1、设备文件
I/O Ports： I/O设备地址。
设备文件的使用：
通过将文件关联至一个设备驱动程序，进而能够跟与之对应硬件设备进行通信。 一切皆文件，所以磁盘的也是也是基于设备文件与之通信的：open(), read(), write(), close()
设备号码：
主设备号：major number, 标识设备类型； 次设备号：minor number, 标识同一类型下的不同设备。
硬盘接口类型：
并行： IDE：133MB/s SCSI：640MB/s 串口： SATA：6Gbps SAS：6Gbps USB：480MB/s rpm: rotations per minute
磁盘设备的设备文件命名：
/dev/DEV_FILE SCSI, SATA, SAS, IDE,USB: /dev/sd； 虚拟磁盘：/dev/vd； 不同磁盘标识：a-z,aa,ab…/dev/sda, /dev/sdb, ...； 同一设备上的不同分区：1,2, .../dev/sda1, /dev/sda5；
2、磁盘结构
2.1、机械硬盘（HDD）
2.2、固态硬盘（SSD）和机械硬盘（HDD）
2.3、硬盘存储术语及扇区结构
head：磁头；
track：磁道；
cylinder: 柱面；
sector: 扇区，512bytes；
（1）早期扇区结构
（2）区位记录磁盘扇区结构：ZBR（Zoned Bit Recording）
2.4、CHS和LBA
CHS：
采用24bit位寻址； 最大寻址空间8GB；
LBA（logical block addressing）
LBA采用48个bit位寻址 最大寻址空间128PB
注意：
由于CHS寻址方式的寻址空间在大概8GB以内，所以在磁盘容量小于大概8GB时，可以使用CHS寻址方式或是LBA寻址方式；在磁盘容量大于大概8GB时，则只能使用LBA寻址方式。
2.5、使用分区空间
设备识别； 设备分区； 创建文件系统； 标记文件系统； 在/etc/fstab文件中创建条目； 挂载新的文件系统；
2.5、磁盘分区的意义及分区类型
磁盘分区意义：
优化I/O性能 实现磁盘空间配额限制 提高修复速度 隔离系统和程序 安装多个OS 采用不同文件系统
两种分区方式：MBR，GPT
2.5.1、MBR
MBR：
Master Boot Record，1982年，使用32位表示扇区数，分区不超过2T； 按柱面
MBR分区结构：
硬盘主引导记录MBR由4个部分组成： 主引导程序（偏移地址0000H--0088H）：它负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序。 出错信息数据区：偏移地址0089H--00E1H为出错信息，0E2H--01BDH全为0字节。 分区表（DPT,Disk Partition Table）：含4个分区项，偏移地址01BEH--01FDH,每个分区表项长16个字节，共64字节；为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4 结束标志字：偏移地址01FE--01FF的2个字节值为结束标志55AA。
2.5.2、GPT分区
GPT：
GUID（Globals Unique Identifiers） partition table； 支持128个分区，使用64位，支持8Z（512Byte/block）、64Z （4096Byte/block）； 使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盘和分区； GPT分区表自动备份在头和尾两份，并有CRC校验位UEFI； (统一扩展固件接口)硬件支持GPT，使操作系统启动
3、分区管理
3.1、图形化
图形化磁盘管理功能工具： 点击“应用程序” ->“系统工具” ->“磁盘”； 执行命令gnome-disks
3.2、分区管理
列出块设备：lsblk； 创建分区使用： fdisk 创建MBR分区； gdisk 创建GPT分区； parted 高级分区操作； partprobe－重新设置内存中的内核分区表版本；
3.3、parted命令
注意：parted的操作都是实时生效的，小心使用
语法：
parted [选项]... [设备 [命令 [参数]...]...]
示例：
parted /dev/sdb mklabel gpt|msdos parted /dev/sdb print parted /dev/sdb mkpart primary 1 200 （默认M） parted /dev/sdb rm 1 parted -l
3.3、分区工具:fdisk & gdisk
gdisk /dev/sdb：类fdisk 的GPT分区工具； fdisk -l [-u] [device...] 查看分区； fdisk /dev/sdb 管理分区；
子命令：
p 分区列表 t 更改分区类型 n 创建新分区 d 删除分区 v 校验分区 u 转换单位 w 保存并退出 q 不保存并退出
查看内核是否已经识别新的分区： cat /proc/partations
同步分区表：
centos6通知内核重新读取硬盘分区表： 新增分区用： partx -a /dev/DEVICE kpartx -a /dev/DEVICE -f: force 删除分区用： partx -d --nr M-N /dev/DEVICE CentOS 5，7：使用partprobe partprobe [/dev/DEVICE]
4、文件系统管理
4.1、文件系统类型
Linux文件系统：ext2(Extended file system), ext3,ext4, xfs（SGI）, btrfs（Oracle）, reiserfs, jfs（AIX）, swap 光盘：iso9660 Windows：FAT32, exFAT,NTFS Unix：FFS（fast）, UFS（unix）, JFS2 网络文件系统：NFS, CIFS 集群文件系统：GFS2, OCFS2（oracle） 分布式文件系统： fastdfs,ceph, moosefs, mogilefs,glusterfs, Lustre RAW：未经处理或者未经格式化产生的文件系统
查前支持的文件系统：cat /proc/filesystems
4.2、创建文件系统
mkfs命令： (1) mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE ext4 xfs btrfs vfat (2) mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE -L 'LABEL': 设定卷标
创建ext文件系统：
mke2fs：
ext系列文件系统专用管理工具；
