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机械硬盘的28位LBA及48位LBA

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LBA全称为Logic Block Address,即扇区的逻辑块地址。

由于INT 13的限制,逻辑C/H/S地址能访问的最大值硬盘空间为8GB,在系统管理地址时还需要去记录烦琐的C/H/S,使得访问效率非常低,这样就引入了LBA的概念。在LBA方式下,系统把所有的物理扇区都按照某种规则看作一线性编号的扇区,即从0到某个最大值方式排列,并连成一条线,把LBA作为一个整体来对待,而不再是具体的实际的C/H/S值,这样只用一个序数就确定了一个唯一的物理扇区,这就是线性地址扇区的由来。显然线性地址是物理扇区的逻辑地址。

LBA地址最初被定义为28位的大小,所以能够管理的扇区总数为228−1,即268 435 455个扇区,换算为GB大约等于137GB,这也是硬盘曾经的一个容量限制值。在BIOS中引入LBA模式时硬盘的容量只有几GB,137GB在当时是不可企及的,然而硬盘容量的发展速度的确超乎了人们了想象,目前3000GB的硬盘已经在市场上销售了。

Technical Committee T13组织为了解决28位LBA寻址模式的限制,对于ATA/ATAPI-6标准进行了一些修改,通过48位LBA来支持更多的扇区,从而突破这一限制。Compaq、Microsoft、Maxtor联合推出的Big Drives规范就是以T13组织提出的48位方案为基础,将原来LBA寻址寄存器从24位提高到了48位,使其寻址的扇区数达到281 474 976 710 655,这样可支持的硬盘容量就达到了281 474 976 710 655×512= 144 115 188 075 855 872字节,大致相当于144PB(以1PB=1000000GB来算)。

关于硬盘容量的大小,很多人可能会感到迷惑,为什么同一块硬盘,有时显示或报为200GB,有时却只有186GB?这主要是换算方法不统一造成的,如1MB到底代表1 000 000字节还是代表1 048 576字节呢?硬盘厂家对硬盘上标称的容量一般都是按1MB=1000000字节计算的,而依据计算机表示数据的特点、数制的表示方式及计算机本身的运算方式,硬盘容量单位是以2的多少次方来表示的,即以KB(KiloByte)、MB(MegaByte)、GB(GigaByte)、TB(TeraByte)、PB(PetaByte)、EB(ExaByte)、ZB(ZettaByte)、YB(YottaByte)为单位,各种单位之间的换算关系如下:

机械硬盘的28位LBA及48位LBA
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