随着硬盘的更新,其位置也就更复杂。存在于老的BIOS的过分简单化的限制已经坚持到了今天。但是硬盘本身已经采取了更复杂的方法和更大容量存储数据。因此在老BIOS和新硬盘之间必须采取措施保证其兼容性。
注意:这些问题只与IDE/ATA硬盘有关,与SCSI硬盘无关。SCSI硬盘采用不同的选址方法。
[color=blue]物理几何参数[/color]
硬盘的物理几何参数就是指硬盘使用的实际的磁头、柱面和扇区的数量。在老硬盘这仅仅是曾经被使用的几何类型。在系统BIOS中原始开始参数被设计来支持老硬盘,尤其每个轨道的数量和扇区数一样。
所有使用区域位元记录(ZBR)的新硬盘必须对系统隐藏内部物理几何参数,因为BIOS仅仅能运用每轨道的扇区一个数。这些硬盘使用逻辑几何参数,物理几何参数隐藏在硬盘控制器里的程序后。
逻辑几何参数
硬盘参数可以从系统BIOS自动监测、其它软件如ATAID、或者硬盘的手册来获得,得到的是硬盘厂家为硬盘指定的逻辑几何参数。因为新硬盘使用ZBR技术,因此在每轨道上有更多的扇区(依靠硬盘区域检查),而这在BIOS中设置物理参数是不可能的。BIOS中有每轨道63扇区的限制,所有新硬盘的每轨道扇区超过100,所以没有ZBR,这将是一个问题。
为了解决这个问题,BIOS提供伪造的参数以接近硬盘的容量,硬盘控制器能够智能地在逻辑几何物理参数之间解释。实际上所有现代硬盘都是用一个16磁头63扇区的逻辑几何参数,因为这是在BIOS中允许的最大值。实际的物理参数完全不同,但BIOS对此一无所知。
备注
ZBR(zoned bit recording)有限空间位元记录法。这是用来增加磁盘存储空间的一种技术。一般的磁盘的轨道是由外向内分布的同心圆,通常最外圈为第零轨,越往圆心移动则轨数增加,最靠近圆心的轨道是最后一轨。在制造硬盘时,磁粉是均匀的涂在磁盘盘面上,所以磁盘各部位的密度应该是相同的。但是作業系統 (或是硬碟控制介面卡) 在規劃硬碟時,往往將硬碟的每個磁軌都分割相同的磁區數目,因此若第零軌距離圓心的距離是最後一軌的兩倍,則它每一個磁區所佔用的面積也會是最內磁軌磁區的兩倍 (根據圓周公式),如此一來會造成最外圈磁區過於浪費的情形,因此誕生了將內外磁軌劃分為不同磁區的技術,這種技術便稱為『區域位元記錄』。
下面表现了物理和逻辑参数的不同,3.8 GB Quantum Fireball TM
Specification Physical Geometry Logical Geometry
Read/Write Heads 6 16
Cylinders (tracks per Surface) 6,810 7,480
Sectors Per track 122 to 232 63
Total Sectors 7,539,840 7,539,840
两种几何参数等效与相同数量的全部扇区,实际情况不是一致的。逻辑几何参数的目的是能够使用BIOS支持的术语存取整个硬盘。理论上逻辑几何参数的扇区数比物理几何参数多,这个将造成硬盘空间的浪费。当然,他不可能指定比物理存在更多的扇区。
当使用现代硬盘时,逻辑和物理几何参数的转换是低级别转换,它不同于BIOS参数的转换(高级别,为了克服硬盘容量限制)。
2.2 硬盘容量限制
The Int 13h software interrupt
软中断Int 13h,支持BIOS中提供的硬盘存取命令,在硬盘上此中断忽略命令。通过3-空间坐标系统完成扇区寻址。前两个坐标:柱面数和磁头数,决定硬盘轨道,以0开始。第3个坐标就是轨道上的扇区,按照习惯,以1开始。Int 13h分配24位同扇区规格相配。具体:
10bit的柱面数/1024柱面
8bit磁头数/256磁头
6bit扇区数/63扇区
这就意味着BIOS能够支持到接近16.5百万个扇区,每扇区512byte,共7.875G。比该容量大的硬盘需要操作系统(它绕过了BIOS不使用Int13h),或者支持Int 13h扩展的BIOS和操作系统。
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