硬盘寻址模式.doc

硬盘寻址与容量解决??? 对于大部分拥有硬盘的用户来说，特别对于那些正在准备升级到大硬盘但是却不打算升级系统的其它部分的用户，它们首先考虑的是自己的系统是否支持这么大容量的硬盘。这个问题同硬盘结构、BIOS和操作系统息息相关－－归根到底这些问题的出现是由于当时的人们由于条件所限制而缺乏长远考虑的结果。在当时这样的设计根本没有问题，但是随着技术的进一步发展这些问题就曝露了出来，而且影响颇广。 好在这些问题都已经被通过不同的方式解决了。本章节将会同大家一起来谈谈容量限制的问题。下面的容量限制分别采用两种方式表示，前面的一种采用的是1GB=1000MB和1MB=1000KB的换算，而后面的容量采用的是1GB=1024MB和1MB＝1024KB的换算。 528MB/504MB容量限制 这并不是历史上第一个硬盘容量限制问题，但是它是第一个引起人们广泛关注的容量限制问题。这之前硬盘的容量限制问题也一再的出现过，但是因为PC用户非常的少，所以很多人并不知道这些问题，这里我们做一个简短的回顾： 10.4 MB容量限制：这个问题出现在最早的IBM PC/XT上，这种设备使用了一种专门设计的硬盘，它有312个柱面（cylinders）、4个磁头和17个扇区，这样算来它的最大容量只能为10MB，这种容量限制来自于硬盘。 16MB FAT12容量限制：第一种用于硬盘的FAT格式是12bit的，它最多能容纳4086个大小为4096字节的簇，因此总容量为16,736,256字节，也就是大约16MB。 32MB DOS 3容量限制: 为了解决16 MB容量限制，DOS 3.x开始支持FAT16文件系统，不过由于这种文件系统只能允许16384个容量为＝2048字节的簇，所以它就造成了32MB的容量限制问题，不过由于多分区的概念的引入，硬盘的容量并没有因此受到太大的限制，只是每个分区的容量不能超过32MB。 128MB DOS 4容量限制：DOS 4.x开始支持65526个容量为2048字节的簇，所以其容量上限提升到了128MB 可以看到上面的这些容量限制的问题大都是由于MS-DOS系统所引起的，这之后的DOS 5允许每个簇的最大容量为8192字节，因此最大分区容量限制为512 MB，不过这个容量限制并没有引起人们的广泛关注，因为在这之前由于BIOS和IDE规范所引起的504MB容量限制首先曝露了出来（大约是1994年左右）。如下表所示： 标准 用于柱面的Bit 用于磁头的Bit 用于扇区的Bit 用于定义整个结构的Bit IDE/ATA 16 4 8 28 BIOS Int 13h 10 8 6 24 最小定义 10 4 6 20 可以看到IDE/ATA标准和Int 13h组织的标准非常的不一致，因此当分别符合这两个标准的设备配合使用的时候，只能遵循其中的最小规范。下面我们把bit所代表的容量换算了出来： Standard 最大柱面数 最大磁头数 最大扇区数 最大容量 IDE/ATA 65,536 16 256 128 GB BIOS Int 13h 1,024 256 63 7.88 GB 最小定义 1,024 16 63 504 MB 对于上面的数字是这样算出来的：1024x16x63x512/1024x1024=504MB，如果不除以1024x1024而是除以1000000的话得到的数字是528MB－－按照不同的换算方法，得到的容量不同但是其实指的是一个意思。 2.11/1.97GB容量限制 前面的504MB容量障碍的成因之一是BIOS无法支持超过1024柱面，不过现在的BIOS系统都能支持超过1024柱面。不过当时的部分BIOS系统虽然却只能支持不超过4095个柱面,这是因为它采用了12bit来表示柱面，这样所支持的最大容量就是4096 x 16 x 63 x 512字节了，也就是1.97GB。这个问题是在1996年左右浮现出来的，可以通过软件的方法来解决。 2.11/2GB容量限制 这个容量限制注意的人们会更多一些，它也是由于文件系统的定义造成的分区容量限制，同BIOS没有什么关系。从DOS 6和Windows 3.x以后开始支持FAT16文件系统，如果在这些系统使用容量超过2GB的硬盘必须对于硬盘进行分区，而且每个分区的容量不会超过2GB。 FAT16最大只能支持65536个32KB容量的簇，那么也就意味着每个分区不能超过2GB的容量。估计现在没有用户还会遇到这个问题了，因为只有DOS、Window 3.x和Windows 95第一版会有这个问题，升级到更高版本的支持FAT32或者NTFS文件系统的操作系统（Windows 95 OEM SR2、Windows 98、Windows ME、Windows 2000和Wind