4.14节问题: 如何根据软盘的逻辑扇区号计算物理扇区号?

作者：Maverick

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一、首先让我们看看软盘的物理结构
软盘在物理上有柱面、磁道和扇区的结构，其关系是柱面包含磁道，磁道包含扇区，扇区是计算机读取软盘的基本单位
１、柱面：软盘有两个柱面,编号为:0,1 （其实就是软盘的两面）
２、磁道：每个面划分为若干个磁道,从外向内编号:0,1,2...80
３、扇区：每个磁道划分为若干个扇区,一个磁道中扇区的编号:1,2,3...18,每个扇区的容量相同,能保存512 byte的数据。

二、然后看看扇区的编码
扇区的编号由两种，一种是物理编号，一种是逻辑编号

１、物理编号：表明扇区在软盘上的物理位置，用柱面、磁道、扇区表示，BIOS中断int 13h就是使用物理编号来确定要读的扇区位置。
２、逻辑编号：表明扇区的逻辑位置，是一个相对于起始扇区(柱面0磁道0扇区0)的序号

３、物理编号和逻辑编号的对应关系如下：
物理编号 　（柱面号  磁道号 扇区号)                 逻辑编号
0柱面0磁道 　　 0    　   0 　　     1       　                 0 
　       　　　　　0   　    0 　　    2 　                    　1
　　　　　           ...　　    ... 　　    ...  　                    ...
　　　　　          0    　   0  　　    18  　                      17
1柱面0磁道  　　1  　     0 　　     1  　　                   18
　　　　　　　  1 　      0 　　     2 　　                     19
 　　　　　          ...   　　 ...　　    ...    　                   ...
　　　　　           1 　      0 　　     18      　                 35
0柱面1磁道  　　0      　1     　　 1 　　                     28
　　　　　           0      　 1   　　   2                　         29
　　　　　           ...    　　...    　　 ...                     　  ...
　　　　　           0      　 1      　　18　                       53
1柱面1磁道  　　1    　   1　　      1　　                     54
　　　　　　　 1    　　1 　　     2　                         55 
　　　　　           ... 　　  ...　　　 ...　                       ...
　　　　　           1　       1  　　    18   　                    71
　　　　　           ..................
0柱面79磁道 　0      　 79     　　 1
　　　　　         0  　     79    　　  2
　　　　　          ... 　　 ...　　　   ...
　　　　　         0 　　  79    　　 18
1柱面79磁道 　1  　     79  　　    1
　　　　　         1 　      79    　　  2
　　　　　         ...  　　  ...   　　  ...                         　...
　　　　　         1    　   79     　　 18                         2879
可以看到，逻辑扇区编号是按照物理扇区号、物理柱面号、物理磁道号的先后顺序进行编码的，为什么要按照这个顺序进行编号呢，我想主要是为了减少磁头的移动，加快软盘的I/O速度。因为文件一般是存放在按照相邻的逻辑扇区中，按照物理扇区号、物理柱面号、物理磁道号的先后顺序对逻辑扇区进行编码，相邻的逻辑扇区在软盘的物理位置上也是相邻的(同一面或者另一面)，可以减少读取同一文件式磁头的移动距离。
由上面可以得到两种编号的换算关系：
逻辑扇区号　= (磁道号 * 2 + 柱面号) * 18 + 物理扇区号　- 1

因为每一个磁道有18个扇区，而物理扇区号是在每一个磁道从0开始编号，所以物理扇区号　= 逻辑扇区号/18 的余数 + 1
因为每一个磁道有18*2个扇区,所以　磁道号　= 逻辑扇区号/(18*2) 的商　即磁道号=商>>2
   如果　逻辑扇区号/18的商是偶数，则是柱面0,如果商是奇数，则是柱面1　　即柱面号=商&1