主要有两种 CHS（老式） 和 LBA CHS 由于早期磁盘的每个磁道的扇区数一样多（外圈磁颗粒稀疏，耐用性强）， 整体磁盘空间大小也不大。...所以就出了新的寻址方式LBA 逻辑块地址（从0开始计，一直到最后一个扇区）。但为了兼容老式的计算方式以及更为立体的体现硬盘物理构造形态（个人理解），还是会体现出CHS的信息出来。...这里不是真实的磁头数，只是为了在LBA换算成CHS时均用了CHS的最 大值来转换运算而已。如上面截图一块东芝3T的盘就是 8个盘面 16个磁头数。...那么在LBA上表示出CHS时肯定以LBA为准，CHS作为参考。...为此当有零头数时，就直接去掉不在CHS上做显 示处理。实际情况中LBA总扇区数几乎一定不是 16065的倍数，所以我们用CHS去计算总大小时会比LBA的值稍小一点。
LBA编址方式将CHS这种三维寻址方式转变为一维的线性寻址，它把硬盘所有的物理扇区的C/H/S编号通过一定的规则转变为一线性的编号，系统效率得到大大提高，避免了烦琐的磁头/柱面/扇区的寻址方式。...LBA下的编号，扇区编号是从0开始。 逻辑扇区号LBA的公式：LBA(逻辑扇区号)=磁头数 × 每磁道扇区数 × 当前所在柱面号 + 每磁道扇区数 × 当前所在磁头号 + 当前所在扇区号 – 1。...例如：CHS=0/0/1，则根据公式LBA=255 × 63 × 0 + 63 × 0 + 1 – 1= 0，也就是说物理0柱面0磁头1扇区，是逻辑0扇区。...linux。...如果先装windows，然后装linux，linux 会覆盖MBR，然后让用户选择是否将windows等其他操作系统的启动项添加进来，如果你选择了添加进来，那么你在开机时就会有两个选项让用户进行选择了。
目录 思维导图 硬盘的物理结构 硬盘读写过程 寻址方式 CHS寻址 LBA寻址 硬盘的分区结构 MBR分区结构 0号扇区内容 扩展分区 GPT分区结构 文件系统 文件系统的定义 文件系统的结构...最大寻址空间 LBA寻址 计算机技术日新月异，由于CHS寻址技术最多只能用于8G大小的硬盘，所以，在如今的生活中我们使用LBA进行寻址。...LBA编址方式将CHS这种三维寻址方式转变为一维的线性寻址，它把硬盘所有的物理扇区的C/H/S编号通过一定的规则转变为一线性的编号。...在分区表中记录分区的起始地址和结束地址（既可以使用CHS寻址也可以使用LBA进行寻址），这两个地址相减就是我们这个分区的实际容量 扩展分区 由于MBR仅仅为分区表保留了64字节的存储空间，而每个分区则占用...标准的Linux文件系统Ext2是使用「基于inode的文件系统].
硬盘存储术语 CHS CHS LBA（logical block addressing） 5. 识别SSD和机械硬盘类型 6. 测速 2. 管理存储 2.1 磁盘分区 1. 为什么分区 2....： 查看chs CHS CHS采用 24 bit位寻址 其中前10位表示cylinder，中间8位表示head，后面6位表示sector 最大寻址空间 8 GB LBA（logical block...addressing） LBA是一个整数，通过转换成 CHS 格式完成磁盘具体寻址,ATA-1规范中定义了28位寻址模式，以每扇区512位组来计算，ATA-1所定义的28位LBA上限达到128 GiB...2002年ATA-6规范采用48位LBA，同样以每扇区512位组计算容量上限可达128 Petabytes 由于CHS寻址方式的寻址空间在大概8GB以内，所以在磁盘容量小于大概8GB时，可以使用CHS寻址方式或是...LBA寻址方式；在磁盘容量大于大概8GB时，则只能使用LBA寻址方式 5.
