大磁盘 HOWTO：后果 - Linux 文档项目

9. 后果

这一切意味着什么？对于 Linux 用户来说，只有一件事：他们必须确保 LILO 和 fdisk 使用正确的几何参数。“正确” 对于 fdisk 的定义是与其他操作系统在同一磁盘上使用的几何参数一致，而对于 LILO 的定义是能够成功与启动时的 BIOS 交互的几何参数。（通常这两者是一致的。）

fdisk 如何知道几何参数？有三个信息来源。首先，如果用户交互式地或在命令行上指定了几何参数，那么我们采用用户输入。其次，如果可以从分区表中猜测出使用的几何参数，那么我们使用该参数。第三，当没有其他可用信息时，fdisk 会询问内核，使用 HDIO_GETGEO ioctl。

LILO 如何知道几何参数？它询问内核，使用 HDIO_GETGEO ioctl。但是用户可以使用 /etc/lilo.conf 中的 `disk=' 选项覆盖几何参数（参见 lilo.conf(5)）。也可以给 LILO linear 选项，它将把 LBA 地址而不是 CHS 地址存储在其映射文件中，并在启动时找出要使用的几何参数（通过使用 INT 13 功能 8 来询问驱动器几何参数）。

内核如何知道要回答什么？首先，用户可能已经使用 `hda=cyls,heads,secs' 内核命令行选项（参见 bootparam(7)）指定了显式的几何参数，可能是手动指定的，或者通过要求引导加载程序向内核提供这样的选项。例如，可以通过在 /etc/lilo.conf 中添加 `append = "hda=cyls,heads,secs"' 行来告诉 LILO 提供这样的选项（参见 lilo.conf(5)）。否则，内核将进行猜测，可能使用从 BIOS 或硬件获得的值。

请注意，内核猜测的值非常不可靠。内核没有好的方法来找出 BIOS 使用的值，甚至不知道磁盘是否为 BIOS 所知。

从 Linux 2.1.79 开始，可以使用 /proc 文件系统来更改内核对几何参数的理解。例如


# sfdisk -g /dev/hdc
/dev/hdc: 4441 cylinders, 255 heads, 63 sectors/track
# cd /proc/ide/ide1/hdc
# echo bios_cyl:17418 bios_head:128 bios_sect:32 > settings
# sfdisk -g /dev/hdc
/dev/hdc: 17418 cylinders, 128 heads, 32 sectors/track
#

如果您需要太多的启动参数以至于溢出 LILO（非常有限的）命令行长度，这尤其有用。（如果您想影响一个通过 HDIO_GETGEO ioctl 从内核获取几何参数信息的实用程序，这也很有帮助。）

自 Linux 2.6.5 起，内核（当使用 CONFIG_EDD 编译时）将使用 INT 13/AH=08h 向 BIOS 询问 legacy_cylinders、legacy_heads、legacy_sectors。获得的值在 /sys/firmware/edd/int13_dev{80,81,82,83}/legacy_* 中可用。在 2.6.5 中，文件名为 legacy_{cylinders,heads,sectors}（内容以十六进制表示，例如 254 为 0xfe），但这些名称令人困惑，在 2.6.7 中，它们被更改为 legacy_max_cylinder、legacy_max_head、legacy_sectors_per_track（内容以十进制表示）。像 C/H/S=1000/255/63 这样的几何参数在这里被找到为 999、254、63。


# insmod edd.ko
# cd /sys/firmware/edd/int13_dev83
# cat legacy_max_head
254
# cat sectors
120064896
#

因此，我们在这里看到一个磁盘，它有 255 个磁头，总共有 120064896 个扇区。仔细比较表明这是 /dev/hdf。

BIOS 如何知道几何参数？用户可能已经在 CMOS 设置中指定了它。或者几何参数是从磁盘读取的，并可能按照设置中的指定进行转换。对于 SCSI 磁盘，其中不存在几何参数，BIOS 必须发明的几何参数通常可以通过跳线或设置选项来指定。（例如，Adaptec 控制器有可能在常用的 H=64、S=32 和“扩展转换” H=255、S=63 之间进行选择。）有时 BIOS 读取分区表以查看磁盘上次分区时使用的几何参数 - 当 55aa 签名存在时，它将假定存在有效的分区表。这很好，因为它允许将磁盘移动到不同的机器。但是让 BIOS 的行为依赖于磁盘内容也会导致奇怪的问题。（例如，有报告称，一个 2.5 GB 的磁盘被识别为 528 MB，因为 BIOS 读取了分区表并得出结论，它应该使用未转换的 CHS。另一个影响在报告中发现，未分区的磁盘比分区的磁盘慢，因为 BIOS 通过读取 MBR 并查看是否正确获得了 55aa 签名来测试 32 位模式。）

磁盘如何知道几何参数？嗯，制造商发明了一种几何参数，该参数相乘后大致等于正确的容量。许多磁盘都有跳线来更改报告的几何参数，以避免 BIOS 错误。例如，所有 IBM 磁盘都允许用户在 15 个磁头和 16 个磁头之间进行选择，许多制造商都添加了跳线，使磁盘看起来小于 2.1 GB 或 33.8 GB。另请参阅下文。有时有实用程序可以更改磁盘固件。

9.1 计算 LILO 参数

有时，通过在内核命令行上添加 `hda=cyls,heads,secs' 来强制使用特定几何参数是很有用的。几乎总是希望 secs=63，添加此参数的目的是指定 heads。（今天合理的取值是 heads=16 和 heads=255。）cyls 应该指定什么？精确地说是那个能够给出正确的总容量 C*H*S 扇区数的数字。例如，对于一个具有 71346240 个扇区（36529274880 字节）的驱动器，人们会将 C 计算为 71346240/(255*63)=4441（例如使用程序 bc），并给出启动参数 hdc=4441,255,63。如何知道正确的总容量？例如，


# hdparm -g /dev/hdc | grep sectors
 geometry     = 4441/255/63, sectors = 71346240, start = 0
# hdparm -i /dev/hdc | grep LBAsects
 CurCHS=16383/16/63, CurSects=16514064, LBA=yes, LBAsects=71346240

给出了两种查找扇区总数 71346240 的方法。最近的内核还在启动消息中给出了精确的大小


# dmesg | grep hde
hde: Maxtor 93652U8, ATA DISK drive
hde: 71346240 sectors (36529 MB) w/2048KiB Cache, CHS=70780/16/63
 hde: hde1 hde2 hde3 < hde5 > hde4
 hde2: <bsd: hde6 hde7 hde8 hde9 >

旧的内核只给出 MB 和 CHS。通常 CHS 值向下舍入，因此上面的输出告诉我们至少有 70780*16*63=71346240 个扇区。在本例中，这恰好是精确值。MB 值可能会被四舍五入而不是截断，并且在旧内核中可能是“二进制”（MiB）而不是十进制。请注意内核大小（MB）和 Maxtor 型号之间的协议。同样在 SCSI 磁盘的情况下，精确的扇区数在内核启动消息中给出


SCSI device sda: 17755792 512-byte hdwr sectors (9091 MB)