式的基础，理解CHS寻址模式，对目前而言的硬盘使用和维护，还是很有用的。

2．CHS寻址模式：

① 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。

② 知道了磁头数、柱面数、扇区数，就可以很容易地确定数据保存在硬盘的哪个位置。也很容易确定硬盘的容量，其计算公式是：

硬盘容量＝磁头数×柱面数×扇区数×512字节

③LARGE寻址模式把柱面数除以整数倍、磁头数乘以整数倍而得到的逻辑磁头／柱面／扇区参数进行寻址，所以表示的已不是硬盘中的物理位置，而是逻辑位置。LBA寻址模式是直接以扇区为单位进行寻址的，不再用磁头／柱面／扇区三种单位来进行寻址。但为了保持与CHS模式的兼容，通过逻辑变换算法，可以转换为磁头／柱面／扇区三种参数来表示，但表示的也和LARGE寻址模式一样，已不是硬盘中的物理位置，而是逻辑位置了。

 

硬盘的工作模式

    现在主板支持三种硬盘工作模式：NORMAL、LBA和LARGE模式。

NORMAL普通模式是最早的IDE方式。在此方式下对硬盘访问时,BIOS和IDE控制器对参数不作任何转换。该模式支持的最大柱面数为1024,最大磁头数为16,最大扇区数为63,每扇区字节数为512。因此支持最大硬盘容量为：512×63×16×1024=528MB。在此模式下即使硬盘的实际物理容量更大,但可访问的硬盘空间也只能是528MB。

如果硬盘用的是28位寻址模式，柱面低位寄存器（8位）+柱面高位寄存器（8位）+扇区寄存器（8位）+磁头寄存器（4位），那么柱面最大数是65535（2的16次方），扇区最大数是255（2的8次方减1），磁头最大数是16（2的4次方），那么最大容量是136.9GB。现在用的是32位寻址，最大支持 2TB。

LBA(Logical Block Addressing)逻辑块寻址模式。这种模式所管理的硬盘空间突破了528MB的瓶颈,可达8.4GB。在LBA模式下,设置的柱面、磁头、扇区等参数并不是实际硬盘的物理参数。在访问硬盘时,由IDE控制器把由柱面、磁头、扇区等参数确定的逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。在LBA模式下,可设置的最大磁头数为255,其余参数与普通模式相同。由此可计算出可访问的硬盘容量为:512×63×255×1024=8.4GB。现在的 LBA 模式是采用48位寻址模式,理论上支持 560000GB。

LARGE大硬盘模式。当硬盘的柱面超过1024而又不为LBA支持时可采用此种模式。LARGE模式采取的方法是把柱面数除以2,把磁头数乘以2,其结果总容量不变。例如,在NORMAL模式下柱面数为1220,磁头数为16,进入LARGE模式则柱面数为610,磁头数为32。这样在DOS看来柱面数小于1024,即可正常工作。目前基本上只有LBA有实际意义了。

现在大硬盘的支持需要三样支持：1.主板，2.BIOS，3.操作系统，缺一不可http://blog.3gcomet.com/article.asp?id=194

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寻址

　　1、什么是寻址

　　寻址是数据恢复技术的基础，是定位数据和扇区的关键。寻址这个概念比较抽象，简单的说是磁头在盘片上定位数据的一个过程。如果你想找到你的计算机中的一个文件，你可能会在Windows中先打开我的电脑、分区、文件夹，再打开你要找的文件。这是表面的寻找文件的过程，而磁头在盘片的寻找过程就是寻址。

　　寻址在数据恢复中为什么非常重要？因为当数据出现丢失的情况后，你在我的电脑、分区、文件夹下就找不到这个文件了，甚至找不到文件夹和分区。要恢复分区、文件夹、文件就要抛开正常的寻找文件的方式，使用底层的寻址技术来找到分区、文件夹、文件等等，从而把他们恢复回来。

　　2、寻址的分类

　　寻址分为逻辑寻址和物理寻址。

　　逻辑寻址和物理寻址

　　逻辑寻址：逻辑寻址是将硬盘所有扇区人为是一个柱形，扇区从0开始一直排到无穷大。当然硬盘的容量决定扇区的总数。在逻辑寻址中，某一个扇区的描述就是某某某某（数字）扇区。

　　物理寻址：物理寻址也称C.H.S（Cylinder、Head、Sector）寻址。Cylinder、Head、Sector这三个参数在很多硬盘表面的标签上都有标注其数值。这是硬盘容量大小的计算基础。物理寻址中对某扇区的表述为某某Cylinder某某Head的某某Sector。

　　硬盘容量＝盘面数×柱面数×扇区数×512字节

　　3、寻址的区别和应用

　　逻辑寻址方式和物理寻址方式目前都在使用，很多软件也都可以用两种寻址方式进行定位。不过，由于物理寻址方式相对比较复杂，采用三数字进行定位，硬盘大小不同数值上限不同，起始不同（Cylinder和Head从0起始，Sector从1起始）等等原因，在数据恢复技术中更多的使用逻辑寻址方式完成定位。

http://baike.baidu.com/view/1303626.htm?func=retitle

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硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面，都可记录信息。盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分。扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，基计算公式为：

存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数

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大容量硬盘分区表的起始物理地址与结束物理地址的疑问？

Q:相信大家都知道硬盘分区表，分区表有四项，因此一个硬盘只能  

  有四个分区，其中每一项的（0字节代表第1字节）1、2、3字节表  

  示该分区在硬盘上的物理地址，1字节表示磁头号，2字节的0~5bit  

  表示扇区号，6、7bit表示柱面号的高两位，3字节表示柱面号的低  

  8位，因此能表示256＊63＊1024＊512   =   8G，但超过8G的硬盘分区  

  表怎么表示呢？？？？  

  我查过很多资料，也有人回复说现在用LBR表示，但分区表的大小一直  

  都没变呀？3个字节怎么实现LBR表示呢？

A: 超过8G时，只用到每分区项的最后四个字节（32位），前面表示位置的忽略！  

  此时这四个字节表示的数据来说明扇区的位置（LBA机制）；  

  这样可以达到：512*4GBytes   

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