硬盘寻址方法
硬盘最初使用的寻址方法是柱面/磁头/扇区(CHS),通过分别指定柱面、磁头、扇区来确定某个数据块的确切位置,但这种方法在137GB以上容量硬盘面前就失效了。
取而代之的是逻辑区块寻址(LBA),不再使用离散几何来指定扇区,而改用扇区编号来代表特定的数据块。每个扇区都有预定义的尺寸(之前是512字节),从0开始顺序编号,最大就是总容量除以扇区尺寸。
磁盘分区机制
LBA寻址方法理论上支持超大硬盘容量,但实际上扇区的数量还受制于磁盘分区机制。
磁盘分区的概念可以追溯到二十世纪八十年代初,是系统管理员们为了方便使用不同文件系统存储数据而发明的。主引导记录(MBR)分区表支持最多32-bit信息,换算成字节数就是2的32次方,也就是大约2.2TB。
你也许会蔑视他们的“短视”,但在三十年前的人们看来,2.2TB几乎就是个遥不可及的天文数字,要知道当时最大的民用硬盘也不过5MB,而价格超过1500美元。
其实刚刚进入九十年代的时候,人们就已经意识到了2.2TB容量限制问题,为此多家公司联合制定了一种弹性的分区机制,这就是GUID分区表,简称GPT,并将其做为UEFI(统一可扩展固件界面)规范的一部分。GPT支持最多64-bit信息,理论最大容量为9.4ZB,相当于9400000000TB。又是一个“天文数字”,不过说不定哪天就会成为第二个“2.2TB”。
Windows Vista 64位开始,微软就支持从GPT分区硬盘启动系统,但要求主板固件必须是UEFI,而不能是传统BIOS。
PC里的固件:BIOS、UEFI
BIOS的意思就代表了其用途:基本输入输出系统。三十年前PC发明的时候它就出现了,但时至今日基本都还是老样子。UEFI就是用来取代BIOS的,但长时间都未能投入实用,直到最新的Intel、AMD平台上才开始普及。
UEFI从设计之初就考虑了对GUID分区表和超大容量硬盘的支持,比之那些通过BIOS绕道而行的方法可靠得多。Windows 8开始,微软将会全面完善对UEFI的支持,借助UEFI固件、GTP分区表、LBA寻址方法共同管理超大硬盘。
下边就是在一块3TB硬盘上通过上述方法安装、启动操作系统的样子。 |