OS 就得使用另一套 CHS 定位法，于是为了做到 解耦，OS 使用的并非 CHS 定位法进行文件定位，而是采用 LBA 逻辑地址块进行寻址 将盘面分割为多个线性分区，通过下标 N 计算出 CHS 地址...地址，然后通过特定手段转为 CHS 地址，交给外设进行访问即可 LBA和CHS转换 因此对于外设中文件的管理，经过 先描述，再组织 后，变成了对数组的管理，这个数据就是 task_struct 中的...; //起始与结束位置 int lba_end; //…… } 将现有资源再分配后，可以 最大化利用资源，避免造成浪费及拖慢效率 块组（Block Group）是本文的重点内容 3.2、...答案是 套娃，Data block 中存储其他 Data block 信息，此时称为多级索引，可以做到一个数据块中存储大量数据 注：本篇博客中的大部分图片来自 Linux基础IO、学习系统编程No.13...【文件系统】 && 学习系统编程No.14【动静态库】 以及互联网 ---- 总结 以上就是本次关于 Linux基础IO【深入理解文件系统】的全部内容了，本文理论偏多，重点在于机械硬盘结构及文件系统组成的理解
LBA LBA(Logical Block Addressing)，逻辑块地址实际上就是 CHS 的转化，将三元组转换为一维的线性地址。...转换方式如下： $CHS = (C,H,S)$ $LBA = (C\times磁头数+H)\times扇区数+(S-1)$ 最后加上 $S - 1$ 是因为 $LBA$ 从 $0$ 开始编号，这个转换只适用于每个磁道扇区数一样多的磁盘...，现在的磁盘都不是这样的了，有 LBA 与 CHS 有更复杂的转换机制，这都不是我们需要考虑的了，硬件厂商已经为我们做好了。...$MBR(Main Boot Record)$主引导记录，它位于整个硬盘的第一个扇区即 0 柱面，0 磁头，1 扇区(前面说过 $CHS$ 方式以 1 开始编号)。...分区表头 位于 LBA1，第 1 个扇区，主要结构如下： 分区表项 位于 LBA2—LBA33 ，结构如下： 各个字节表示什么应该很清楚了，就不具体解释了，LBA33 之后就是各个具体的分区，然后磁盘最后
我最终选择采用Linux的Live OS的MBR来进行分析。Live OS通常是用来安装或检修Linux系统的阉割版Linux，类似于Windows阵营的PE系统。...在BIOS下，通常有两种方式对磁盘进行读写：CHS模式和LBA模式。...其中，CHS（cylinders-heads-sectors）是比较原始的读取方式，它使用(磁头, 磁道, 扇区)对某一扇区进行定位。...而LBA（Logical Block Address）是之后扩展的读取方式，它只需要给出目标区块的偏移就可以进行读取了。对于磁盘来说，一个区块等同于一个扇区。...此处的一系列判断实际上是为了判断BIOS是否支持LBA读取，之后选择具体的读取模式。因为两个模式的读取实际上大同小异，所以我们直接来分析较为简单LBA模式。
GPT以LBA编址（可以参考上一篇博文，是比CHS更现代的方式），与存储介质的形态无关，因此可以兼容各种设备。GPT总共占用磁盘开头的34个LBA，包含了保护MBR、GPT头和GPT数据。...此外，GPT通常还会占用磁盘最后33个LBA，用来备份当前的分区表。...开头的LBA（或前512字节）是保护MBR，它具有MBR标志位但是并不保存实际分区数据，只是用于防止针对MBR设计的程序对GPT结构进行破坏。...在Linux下，使用gdisk指令即可对GPT分区表的磁盘进行操作。...比如Windows阵营的Windows Boot Manager，Linux阵营中的Grub2。它们都可以承担多系统引导的工作。
在操作系统内部，我们将这种地址称为LBA（Logic Block Address），如果要将它写在磁盘上，则我们要将对应的LBA转化为对应磁盘的三维地址：CHS地址。...总结：OS中的地址为LBA，对应的磁盘地址为CHS地址。...由于OS要进行逻辑抽象，不直接使用CHS，原因： 便于管理，管理数组和管理三维立体结构两者之间，数组更好管理； 让OS的代码和硬件磁盘解耦（避免它们之间强耦合）。...Linux的文件 = 内容 + 属性。Linux的文件内容和属性是分批存储的。文件属性保存在inode中，inode的大小是128字节，是固定的。一个文件有且仅有一个inode与之对应。...目录不能自定义建立硬链接 我们发现Linux不允许普通用户给目录建立硬链接。 这是为什么呢？ 我们知道，Linux默认会给目录建立两个硬链接：'.'和'..'。
