CHS 与 LBA 之间的转换

beyes

CHS 模式不能管理超过 8064MB 的硬盘，所以提出了更加简便的 LBA 寻址方式。在 LBA 所表示的地址不再是硬盘的实际物理地址(在 CHS 中由柱面，磁头和扇区决定的地址)。LBA 将 CHS 的三维寻址方式转变为一维的线性寻址，它将 C/H/S 这几个参数按照一定的方式转变为线性编号，这样避免了 CHS 的繁琐寻址方式，从而提高了系统效率。在访问磁盘时，硬盘控制器会将这种逻辑地址转换为磁盘的物理地址。

从 CHS 到 LBA 的转换公式：

LBA = (( C x HPC ) + H ) x SPT + S - 1

LBA：逻辑扇区号(逻辑块地址)
C ：柱面号；
H ：磁头号；
S ：扇区号；
HPC ：每个柱面上的最大磁头数。
SPT：每个磁道上的最大扇区数。

按照上面公式，那么对于通常所说的 MBR 位于 0 磁道 0 柱面 1 扇区(磁盘也正是从这里开始寻址)，此时 S = 1， LBA = 0 。

下面是假设每个柱面对应有 16 个磁头，然后对 LBA 和 CHS 进行换算后的对照表：

LBA 值	对应 CHS
0	0, 0, 1
1	0, 0, 2
2	0, 0, 3
62	0, 0, 63
945	0, 15, 1
1007	0, 15, 63
1008	1, 0, 1
1070	1, 0, 63
1071	1, 1, 1
1133	1, 1, 63
1134	1, 2, 1
2015	1, 15, 63
2016	2, 0, 1
16,127	15, 15, 63
16,128	16, 0, 1
32,255	31, 15, 63
32,256	32, 0, 1
16,450,559	16319, 15, 63
16,514,063	16382, 15, 63

根据上面的 LBA 公式和上面的表格的计算值，我们可以逆推出由 LBA 求 CHS 的公式：

1. 当 C=1 时， SPT * HPC 就是一个完整柱面的扇区总数，所以要求的当磁头处于某个位置时所在的柱面，可由以下式子得出：

C = LBA / (SPT * HPC)

2. (LBA / SPT) 表示当前 LBA 位置一共跨越了多少个磁道，而 HPC 表示一个柱面上一共有多少个磁头(一个磁头对应一个磁道)，所以用 (LBA / SPT) 的结果对 HPC 做求模运算，那么就知道了当前所在的 LBA 位置是对应着哪个磁头，所以求 H 位置的公式如下：

H = (LBA / SPT) % HPC

3. 求当前所处的扇区位置比较好理解，即用 LBA 对 SPT 求模，然后将其结果加 1 即可，因为对于 CHS 来说，初始扇区是从 0 柱面，0 磁道，1扇区起算，所以有以下公式：

S = (LBA % SPT) + 1