4.14節問題: 如何根據磁碟片的邏輯扇區號計算物理扇區號?

作者：Maverick  blog：http://blog.csdn.net/zhaohuabing  轉載請註明出處

一、首先讓我們看看磁碟片的物理結構
磁碟片在物理上有柱面、磁軌和扇區的結構，其關係是柱麵包含磁軌，磁軌包含扇區，扇區是電腦讀取磁碟片的基本單位
１、柱面：磁碟片有兩個柱面,編號為:0,1 （其實就是磁碟片的兩面）
２、磁軌：每個面劃分為若干個磁軌,從外向內編號:0,1,2...80
３、扇區：每個磁軌劃分為若干個扇區,一個磁軌中扇區的編號:1,2,3...18,每個扇區的容量相同,能儲存512 byte的資料。

二、然後看看扇區的編碼
扇區的編號由兩種，一種是物理編號，一種是邏輯編號

１、物理編號：表明扇區在磁碟片上的物理位置，用柱面、磁軌、扇區表示，BIOS中斷int 13h就是使用物理編號來確定要讀的扇區位置。
２、邏輯編號：表明扇區的邏輯位置，是一個相對於起始扇區(柱面0磁軌0扇區0)的序號

３、物理編號和邏輯編號的對應關係如下：
物理編號 　（柱面號  磁軌號 扇區號)                 邏輯編號
0柱面0磁軌 　　 0    　   0 　　     1       　                 0 
　       　　　　　0   　    0 　　    2 　                    　1
　　　　　           ...　　    ... 　　    ...  　                    ...
　　　　　          0    　   0  　　    18  　                      17
1柱面0磁軌  　　1  　     0 　　     1  　　                   18
　　　　　　　  1 　      0 　　     2 　　                     19
 　　　　　          ...   　　 ...　　    ...    　                   ...
　　　　　           1 　      0 　　     18      　                 35
0柱面1磁軌  　　0      　1     　　 1 　　                     28
　　　　　           0      　 1   　　   2                　         29
　　　　　           ...    　　...    　　 ...                     　  ...
　　　　　           0      　 1      　　18　                       53
1柱面1磁軌  　　1    　   1　　      1　　                     54
　　　　　　　 1    　　1 　　     2　                         55 
　　　　　           ... 　　  ...　　　 ...　                       ...
　　　　　           1　       1  　　    18   　                    71
　　　　　           ..................
0柱面79磁軌 　0      　 79     　　 1
　　　　　         0  　     79    　　  2
　　　　　          ... 　　 ...　　　   ...
　　　　　         0 　　  79    　　 18
1柱面79磁軌 　1  　     79  　　    1
　　　　　         1 　      79    　　  2
　　　　　         ...  　　  ...   　　  ...                         　...
　　　　　         1    　   79     　　 18                         2879
可以看到，邏輯扇區編號是按照物理扇區號、物理柱面號、物理磁軌號的先後順序進行編碼的，為什麼要按照這個順序進行編號呢，我想主要是為了減少磁頭的移動，加快磁碟片的I/O速度。因為檔案一般是存放在按照相鄰的邏輯扇區中，按照物理扇區號、物理柱面號、物理磁軌號的先後順序對邏輯扇區進行編碼，相鄰的邏輯扇區在磁碟片的物理位置上也是相鄰的(同一面或者另一面)，可以減少讀取同一檔案式磁頭的移動距離。
由上面可以得到兩種編號的換算關係：
邏輯扇區號　= (磁軌號 * 2 + 柱面號) * 18 + 物理扇區號　- 1

因為每一個磁軌有18個扇區，而物理扇區號是在每一個磁軌從0開始編號，所以物理扇區號　= 邏輯扇區號/18 的餘數 + 1
因為每一個磁軌有18*2個扇區,所以　磁軌號　= 邏輯扇區號/(18*2) 的商　即磁軌號=商>>2
   如果　邏輯扇區號/18的商是偶數，則是柱面0,如果商是奇數，則是柱面1　　即柱面號=商&1