攻城獅的手創日常

LBA的英文全名為Logical Block Addressing，中文名稱為邏輯區塊定址。
LBA所指的是一種磁碟設備的定址技術，它是利用邏輯映對的方式來指定磁碟機的磁區，目前個人電腦所使用的傳輸介面中，增強型 IDE (Enhanced IDE) 和 SCSI 均使用邏輯區塊定址方式。
傳統的硬碟定址技術是採取實體定址（physical mapping、physical addressing）的方式，以磁碟上的實際結構，直接作為資料區塊位址的結構。但由於初期在設計實體定址方式時，硬碟容量只有5、10、20 MB等等小容量機種，所以設計出來的最大的定址能力，只能到1024個磁柱（cylinder）、16個磁頭（head）、63個磁區（sector）。以每個磁區（sector）512位元組（bytes）計算，實體定址的方式最多只能使用512×63×1024×16＝528482304位元組（528MB）的硬碟空間。
但是由於磁性儲存技術不斷的提昇，硬碟容量大幅增加的情況之下，這樣的限制讓使用者必須將硬碟畫分為多個區塊，使用上非常的不方便。因此硬體廠商研究出了LBA邏輯定址方式，也就是電腦系統並沒有將資料存放地點的相關記錄，應對到硬碟上資料實際存放的位置。而是由IDE控制電路和BIOS負責轉換定址（mapping）資料的記錄位置表。經過轉換後的記錄方式，是將第1個磁柱上的第1條磁軌的第1個磁區編號為0，第二個磁區編號為1，以此類推……，假設1條磁軌有2000個磁區，那麼第2000個磁區的編號就是1999。第2條磁軌上的第1個磁區就是2000，如此一直線性排列下去。以邏輯區塊的方式來定址的硬碟，最多可達16383磁柱，最大磁頭數為16個，每軌磁區有63區，磁區大小為512位元組，所支援之硬碟空間為512×63×16383×16＝8455200768位元組（8.4GB）。

當硬碟在存取時，以操作端來說，會先經從作業系統開始，然後透過BIOS的「int 13h」的中斷來下命令給硬碟，通知硬碟該存取檔案的位置，然後是硬碟本身的控制晶片去解譯BIOS所需的位置，最後再由硬碟本身找出資料的位置，去讀取該筆資料（或是將資料寫入）。而這個中斷13h處於BIOS中，可是當初IBM個人電腦在設計的時候，並沒有想到硬碟的容量發展會擴大到現在的規格，所以在BIOS部份只用到只到1024個磁柱、16個磁頭、63個磁區來定址，造成前文所提的528MB限制。後來雖然改採用LBA的定址模式，可以支援到8.4GB的硬碟，但到了1998年左右，硬碟又突破了8.4GB的限制，這下又得制定新的解決方案。

在ATA的介面規格中，定義了使用28位元來定址，因此計算出來，它可以支援到224×512＝137GB的容量。不過不幸的，BIOS並無法配合，它使用24位元來定址（也就是LBA模式）。所以根本之道，就是改變BIOS對中斷13h的支援，因此後來的BIOS就設計了加強版的中斷13h。一口氣使用了64位元來對硬碟做定址，因此可以支援到264×512＝9.4TB，相當於3萬億倍的8.4GB。

在1998年前的電腦，BIOS可能還不支援這項加強版中斷13h，不過到了98年中期，主要的BIOS製造廠商都把這項功能加入，讓所有的電腦系統都能支援8.4GB以上的硬碟了。

註：這邊所使用的 1GB=1000MB
相關網址：www.ansi.org；www.ibm.com