linux - 如何根据闪存存储的分区表确定磁盘几何结构(C/H/S)？

Question

我将为闪存可移动设备编写一个磁盘分区创建程序，主要由基于 SCSI 的 I/O 控制并通过 LBA 地址访问。

作为引用，我正在研究由 Ubuntu 的磁盘实用程序分区和格式化的 SD 卡上的分区表。

我使用Linux中“parted”软件的“unit”命令来查看卡的参数，以CHS为单位，以字节为单位。

以下是针对具有 15122432 个 LBA 扇区的 8GB SD 卡:

pi@raspberrypi:~ $ sudo parted /dev/sda
GNU Parted 3.2
Using /dev/sda
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) unit chs print
Model: Generic CRM01 SD Reader (scsi)
Disk /dev/sda: 1020,130,11
Sector size (logical/physical): 512B/512B
BIOS cylinder,head,sector geometry: 1020,239,62.  Each cylinder is 7587kB.
Partition Table: msdos
Disk Flags:

Number  Start  End          Type     File system  Flags
 1      0,1,0  1019,238,61  primary  ext3

(parted) unit b print
Model: Generic CRM01 SD Reader (scsi)
Disk /dev/sda: 7742685184B
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:

Number  Start   End          Size         Type     File system  Flags
 1      31744B  7738552319B  7738520576B  primary  ext3

以下是针对具有 7585792 个 LBA 扇区的 4GB SD 卡:

(parted) unit chs print
Model: Generic CRM01 SD Reader (scsi)
Disk /dev/sda: 1019,71,29
Sector size (logical/physical): 512B/512B
BIOS cylinder,head,sector geometry: 1019,120,62.  Each cylinder is 3809kB.
Partition Table: msdos
Disk Flags:

Number  Start  End          Type     File system  Flags
 1      0,1,0  1018,119,61  primary  ext3

(parted) unit b print
Model: Generic CRM01 SD Reader (scsi)
Disk /dev/sda: 3883925504B
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:

Number  Start   End          Size         Type     File system  Flags
 1      31744B  3881656319B  3881624576B  primary  ext3

根据我的观察，不同容量的SD卡上的磁盘几何值(C/H/S)是不同的，并且几何值似乎与分区末尾的结束CHS地址相关。好像是..

分区卡的结束 CHS 元组为 (c, h, s)，其磁盘几何形状将为 (c + 1/h + 1/s + 1)。它们有关系吗？

但是这些值是如何确定的呢？这些依赖于操作系统或文件系统吗？

Answer 1

磁盘几何结构位于板载设备 Controller 中，操作系统通过驱动程序向 Controller 请求它。请求/应答格式在此类设备的协议(protocol)定义中指定。

很久以前我写过PDP-11的IDE驱动，还记得一些关于IDE/ATA协议(protocol)的事情。我不知道有关现代 SATA 或 SCSI 设备的详细信息， 所以只能回答关于 ATA/IDE 的问题。

IDE 设备具有特殊操作“identify”(代码 0xEC)，驱动程序将其发送到设备。驱动程序将此操作码命令发送到控制端口，此后，当设备设置标志 DRDY(设备就绪)时，读取 512 字节 block ，包含答案。答案包含磁盘信息(制造商、序列号等)和几何信息。

例如参见 this code ，其中程序向 ATA 发送请求并解析答案，其中包含磁盘几何结构。

我还可以说的是:

1. IDE 设备可以接受“上传的几何图形”(代码 0x91)。 IE。司机可以发送 向设备发出请求，并说“您将有 X 扇区、Y 头、Z 气缸”，此后设备接受并使用此“虚拟 几何”。
2. 某些设备不知道其几何结构，并且在启动过程中，BIOS 必须向设备解释它具有哪种几何形状。否则，它 只是行不通。
3. 某些设备存储由计算机指定的外部虚拟几何图形 在 1 ，即使在重新启动后也请记住并使用它。
4. 如果您设置了一个与默认不同的“虚拟几何体”，那么一些 I/O 错误后设备可以自动返回默认几何形状。 结果，它会破坏文件系统。