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BIOS 和 IDE 驱动器大小
IDE 驱动器格式化为 扇区（sectors），即 512 字节的数据单元。一个驱动器可能包括多个旋转的盘面，所以扇区被排列中同心圆中，每个圆称为一个 柱面（cylinder）。通过 磁头（head） 来读写特定盘面的数据。要找到特定扇区的数据，磁盘会移动分配给那个柱面的磁头，选择适当的磁头并等待正确的扇区移动到磁头下面。这就引出了 CHS（表示 Cylinder、Head 和 Sector）寻址的概念。您可能也听说这叫做 磁盘几何学（disk geometry）。
历史上很不幸，早期的 BIOS 对所允许的 C、H 和 S 值实行了限制，并且，PC 所用的流行操作系统 DOS 也实行了另外的限制。在九十年代，磁盘的迅速超出了 BIOS 和 DOS 所施加的人为的 CHS 限制。人们使用了一些中间策略来将实际的 CHS 值转化为满足那些约束的 “虚拟”值，那些约束是 BIOS 本身的约束，或者是 Ontrack 的 Disk Manager 软件等底层软件例程的约束。
就算是没有 BIOS 或者 DOS 的人工限制，CHS 设计也最多只允许 65536 个柱面、16 个磁头，以及 255 扇区/磁轨。这就将容量限制为 267386880 个扇区，即大约 137 GB。注意，磁盘的容量以 10 的幂次来度量，所以 1GB=1,000,000,000 字节，不同于某些其他 PC 值。
解决方案是让系统忽略几何结构，交由驱动器来完成。系统不需要去查询 CHS 值，而只需要查询 逻辑块地址（Logical Block Address，LBA），驱动器电子装置会找出要读或写的实际扇区。这一过程在 1996 年被标准化，并由 ATA-2 标准所采纳（ANSI 标准 X3.279-1996，AT Attachment Interface wITh Extensions）。
如前所述，BIOS 需要引导系统，所以，要从硬盘驱动器引导，BIOS 对磁盘的布局所了解的程度必须足以定位并加载初始化程序，初始化程序接下来加载整个操作系统。不支持 LBA 磁盘的较老的 BIOS 可能被限制只能从磁盘的前 1024 个柱面进行引导，或者至少前 1024 个柱面，就像是 BIOS 知道磁盘的几何结构一样!现在这种 BIOS 可能已经相当少见了，不过，如果确实需要使用这样一个 BIOS，那么它可能有用于 LBA 支持的设置，而且您可能需要将 /boot 目录置于前 1024 柱面之内的分区中。就算是系统可以顺利地从非常大的硬盘的最末尾处引导，但很多 Linux 分区工具会警告您分区扩展超出了 1024 柱面限制。
图 3 展示了在我的 Intel 母板 BIOS 中可以看到的信息，这是我的一个 Linux 系统中的 250GB IDE 磁盘。
图 3. 一个大的 LBA 磁盘的 BIOS 视图
清单 9 给出的是在 Linux 系统中（本例中是 Fedora Core 3）针对图 3 中所使用的同一磁盘运行 hdparm -I /dev/hda 命令的输出。注意，CHS 值限制寻址范围为 4,128,705 柱面， LBA 值设置为 268,435,455 柱面（或者说是 137GB）。这些值共同暗示 LBA48 值中才是实际的容量。这个值是 490,234,752 柱面（或者说是 251GB）。
清单 9. hdparm -I /dev/hda 的输出
/dev/hda:
ATA device, with non-removable media
Model Number: Maxtor 6Y250P0
Serial Number: Y638VBWE
Firmware Revision: YAR41BW0
Standards:
Supported: 7 6 5 4
Likely used: 7
Configuration:
Logical max current
cylinders 16383 65535
heads 16 1
sectors/track 63 63
--
CHS current addressable sectors: 4128705
LBA user addressable sectors: 268435455
LBA48 user addressable sectors: 490234752
device size with M = 1024*1024: 239372 MBytes
device size with M = 1000*1000: 251000 MBytes (251 GB)
CapabilITies:
LBA, IORDY(can be disabled)
Queue depth: 1
...
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当我们讨论引导时，应该注意另一个问题。默认情况下，PC 将从系统中的第一块 IDE 硬盘引导。某些系统的 BIOS 设置允许覆盖这一设置，但大部分情况下将会这样引导。系统首先从 master boot record 加载一小段代码，这段代码会给出从哪个分区进行引导的信息。在稍后的教程中我们将深入讨论 Linux 的引导加载程序。
如果希望了解关于大容量磁盘的更多历史，请参阅 参考资料，其中有指向 Linux Documentation Project 的 Large Disk HOWTO 的链接。 上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 下一页 |