-t {ext2|ext3|ext4}
-b {1024|2048|4096}
-L 'LABEL'
-j: 相当于 -t ext3；
mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -t ext3
-i #: 为数据空间中每多少个字节创建一个inode；此大小不应该小于block的大小；
-N #：指定分区中创建多少个inode；
-I 一个inode记录占用的磁盘空间大小，128---4096；
-m #: 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比；
-O FEATURE[,...]：启用指定特性；
-O ^FEATURE：关闭指定特性；
文件系统标签：
指向设备的另一种方法 与设备无关
blkid： 块设备属性信息查看； 语法： blkid [OPTION]... [DEVICE] -U UUID: 根据指定的UUID来查找对应的设备 -L LABEL：根据指定的LABEL来查找对应的设备
e2label：管理ext系列文件系统的LABEL e2label DEVICE [LABEL]
findfs ：查找分区 findfs [options] LABEL=
tune2fs：
重新设定ext系列文件系统可调整参数的值； -l：查看指定文件系统超级块信息；super block -L 'LABEL'：修改卷标 -m #：修预留给管理员的空间百分比 -j: 将ext2升级为ext3 -O: 文件系统属性启用或禁用, –O ^has_journal -o: 调整文件系统的默认挂载选项，–o ^acl -U UUID: 修改UUID号
dumpe2fs：
块分组管理，32768块 -h：查看超级块信息，不显示分组信息
4.3、文件系统检测和修复
常发生于死机或者非正常关机之后； 挂载为文件系统标记为“ no clean”； 注意：一定不要在挂载状态下修复；
fsck: File System Check fsck.FS_TYPE fsck -t FS_TYPE -p: 自动修复错误 -r: 交互式修复错误 FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同；
e2fsck：ext系列文件专用的检测修复工具 -y：自动回答为yes -f：强制修复
5、挂载
挂载:
将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系， 进而使得此目录做为其它文件访问入口的行为
注意：
挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏； 挂载点目录一般为空； 事先存在；建议使用空目录； 进程正在使用中的设备无法被卸载；
语法：
mount DEVICE MOUNT_POINT mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir
-t vsftype：指定要挂载的设备上的文件系统类型 -r: readonly，只读挂载 -w: read and write, 读写挂载 -n: 不更新/etc/mtab，mount不可见 -a：自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab 文件中，且挂载选项中有auto功能) -L 'LABEL': 以卷标指定挂载设备 -U 'UUID': 以UUID指定要挂载的设备 -B, --bind: 绑定目录到另一个目录上 查看内核追踪到的已挂载的所有设备 cat /proc/mounts
-o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔
async：异步模式 sync：同步模式,内存更改时，同时写磁盘 atime/noatime：包含目录和文件 diratime/nodiratime：目录的访问时间戳 auto/noauto：是否支持自动挂载,是否支持-a选项 exec/noexec：是否支持将文件系统上运行应用程序 dev/nodev：是否支持在此文件系统上使用设备文件 suid/nosuid：是否支持suid和sgid权限 remount：重新挂载 ro：只读 rw：读写 user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备，/etc/fstab使用 acl：启用此文件系统上的acl功能 loop: 使用loop设备
defaults：相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async
6、卸载命令
查看挂载情况
findmnt MOUNT_POINT|device
查看正在访问指定文件系统的进程
lsof MOUNT_POINT fuser -v MOUNT_POINT
终止所有在正访问指定的文件系统的进程
fuser -km MOUNT_POINT
卸载
umount DEVICE umount MOUNT_POINT
7、文件挂载配置文件
注意：使用mount -a 命令挂载/etc/fstab中的所有文件系统
/etc/fstab每行定义一个要挂载的文件系统: 1)要挂载的设备或伪文件系统; 设备文件; LABEL：LABEL=""; UUID：UUID=""; 伪文件系统名称：proc, sysfs; 2)挂载点; 3)文件系统类型; 4)挂载选项：defaults; 5)转储频率：0：不做备份 1：每天转储 2：每隔一天转储; 6)自检次序： 0：不自检; 1：首先自检；一般只有rootfs才用1;
8、处理交换文件和分区
交换分区是系统RAM的补充。
8.1、基本设置
创建交换分区或者文件 使用mkswap写入特殊签名 在/etc/fstab文件中添加适当的条目 使用swapon -a 激活交换空间
交换分区的启用与禁用：
启用：swapon
swapon [OPTION]... [DEVICE] -a：激活所有的交换分区； -p PRIORITY：指定优先级 /etc/fstab:pri=value
禁用：swapoff [OPTION]... [DEVICE]
8.2、SWAP的优先级
可以指定swap分区0到32767的优先级，值越大优先级越高； 如果用户没有指定，那么核心会自动给swap指定一个优先级，这个优先级从-1开始， 每加入一个新的没有用户指定优先级的swap，会给这个优先级减一； 先添加的swap的缺省优先级比较高，除非用户自己指定一个优先级， 而用户指定的优先级(是正数)永远高于核心缺省指定的优先级(是负数)； 优化性能：分布存放，高性能磁盘存放；