总结：磁盘中定位任何一个扇区，采用的硬件级别定位方式（CHS定位法）：柱面Cylinder——磁头Head——扇区Sector 3.磁盘的逻辑结构 类比于磁带，卷起来是圆形的，扯开是线性结构的。...在操作系统内部，我们称这种地址为LBA（Logic Block Address）地址！而要写到物理磁盘上，我们就要把LBA地址转换成对应磁盘的三维地址CHS地址。...总结来说，OS的地址为LBA地址，而对应的磁盘为CHS地址。 OS要进行逻辑抽象，不直接使用CHS:1.便于管理，管理数组与管理三维立体结构，数组比较好管理;2.不想让OS的代码和硬件强耦合！...Linux的文件=内容+属性，而Linux的文件内容是属性是分批存储的。保存文件属性的是inode，inode块的大小是固定的，为128字节。...如果在Linux中误删除一个文件，还是能恢复的，但是前提必须是inode和data block没有被占用，所以当误删除一个文件时，最好的办法就是什么都不做。
2 动手实际查看 Linux相比较windows操作系统，一个优点就是对开发非常友好和透明。只要你愿意，你总能扒到你想要的信息。...Linux上可以通过fdisk命令，来查看当前系统使用的磁盘的这些物理信息。 首先我们查看服务器上安装的硬盘数量以及大小，这需要借助lsblk这命令。...目的就是为了访问方便，通过一个CHS地址：柱面地址（Cylinders）、磁头地址（Heads）、扇区地址（Sectors）直接定位到存储数据所在的扇区。...这种寻址模式叫做LBA，全称为Logic Block Address（即扇区的逻辑块地址）。...磁盘内部是自己会通过磁盘控制器来完成CHS到LBA的转换，进而定位到具体的物理扇区 问题2：在fdisk命令的结果里，存在的physical Sector size是什么？
跟现代的MBR一样，GPT也使用逻辑区块地址（LBA）取代了早期的CHS寻址方式。传统MBR信息存储于LBA 0，GPT头存储于LBA 1，接下来才是分区表本身。...分区表头 (LBA 1) 分区表头定义了硬盘的可用空间以及组成分区表的项的大小和数量。...主分区表和备份分区表的头分别位于硬盘的第二个扇区（LBA 1）以及硬盘的最后一个扇区。备份分区表头中的信息是关于备份分区表的。...分区表项 (LBA 2–33) GPT分区表使用简单而直接的方式表示分区。一个分区表项的前16字节是分区类型GUID。...再接下来是分区起始和末尾的64位LBA编号，以及分区的名字和属性。 GPT分区表项的格式如下 ?
附录 附录部分 LBA（Logical Block Addressing）逻辑块寻址模式 HDD常见寻址方式 CHS寻址 CHS寻址也被称为NORMAL 普通模式，此寻址模式是最早的 IDE 方式。...LBA寻址 LBA的寻址特点是地址不再和物理磁盘的位置一一对应，前面CHS寻址使用了三个关键参数：磁头位置，存储柱面位置，扇区位置三个参数利用三维的参数来计算容量，而LBA寻址则使用了一个参数进行寻址，...LBA可以设置最大的磁头数为255，而其他参数和CHS寻址的模式类似，所以我们对应上面的结算公式只需要把16改为255，最终结果如下： 512x63x255x1024=8.4G。...由于LARGE、LBA寻址模式采用了逻辑变换算法看上去比CHS复杂不少，但是不少的资料、磁盘工具类软件中采用的硬盘参数介绍和计算方法却还是按照相对而言比较简单的CHS寻址模式。...而LBA寻址模式说白了也是在CHS寻址模式上的改进，也需要向前兼容，因此CHS寻址模式是硬盘寻址模式的基础，理解CHS寻址模式HDD硬盘使用和维护还是很有用的。
附录 附录部分 LBA（Logical Block Addressing）逻辑块寻址模式 HDD常见寻址方式 「CHS寻址」 CHS寻址也被称为NORMAL 普通模式，此寻址模式是最早的 IDE 方式。...❞ 「LBA寻址」 LBA的寻址特点是地址不再和物理磁盘的位置一一对应，前面CHS寻址使用了三个关键参数：磁头位置，存储柱面位置，扇区位置三个参数利用三维的参数来计算容量，而LBA寻址则使用了一个参数进行寻址...由于LARGE、LBA寻址模式采用了逻辑变换算法看上去比CHS复杂不少，但是不少的资料、磁盘工具类软件中采用的硬盘参数介绍和计算方法却还是按照相对而言比较简单的「CHS寻址模式」。...而LBA寻址模式说白了也是在CHS寻址模式上的改进，也需要向前兼容，因此CHS寻址模式是硬盘寻址模式的基础，理解CHS寻址模式HDD硬盘使用和维护还是很有用的。...❝⚠️注意：LBA寻址到现在依旧是主流。❞ 容量和大小对比 「CHS（或称为Normal）模式」：适应容量≤504MB的硬盘。
