1, 8G限制-硬盘寻址的限制
硬盘最初使用的寻址方法是柱面/磁头/扇区CHS（Cylinder/Head/Sector），也称为3D模式，是硬盘最早采用的寻址模式。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，它是在硬盘容量较小的前提下产生的。硬盘的C/H/S 3D参数既可以计算出硬盘的容量，也可以确定数据所在的具体位置。这是因为扇区的三维物理地址与硬盘上的物理扇区一一对应，即三维物理地址可完全确定硬盘上的物理扇区。三维物理地址通常以C/H/S的次序来书写，如C/H/S为0/1/1，则第一个数字0指0柱面，第二个数字1指1磁头（盘面），第三个数字1指1扇区，表示该数据位于硬盘1盘面上的0磁道1扇区。现在定位已完成，硬盘内部的参数和主板BIOS之间进行协议，正确发出寻址信号，从而正确定位数据位置。
早期硬盘一个磁道上分63个扇区，物理磁头最多16个（8个盘片，盘片多了硬盘那就真要加厚了）。采用8位寻址方式，8位二进制位的最大值是256（0-255），可以表示磁头数，而扇区只有63个（1-63），只需要其中6个二进制位即可表示，剩下2位拿去表示柱面，柱面数用10(8+2)位来表达，达到1024个柱面（0-1023），因此总扇区数（1024×16×63）。前面说一个扇区大小为512byte，这也就是说，如果以C/H/S寻址模式寻址，则IDE硬盘的最大容量只能为1024×16×63×512B= 500MB左右。
可以思考下，在8位寻址模式下，其实可以寻址的硬盘最大容量为1024×256×63×512B =8G,那为啥CHS模式硬盘只支持到500MB呢？原因很简单，我们的硬盘盘片不可能让128片盘片重叠起来吧，那会是多厚？
经常去买硬盘的人都知道，目前硬盘经常都说单碟、双碟，其实意思就是说硬盘盘片只有1个或者2个，而且都只是用一面，单碟一个磁头而已，但是硬盘容量确是几百G，而且硬盘柱面往往都大于1024个柱面，CHS是无法寻址利用完这些硬盘容量的。
2. 137G限制-主板的限制
另外由于老硬盘的扇区划分方式对硬盘利用率不高，因此出现了现在的等密度盘，外圈的扇区数要比内圈多，原来的3D寻址方式也就不能适应这种方式，因此也就出现了新的寻址方式LBA，这是以扇区为单位进行的线性寻址方式，即从最外圈柱面0开始，依次将扇区号编为0、1….等等，举个例子，假设硬盘有1024个柱面，由于是等密度硬盘，柱面0(最外圈)假设有128个扇区，依次编号为0-127，柱面1有120个扇区，则依次编号为127-246，…..依次最内圈柱面127只有扇区64个，则编号到最后。因此要定位到硬盘某个位置，只需要给出LBA数即可，这个就是逻辑数。
在LBA 模式下，为了保留原来CHS时的概念，也可以设置柱面、磁头、扇区等参数，但是他们并不是实际硬盘的物理参数，只是为了计算方便而出的一个概念，1023之前的柱面号都一一物理对应，而1023以后的所有柱面号都记录成1023磁头最大数可以设置为255，而扇区数一般是每磁道63个，硬盘控制器会把由柱面、磁头、扇区等参数确定的地址转换为LBA数。
LBA寻址方式的出现解决了CHS寻址对硬盘大小的限制。利用 LBA 方案，每个扇区都拥有一个预定义的大小（直到最近，每个扇区的大小一直为 512 字节），而且计算机将以单调递增的顺序对各扇区进行寻址，即从“扇区 0”开始，一直到“扇区 n”，其中：
n =（以字节为单位的总容量）/（以字节为单位的扇区大小）
尽管 LBA 寻址方式在理论上可实现对无穷大容量的访问，但在实践中，“n”的最大值会受到相关“磁盘分区方案”的限制。
但是新的问题又出现了，早些时候出产的主板大多使用28bit LBA硬盘寻址方式，而LBA方式是指以逻辑块方式使用硬盘的，其中每个逻辑块的大小是512字节。于是在28位LBA硬盘寻址方式下，逻辑块数目的理论 极限是2的28次方即268435456块，每块乘以512字节，则硬盘的理论容量极限就是：268435456（块）*512（字 节）=137,438,953,472字节=137GB。当然，这也是由于以前人们使用的硬盘的大小通常都较小，主板的发展脚步要落后于硬盘的发展，后来 到了硬盘已经超过137GB大小的时候，主板生产规则还停留在采用28bit LBA硬盘寻址的时代，于是137GB容量限制的就来了！但这种方法在137GB以上容量硬盘面前就失效了。
3, 2.2T的限制-磁盘分区机制
超过了137GB的容量以后，需要48位寻址的支持来突破137GB的容量。2001 年底，按照Big Drives规范（世界T13组织的48 bit寻址解决方案），主板芯片组南桥必须支持137G以上的硬盘容量，很多芯片组厂商都推出了符合Big Drives规范的南桥芯片。48位寻址模式可以寻址的扇区数为2的48次方即281,474,976,710,655，这样可支持的硬盘容量就达到了 281,474,976,710,655×512=144,115,188,075,855,872字节，大致相当于 144PB（1PB=1000,000,000,000,000字节），对普通用户接近于无穷大，在一定时间内应该是足够使用了
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。即2的32次方个块，每个块512B即0.5KB。
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”。
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