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硬盘编址

发布时间: 2023-06-01 11:11:24

‘壹’ 内存和硬盘的编址单位是什么

内存按字节编址,硬盘按信息块编址

‘贰’ 硬盘的编址问题

怎么看还是不明白,乎段可能是基础知识还不扎实.
开始对高并电脑还是蛮有兴趣的,学着戚顷迹学着就没有兴趣了.
觉得很烦

‘叁’ 解释硬盘的lba模式和chs模式的区别

一、主体不同

1、lba模式:是描述计算机存储设备上数据所在区块的通用机制,用在像硬盘这样的辅助记忆设备。

2、chs模式:是FDISK在分区期间所需的磁盘信息。


二、方式不同

1、lba模式:从0开始编号来定位区块,第一区块LBA=0,第二区块LBA=1,依此类推。

2、chs模式: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。

三、作用不同

1、lba模式:可以意指某个数据区块的地址或是某个地址所指向的数据区块。

2、chs模式:可用于某些不能自动检测模式的BIOSCHS寻址模式。


‘肆’ 磁盘的寻址方式

通常是扇区与磁道,编程中不都是这么设计的吗

‘伍’ 硬盘存储信息的格式由什么构成

为了便于管理,磁盘被划分为若干级别的管理单位,它们分别是记录面,
柱面

扇区


硬盘一般由多个盘片组成,盘片的上下两面都能记录信息。通常把磁盘片表面称为记录面。因为磁盘上存储的信息必须由磁头读出,所以磁盘面的面数与磁头数量是一样的。一般就用磁头号(Head)来代替记录面号。

记录面上一系列
同心圆
称为
磁道
。每个盘片表面通常有几十到几百个磁道,每个磁道又分为若干个扇区。磁道的编址是从外向内依次编号,最外一个同心圆叫0磁道,最里面的一个同心圆叫n磁道。所有记录面上同一编号的磁道就构成了柱面(Cylinder),所以柱面数就等同于每个盘面上的磁道数。

每一个磁道被划分为若干个扇区(Sector)。扇区的编号有多种方法,可以连续编号,也可以间隔编号。磁盘记录
面经
这样编址后,就可用n磁道m扇区的磁盘地址找到实际磁盘上与之相对应的记录区。除了磁道号和扇区号之外,还有磁头号,以说明本次处理是在哪一个记录面上。对活动头磁盘组来说,磁盘地址是由磁头号、磁道号和扇区号三部分组成。

在磁道上,信息是按扇区存放的,每个扇区中存放一定数量的字节(一般为512个字节),各个扇区存放的字节数是相同的。因为磁道是一个闭合的同心圆,为进行读/写操作,就必须定出磁道的起始位置,这个起始位置称为“索引”。索引标志在传感器检索下可产生
脉冲信号
,再通过磁盘控制器处理,便可定出磁道起始位置。

磁盘存储器
的每个扇区记录
定长
的数据,因此读/写操作是以扇区为单位逐位串行读出或写入的。每一个扇区记录一个记录块。

‘陆’ 机械硬盘LBA和CHS

磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数

l 磁头(head)数:每个盘片一般有上下两面,分别对应1个磁头,共2个磁头;
l 磁道(track)数:磁道是从盘片外圈往内圈编号0磁道,1磁道...,靠近主轴的同心圆用于停靠磁头,不存储数据;
l 柱面(cylinder)数:同磁道数量;
l 扇区(sector)数:每个磁道都别切分成很多扇形区域,每道的扇区数量相同;
l 圆盘(platter)数:就是盘片的数量。

硬盘上的数据定位

每个扇区可存储128×2的N次方(N=0.1.2.3)字节的数据(一般为512B),扇区为数据存储的最小单元,从上图可知,外圈的扇区面积比内圈大,为何存储的数据量相同,这是因为内外圈使用的磁物质密度不同,但现在的硬盘已经采用内外圈同密度物质来存储数据了,以减少类似“大面积小数据”的浪费情况。(此时的内外磁道的扇区数量将不同,具体细节省略)

有了扇区(sector),有了柱面(cylinder),有了磁头(head),显然可以定位数据了,这就是数据定位(寻址)方式之一,CHS(答睁也称3D),对早期的磁盘(上图所示)非常有效,知道用哪个磁头,读取哪个柱面上的第几扇区就OK了。CHS模式支持的硬盘容量有限,用8bit来存储磁头地址,用10bit来存储柱面地址,用6bit来存储扇区地址,而一个扇区共有512Byte,这样使用CHS寻址一块硬盘最大容量为256 * 1024 * 63 * 512B = 8064 MB(1MB = 1048576B)(若按1MB=1000000B来算就是8.4GB)

但现在很多硬盘采用同密度盘片,意味着内外磁道上的扇区数量不同,扇区数量增加,容量增加,3D很难定位寻址,新的寻址模式:LBA(Logical Block Addressing)。在LBA地址中,地址不再表示实际硬盘的实际物理地址(柱面、磁头和扇区)。LBA编址方式将CHS这种三维寻址方式转变为一维的线性寻址,它把清扰岁硬盘所有的物理扇区的C/H/S编号通过一定的规则转变为一线性的编号,系统效率得到大大提高,避免了烦琐的磁头/柱面/扇区的寻址方式。在访问硬盘时,由硬盘控制器再将这种逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。

LBA下的编号,扇区编号是从0开始。

逻辑扇区号LBA的公式:

LBA(逻辑扇区号)=磁头数 × 每磁道扇区数 × 当前所在柱面号 + 每磁道扇区数 × 当前所在磁头号 + 当前所在扇区号 – 1

例如:CHS=0/0/1,则根据公式LBA=255 × 63 × 0 + 63 × 0 + 1 – 1= 0

也就是说物理0柱面0磁头1扇区,是逻辑0扇区。

也就是说 LBA就是扇李脊区的编号, 按照磁道 柱面 和 磁头 从小到大的顺序编号

‘柒’ 计算机中,内存按字节编址,硬盘按扇区编址,那么cache按什么编址

cache就是处理器占用滑桐电脑、计算机的内存,名字轿坦叫1级缓存,2级缓存,3级缓存等等。你提问中已经说到了:内存按字节编址,硬盘按扇区编址。所以,
cache按闭让桐字节编址。