Linux的磁盘和文件系统

Linux的磁盘和文件系统

磁盘的组成

• 盘片：用来记录数据。

• 机械手臂与磁头：磁头分为上下两个部分，是在盘片正反两面。

• 主轴马达 ：转动盘片，让机械手臂和磁头读写数据。

  盘片的组成：

  1. 扇区（sector）：最小的物理存储单位，大小为512byte。
  2. 柱面（Cyclinder）：扇区组成的圆，是分区的最小单位，大小为扇区的整数倍。

  其中每个分区的第一个扇区（0号扇区），记录了446byte的主引导记录(Master Boot Record,MBR)，还有64字节的分区表（Partion Table, PT）。

  分区表又分为4个分区记录，每个分区记录大小为16byte。也就是说这里只能记录四个分区信息。

  这是不是意味着我们只能划分为4个分区呢？

  有过分区经验的小伙伴可能会知道，我们可以分出大于四个的分区，那这是怎么做到的呢？其实这是因为，我们可以将分区信息表中所记录的的某一分区当做一个扩展分区，然后在扩展分区的第一个扇区再记录其他的分区信息。

  也就说我们现在可以把磁盘分成这样：
  主分区1 + 主分区2 +主分区3 + 主分区4
  也可以分成这样（下图所示）：
  主分区1 + 主分区2 + 主分区3 + 扩展分区 扩展分区 = 逻辑分区5 +逻辑分区6 +逻辑分区…

不同接口的磁盘在linu中的文件名，就是你用df命令查看时的磁盘文件名，后面的数字代表分区的标号：

• dev/sd[a-p][1-15]：是SCSI, SATA, USB, FLASH等接口的磁盘文件名

• dev/hd[a-63]：是IDE硬盘的文件名。

  linux的分区

  和windows自带的磁盘分区工具类似，但是linux中有着功能更强大的分区工具fdisk

  fdisk 磁盘名称
  
  
  #这里的磁盘名称指的是整块磁盘的名称。
  
  
  #比如说用df是可以查看 '磁盘名称'
  
  
  #进去以后会有详细的参数说明
  

  磁盘格式化

  将磁盘分区以后我们就得到了逻辑上分割的磁盘，那么现在是不是可以工作了呢？当然不是了，我们需要一个特定的文件系统来组织磁盘上的文件。

  磁盘格式化，就是讲磁盘按照你想要的文件系统，比如说一般硬盘的FAT文件系统，或者Linux系统中常见的ext2，ext3等日志文件系统。不同的文件系统有不同的工作方式，如果我们要格式化一个磁盘mkfs(make file system)是最常见的命令了。

  mkfs -t 文件系统格式 设备文件名
  
  
  #常用参数：
  
  
  #     -t :type的缩写。比如说我要将 /dev/sda1 这个分区格式化为 ext2 命令如下：
  
  
  #      mkfs ext2 /dev/sda1
  

  Linux中的挂载

  Linux 中所有设备都是通过，所以如果我们要访问磁盘，U盘等都是需要将磁盘和目录联系起来，这个过程我们称之为挂载（mount）。

  mount 要挂载的文件系统 挂载点
  
  
  #这里的挂载点就是指你要挂载的目录
  
  
  #例如你要将 /dev/sda1 挂载到 /media/CDROM 目录下,可以输入以下命令：
  
  
  #mount /dev/sda1 /media/CDROM
  
  
  
  #常用参数
  
  
  #     -t [文件类型]: 指定挂载文件类型（type）,不指定也可以，因为操作系统会根据superblock内容自动识别文件系统
  
  
  #     -L [指定标签名]：指定挂载后的label，可选。
  
  
  #     -o：可以加入一些额外的参数，比如说设置权限，自动挂载等: -o rw(设置可读写) -o remount(重新挂载) -o default(rw, sudi,dev,exec,auto,nouser,asnc)
  
  
  
  #例子：
  
  
  # mount -t ext3 /dev/sdb1/ /media/b1
  
  
  # 详细用法请输入 man mount 自行查看。
  
  
  mount -l 
  
  
  #列出目前挂载的文件系统
  
  
  umount 设备文件名或者挂载点
  
  #常用参数：
  
  
  # -f : 强制卸载（force）
  
  
  #常见问题：
  
  
  # umount:device....is busy  一般是你正在用当前文件系统，cd ../ 返回上一级目录，或者 cd../../
  
  
  

  这里可能很多的小伙伴可能要问了：“你刚说过，磁盘只有通过挂载在目录下，我们才可以用这个设备。也就是说，每个磁盘都必须要挂载才可以使用。那我们的/home等文件等所在的磁盘怎么不挂载就可以用了？”

  其实这是你在安装操作系统已经做过的工作，在安装操作系统时，它会提示你分区，选择文件系统和挂载。然后，它会将这些参数放在/etc/fstab这个文件下。

  操作系统每次开机都会读取这个文件下的内容，然后按照这个文件的内容对磁盘进行对应的挂载。

  你也可以对这个文件内容进行修改，设置相关的挂载属性，一般情况下不建议这样做。

  挂载其他相关文件：

  /etc/mtab是默认情况下挂载以后就将挂载情况以及属性写入这个文件。

  /etc/filesystems存放系统指定的测试挂载文件系统类型。

  /proc/filesystems存放系统已加载的文件系统类型。

  /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/下存放支持的文件系统驱动程序。