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Large Disk mini-HOWTO 大硬盘

2008-02-23 07:23:20来源：互联网阅读 ()

作者:　Andries　Brouwer,　jaeb@cwi.nl
译者:　Asd　L.　Chen,　asdchen@ms1.hinet.net
v1.0,　26　June　1996　翻译日期:　10-13　November　1997　

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所有有关　disk　geometry　及　1024　cylinder　的限制．　
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1.　问题所在
假如你的磁碟超过　1024　个磁簇(cylinders)．　还有,　假如你的作业系统使用基本输出入系统(BIOS)．那麽你会遇到一个问题,　因为一般磁碟输出入／输入所使用的　INT13　BIOS　介面以一个　10　位元(bit)　的栏位来操作磁簇,　所以无法存取第　1024　及之後的磁簇．　

幸运的是,　Linux　不使用　BIOS,　所以没有问题．　

话是这麽说,　但有两件事例外:　

(1)　当你在启动系统时,　Linux　还没开始执行所以无法让你避免这个问题．这对　LILO　以及类似的启动载入程式(boot　loaders)有些影响．　

(2)　使用磁碟的所有作业系统必须同意分割区的位置．换句话说,　如果你在一颗磁碟上使用　Linux　以及,　例如　DOS,　那麽两者必须以相同的方式解读分割表的资料．这对　Linux　核心以及　fdisk　有些影响.　

底下是对所有相关细节更详细的描述．注意,　我使用　2.0.8　版核心原始程式做为参考．其它的版本可能有一点点出入．　

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2.　启动
当系统启动时,　BIOS　从第一个磁碟(或从软碟)读取磁区　0　(一般通称的　MBR　-　Master　Boot　Record,　主启动磁区)并跳至在该处的程式码　-　通常是一些启动载入程式(bootstrap　loader)．这些小小的启动程式一般不会有自己的磁碟驱动程式而会使用　BIOS　所提供的服务．这意谓著只有整个　Linux　核心都位於开头的　1024　个磁簇内时才能够被启动．　

这个问题很容易解决:　确定核心(也许还包括其它启动时用到的档案,　像是　LILO　map　档)　是放在一个　BIOS　可以存取的到,　全都在开头的　1024　个磁簇内的分割区里　-　这可以(可能)是第一个或第二个磁碟．　

另一点是启动载入程式与　BIOS　必须同意彼此对磁碟逻辑(geometry)上的看法．给　LILO　`linear'　这个选项参数可能会有些帮助．细节後述．　

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3.　磁碟　geometry　以及分割区
如果你的磁碟上有好几种作业系统,　每一种使用一个或多个分割区．那麽对於分割区位於何处不同的看法可能导致灾难性的後果．　

MBR　中包含一个分割表描述分割区(主分割区:　primary)　在那里．有四个表格给四个主要分割区使用,　它们看起来像　

struct　partition　{
　　　　　　　　char　active;　　　　/*　0x80:　bootable,　0:　not　bootable　*/
　　　　　　　　char　begin[3];　　/*　CHS　for　first　sector　*/
　　　　　　　　char　type;
　　　　　　　　char　end[3];　　　　/*　CHS　for　last　sector　*/
　　　　　　　　int　start;　　　　　　/*　32　bit　sector　number　(counting　from　0)　*/
　　　　　　　　int　length;　　　　　/*　32　bit　number　of　sectors　*/
};

(其中　CHS　是磁簇／磁头／磁区:　Cylinder/Head/Sector　的缩写)　
因此,　有项资讯是重覆的:　分割区的位置可以由　24　位元的　begin　以及　end　栏位,　和　32　位元的　start　以及　length　栏位给定．　

Linux　只使用　start　以及　length　栏位,　故最多可以处理包含　2^32　个磁区的分割区,　也就是,　最大　2　TB　的分割区．这是现今磁碟机的两百倍,　所以也许足够往後十年的需求．　

不幸的是,　BIOS　INT13　呼叫使用三个位元组的　CHS　编码,　10　个位元作为磁簇号码,　8　个位元作为磁头号码,　及　6　个位元作为磁轨上的磁区号码．可能的磁簇号码是　0-1023,　可能的磁头号码是　0-255,　而磁轨上可能的磁区号码为　1-63(是的,　磁轨上的磁区是由　1　起算,　不是　0)．以这　24　位元最多可以定址　8455716864　个位元组(7.875　GB),　这是　1983　年磁碟机的两百倍．　

更不幸的是,　标准的　IDE　介面容许　256　个磁区／磁轨,　65536　个磁簇以及　16　个磁头．它自己本身可以存取　2^37　=　137438953472　个位元组(128　GB),　但是加上　BIOS　方面　63　个磁区与　1024　个磁簇的限制後只剩　528482304　个位元组(504　MB)可以定址的到．　

这不足以应付现今的磁碟,　人们使用各种硬体或软体上的方法来克服．　

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4.　转换与磁碟管理程式
没有人对磁碟的'真实'　geometry　有兴趣．磁轨的磁区数通常是变动的　-　接近磁碟外围的磁轨有比较多的磁区　-　所以没有'真实'的每磁轨磁区数．对於使用者而言最好是把磁碟当作编号　0,1,...,　的磁区组合成的线性阵列,　让控制器去找出磁区究竟位於磁碟的那里．　

此线性编号一般通称为　LBA．对於　geometry　为　(C,H,S)　的磁碟而言属(c,h,s)　的线性位址为　c*H*S h*S (s-1)．所有　SCSI　控制器都使用　LBA,　某些　IDE　控制器也是．　

如果　BIOS　把这　24　个位元(c,h,s)　转换成　LBA　并□给懂得　LBA　的控制器,　那麽又可以定址到　7.875　GB　．并不足以应付所有的磁碟,　但仍然是个改进．注意此处　BIOS　使用的　CHS,　它不再与'实体'有任何关系．　

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