LBA和CHS轉換(轉）

來源    https://www.cnblogs.com/wangshuo/p/10454222.html

這里有更詳細的計算   https://blog.csdn.net/haiross/article/details/38661051

這里做記錄一下，總是忘記如何計算

磁盤填充，先填滿一個柱面之后，再填下一個柱面。LBA是從0開始的。

LBA = (C-CS)*HPC*SPT + (H-HS)*SPT + (S-SS)

C, H, S: 當前的CHS值   柱面  磁頭 扇區
CS, HS, SS: Cylinder, Head, Sector的起始(start)編號。一般來說，CS=0，HS=0，SS=1   , 扇區從1開始編號
HPC: Heads Per Cylinder，每個柱面磁頭數，也就是每個柱面磁道數 （一個柱面（圓環），一般都是正反兩面，也就需要上下兩個磁頭）

 

 

SPT: Sectors Per Track，每個磁道扇區數 SPT > (S-SS) 一定成立 HPC > (H-HS) 一定成立 一般來說，CS=0，HS=0，SS=1，因此可以得出

假如硬盤的配置為C(柱面數),H(磁頭數),S(扇區數)
那么:
1柱面(Cylinder)有H個磁道(Track)
1磁道(Track)有S個扇區(Sector)
1扇區(Sector)有512字節
 LBA = C*HPC*SPT + H*SPT + (S-1)

 以及 HPC > (H-0)，即 HPC > H 因此： S = LBA%SPT + 1 H = LBA/SPT%HPC C = LBA/SPT/HPC 軟盤中，HPC=2，所以： C = (LBA/SPT) >> 1 H = (LBA/SPT) & 1

磁盤的 LBA 尋址轉換為 CHS 尋址

https://blog.csdn.net/haiross/article/details/38661051

引言：確切地說，不能說LBA 尋址方式的值轉換為 CHS尋址方式的值，而由LBA值則需要通過運算間接得出cylinder、head、sector這三個變量的值。

1. 術語

• cylinder：磁盤的柱面
• head：磁盤的磁頭，每張磁片有兩個磁頭
• sector：磁盤扇區，這里指物理扇區，編號從 1 - 63，每條 track 的最大 sector 數 63
• SPT（sector_per_track）：每磁道上的 sector 數
• HPC（head_per_cylinder）：每個 cylinder 的 head 數量，這個數量應該是磁片數 * 2

2. LBA 尋址

LBA 全稱為 Logical Block Addressing（邏輯塊編址），LBA 扇區由 0 開始編址，LBA 扇區號的計算方式是：

LBA = (cylinder * HPC + head) * SPT + sector - 1

先計算出 track 數量，再加上物理扇區（物理扇區從 1 開始編號），轉換為 LBA 扇區需要減 1

track 的數量計算方式為：cylinder * HPC（head_per_cylinder）+ head

3. LBA_to_CHS

這里以 floopy 為例，floopy 的是單磁片：

• SPT 為 18
• HPC 為 2

因此，假設 LBA 扇區是 1，那么：1 = (0 * 2 + 0) * 18 + 2 - 1 ，結果是：cylinder = 0，head = 0，sector = 2

3.1 計算 cylinder

cylinder 的計算方式為：

cylinder = LBA / (SPT * HPC)

我們需要計算出總共有多少 cylinder，因此我們的式子可以分解為：

1. sector_per_cylinder = SPT * HPC： 計算出每個 cylinder 有多少個 sector，由 SPT * HPC 計算出
2. cylinder = LBA / sector_per_clylinder： 第二步，再計算出在磁盤內需要多少個 cylinder 表達

以上面的例子：

• cylinder = 1 / (18 * 2) = 0

計算出 cylinder 為 0

3.2 計算 head

計算 head 的式子為：

head = (LBA / SPT) % HPC

在已經求出 cylinder 的前提下，我們需要得出在一個 cylinder 內的 head 編號，因此我們的式子可以分解為：

1. tatol_head = LBA / SPT：我們得出在磁盤內總共有多少 head
2. head = total_head % HPC： 第二步，再計算出在一個 cylinder 內的 head 編號

以上面的例子：

• head = (1 / 18) % 2 = 0

3.3 計算 sector

計算 sector 的式子為：

sector = LBA % SPT + 1

我們的式子可以分解為：

1. logical_sector = LBA % SPT： 通過對 LBA 取 SPT 模操作得出邏輯的 sector 號
2. sector = logical + 1： 物理的 sector 等於邏輯的 sector 加上 1，因為物理 sector 從 1 開始編號，而邏輯 sector 從 0 開始編號

3.4 對計算 Cylinder/Head/Sector 的優化

我們看到這三個式子就都有共同的部分：LBA / SPT（或者 LBA % SPT），我們對這些進行優化，下面是我的實現代碼：

;#########################################################
; lba_to_chs.inc for boot
;
;  Copyright (c) 2009-2011                                     
;  All rights reserved.                                        
;  mik                                                         
;  visit web site : www.mouseos.com/OS/doc/index.html
;
;#########################################################

 

%ifndef LBA_TO_CHS_INC
%define LBA_TO_CHS_INC

 

;*******************************************************
; LBA_to_CHS() - LBA Converting CHS for floppy diskette
;
; description:
; input:
;        ax - LBA sector
;
; output:
;        ch - cylinder
;        cl - sector ( 1 - 63)
;        dh - head
;*******************************************************

LBA_to_CHS:

%define SPT        18
%define HPC        2

        mov cl, SPT
        div cl                           ; al = LBA / SPT, ah = LBA % SPT

; cylinder = LBA / SPT / HPC

        mov ch, al
        shr ch, (HPC / 2)                ; ch = cylinder               

; head = (LBA / SPT) % HPC
       
        mov dh, al
        and dh, 1                        ; dh = head

; sector = LBA % SPT + 1

        mov cl, al
        inc cl                           ; cl = sector

        ret

 

 

%endif

上面的代碼很精簡，只有 8 條指令 :)

小結：

不管CHS（尋址方式）也好，還是LBA（尋址方式）也好。磁盤存儲尋址都需要通過cylinder、head、sector這三個變量來實現；CHS、LBA都是一個數字，CHS按照固定格式把24個bit位分成cylinder、head、sector；LBA則需要通過求模運算得出cylinder、head、sector。即由chs值可以直接獲得cylinder、head、sector這三個變量的值，而由LBA值則需要通過運算間接得出cylinder、head、sector這三個變量的值。