linux 磁盤管理三部曲——（1）磁盤結構，認識分區

最近小編整理了磁盤管理的相關知識，發現仍是挺多的，全部就分了三個部分來給你們分享一下：

一、磁盤結構，認識分區

二、管理分區，文件系統格式化

三、mount掛載，/etc/fstab配置文件

這篇就先以最基礎的磁盤知識開始——磁盤結構，認識分區。（講基礎的會有些無聊，可是基礎仍是很重要，因此仍是但願你們詳細瞭解）

1、磁盤介紹

一、設備類型

（1）快設備/字符設備

塊設備：block ，存取單位「塊」，磁盤

字符設備：char ，存取單位「字符」，鍵盤

（2）機械硬盤和固態硬盤

① 機械硬盤（HDD ）：便是傳統普通硬盤，主要由：盤片，磁頭，盤片轉軸及控制電機，磁頭控制器，數據轉換器，接口，緩存等幾個部分組成。機械硬盤中全部的盤片都裝在一個旋轉軸上，每張盤片

之間是平行的，在每一個盤片的存儲面上有一個磁頭，磁頭與盤片之間的距離比頭髮絲的直徑還小，全部的磁頭聯在一個磁頭控制器上，由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。磁頭可沿盤片的半徑方向運動，加上盤片每分鐘幾千轉的高速旋轉，磁頭就能夠定位在盤片的指定位置上進行數據的讀寫操做。數據經過磁頭由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁盤上，也能夠經過相反方式讀取。硬盤爲精密設備，進入硬盤的空氣必須過濾。

② 固態硬盤（SSD ）：用固態電子存儲芯片陣列而製成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH 芯片、DRAM 芯片）組成。固態硬盤在接口的規範和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的徹底相同，

在產品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。

③ 比較：

相較於HDD ，SSD 在防震抗摔、傳輸速率、功耗、重量、噪音上有明顯優點，SSD 傳輸速率性能是HDD 的2倍

相較於SSD ，HDD 在價格、容量、使用壽命上佔有絕對優點

硬盤有價，數據無價，目前SSD 不能徹底取代HHD

 

二、設備文件

① 磁盤設備的設備文件命名：/dev/DEV_FILE

② 不一樣磁盤標識：a-z,aa,ab…

/dev/sda, /dev/sdb, ... /dev/sdaa,/dev/sdab...

同一設備上的不一樣分區：1,2, ...

/dev/sda1, /dev/sda5

③ 硬盤存儲術語

　　head ：磁頭

　　track ：磁道

　　cylinder:  柱面

　　secotr:  扇區，512bytes（最小單位）

 ④ HDD磁盤結構

CHS

512bytes    *   64 sector數/track    *    1024  track數/盤面       256   head磁頭數（盤面數）   8G

  扇區                 扇區數/磁道                       磁道/盤面                       

( 512bytes    *   64 sector數/track    *   256 )一個柱面的大小：8M  * 1024磁道 =8G

單位：B KB MB GB TB PB EB ZB YB BB NB DB

三、如何使用分區空間？（後邊會詳細講解每一步）

① 設備識別

② 設備分區

③ 文件系統類型格式化

④ 在/etc/fstab 文件中建立條目

⑤ mount 掛載新的文件系統

四、爲何分區？

① 優化I/O 性能

② 實現磁盤空間配額限制

③ 提升修復速度

④ 隔離系統和程序

⑤ 安裝多個OS

⑥ 採用不一樣文件系統

五、兩種尋址方法：CHS和LBA

 CHS：

　　採用24bit 位尋址

　　其中前10 位表示cylinder ，中間8 位表示head ，後面6 位表示sector。 。

　　最大尋址空間8GB

LBA （logical block addressing）：

　　LBA 是一個整數，經過轉換成CHS 格式完成磁盤具體尋址

　　LBA 採用48 個bit 位尋址

　　最大尋址空間128PB

因爲CHS 尋址方式的尋址空間在大概8GB 之內，因此在磁盤容量小於大概8GB 時，可使用CHS 尋址方式或是LBA 尋址方式；在磁盤容量大於大概8GB 時，則只能使用LBA 尋址方式

2、分區介紹

兩種分區方式：MBR ，GPT

一、MBR

MBR: Master Boot Record ，1982年， 使用32位表示扇區數 ， 分區不超過2T

（1）如何分區：按柱面

　　0 磁道0 扇區：512bytes

　　446bytes: boot loader

　　64bytes ：分區表

　　　　16bytes:  標識一個分區

　　2bytes: 55AA，結束標誌

（2）4 個主分區；3 主分區+1 擴展(N 個邏輯分區)

 

（3）分區表（DPT）結構

 

（4）硬盤主引導記錄MBR 主要由 3 個部分組成

① 主引導程序（偏移地址0000H--0088H ），它負責從活動分區中裝載，並運行系統引導程序。

出錯信息數據區，偏移地址0089H--00E1H 爲出錯信息，00E2H--01BDH 全爲0 字節。

② 分區表（DPT,Disk Partition Table ）含4 個分區項，偏移地址01BEH--01FDH, 每一個分區表項長16 個字節，共64 字節爲

分區項1 、分區項2 、分區項3 、分區項4

③ 結束標誌字，偏移地址01FE--01FF 的2 個字節值爲結束標誌 55AA

 

二、GPT分區

① GPT:GUID （Globals Unique Identifiers） partitiontable  支持128個分區，使用64 位，支持8Z（512Byte/block ）64Z （4096Byte/block）

使用128 位UUID(Universally Unique Identifier)  表示磁盤區 和分區 GPT 分區表自動備份在頭和尾兩份，並有CRC 校驗位

UEFI ( 統一擴展固件接口) 硬件支持GPT ，使操做系統啓動

② EFI部分又能夠分爲4個區域：EFI信息區(GPT頭)、分區表、GPT分區、備份區域

 

轉載：https://www.cnblogs.com/along21/p/7410597.html#auto_id_0