逻辑抽象 OS内部是不是直接使用CHS地址？...，即逻辑块地址 磁盘只认CHS，LBA如何跟磁盘地址互相转化？...假设LBA地址为6500 ，单片大小为5000 首先确定在那一面，也就相当于在哪一个磁头上 H(磁头): int n=6500/5000=1 说明H的地址在第2面上 C(柱面):6500/1000=6...---inode表 ---- 文件的内容是变化的，用数据块对文件内容保存的，所以一个有效文件要保存内容就需要1/n数据块 若有多个文件就需要更多的数据块，数据块称为 Data blocks ---- linux...不正常工作 每一个比特位表示 一个inode是否空闲可用 ---- Block Bitmap 每一个bit位表示data block是否空闲可用 ---- 细节问题 1.inode与文件名 Linux
这种定位方式被称为C（柱面）H（磁头）S（扇区）定位法 3.磁盘的逻辑结构 如果使用CHS定位法，这是一种三维寻址方式，效率不够高，所以为了效率和方便管理，实际上操作系统在管理磁盘的时候，是将磁盘抽象成一种线性结构...此时我们需要读取某一个区域中的数据，只需要拿到这个区域的下标即可，这个下标在操作系统中就称为LBA地址。...操作系统内部也是使用的LBA地址，当我们实际要去磁盘中读取数据时就需要将LBA地址转换成CHS地址（通过计算可以得到）。 a.为什么操作系统不直接使用CHS地址？...1.为了方便管理，CHS寻址是三维的，而数组下标则是一维寻址 2.让操作系统的代码与硬件进行解耦，不让硬件的变化影响操作系统 b.实际IO一次的大小 虽然一个扇区的大小是512字节，但是对于文件来说还是太小了...在Linux权限学习时提到要在一个目录中创建新文件必须要有写入权限，这是因为在目录下创建新文件就要在该目录对应的数据块中写入新文件和其inode对应的映射关系。
不是的，因为从操作系统角度来看，操作系统虽然一般具有文件系统管理功能，但本质上文件管理系统它是比较独立的一个功能，显然可见的，就是操作系统可以支持多个文件系统，如LINUX支持ext2,ext3等,Windows...7扶持fat32也支持NTFS，实际上LINUX也是支持NTFS的。...一般的LINUX上根据不同的接口类型显示分区名，如IDE接口是hde[1—],SCSI接口是sda[1—]等,在Windows上通常分为C、D、…等。...同样在LINUX下也是将文件目录mount到指定分区的。因此分区对磁盘非常重要。这里讲述几个常见软件的操作： 1）分区软件 磁盘为什么要分区呢？这里有一个基本问题就是如何管理磁盘，磁盘需不需要分区？...前面学习过程中知道磁盘有CHS参数，现代磁盘一般都是基于LBA进行定址，但基本思想肯定一样的。磁盘有柱面有扇区有磁头。那么在磁盘上如何划分出这些信息呢？这就是低级格式化分区。
这里需要注意的是，我们文件系统里的扇区号是LBA格式的，也就是逻辑块地址，而BIOS上的中断服务程序只接受CHS格式的磁盘扇区号。CHS就是(Cylinder/Head/Sector)。...转换公式如下： LBA扇区号÷每磁道扇区数 得到商Q、余数R 柱面号=Q>>1， 磁头号=Q&1，起始扇区号=R+1 接着我们就把数据写入寄存器，发起中断就可以了。
这种通过磁头、磁道、扇区编号来定位扇区的放法，称之为CHS定位法。...逻辑抽象 如上所说，如果OS能知道任意的CHS地址，就能访问任意一个扇区，但是OS内部并不是直接使用CHS定位法。...这是因为OS是一个用来对软硬件资源做管理的软件，而CHS定位法是磁盘作为硬件来使用的方法。由于硬件可能会随着时代的发展而不断改变，如果此时OS采用CHS，那么OS也要不断随着硬件的更新而更新。...因此为了实现与硬件的解耦，OS采用一种新的定位方法---LBA逻辑块地址。...如下所示： 上面提到了一个inode节点，我们知道，Linux下一切皆文件，文件=内容+属性，Linux是将文件的内容与属性的数据分离开来，一个inode节点内，保存文件的各种属性信息，比如：文件的读写权限
那么如果把这个线性结构看成是一个数组的话，那么我们每次拿着要访问的扇区对应的数组下标通过对应的算法转化成CHS地址就能访问到该扇区了，该工作是由磁盘完成的。...那操作系统又可以对磁盘中的800GB进行重新分块，以8个扇区为一个数据块，第一个数据块数组下标编号为1，第二个数据块数组下标编号为2，以此类推，这种编址叫做LBA地址（Logical Block Address...Linux磁盘文件特性分为文件内容加上文件属性，文件属性包括类型，大小，权限，时间，inode编号等等.........三、重谈文件的增删查改 在Linux系统中，目录也是文件，其中目录的内容中就保存了目录中的文件的inode编号和文件名之间的映射关系。...一个被写入文件系统的分区要被Linux操作系统使用，必须将其挂载到一个目录下。分区的访问都是通过所挂载的路径访问的。通过文件路径前缀就可以知道文件处于哪一个分区中。
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