Linux 磁盘基本概念(磁盘、分区、MBR、GPT)

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2020年6月30日19:36:12 评论 3 2344字阅读7分48秒

1. CHS(Cylinder-Head-Sector):

was an early method for giving addresses to each physical block of data on a hard disk drive.

1.1 Cylinder(柱面):

A cylinder comprises(包含,由…组成)【k?m'pra?z】 the same track number on each platter,

spanning(横跨) all such tracks across(横穿) each platter surface that is able to store data (without regard to whether or not the track is "bad").

Thus, it is a three-dimensional structure.

Any track comprising part of a specific cylinder can be written to and read from while the actuator assembly remains stationary,

and one way in which hard drive manufacturers have increased drive access speed has been by increasing the number of platters which can be read at the same time.

1.2 Head(磁头):

A device called a head reads and writes data in a hard drive by manipulating the magnetic(有磁性的) [m?g'net?k] medium that composes the surface of an associated disk platter.

一个磁头读取的最基本单位是一个Head,每个Head大小512bytes

1.3 Sector(扇区):

A sector is the smallest storage unit that is addressable(可寻址的) by a hard drive, and all information stored by the hard drive is recorded in sectors.

象切蛋糕

Linux 磁盘基本概念(磁盘、分区、MBR、GPT)

1.4 Track

1.5 Block

2. 磁盘在Linux中的表示

2.1 Linux所有设备都被抽象为一个文件,保存在/dev/目录下

2.2 磁盘按接口分为:(IDESATA、SAS、SCSI、USB

2.2.1 IDE磁盘名称一般为:hd【a-z】,【a-z】代表第几块磁盘;

2.2.2 SATA磁盘、SAS硬盘、SCSI硬盘、USB磁盘名称一般为:sd【a-z】,【a-z】代表第几块磁盘;

例如:第一块sata磁盘表示为:/dev/sda

第二块sata磁盘表示为/dev/sdb

底下列出几个常见的装置与其在Linux当中的档名

Linux 磁盘基本概念(磁盘、分区、MBR、GPT)

3. 分区概念

3.1 将一个磁盘逻辑的分为几个区,每个区当做独立磁盘,以方便使用和管理

不同分区的名称一般为:设备名称+分区号

例如:第一块硬盘的第一个分区叫sda1,第一块硬盘的第二个分区sda2

第二块硬盘的第一个分区叫sdb1,第二块硬盘的第二个分区叫sdb2

*分区并不是硬盘的物理功能,而是软件功能

*主流的分区机制分为MBR和GPT两种

MBR是PC架构计算机中使用的最为广泛的分区机制

4. MBR

4.1 MBR(Master Boot Record)是传统的分区机制,应用于绝大多数使用BIOS引导的PC设备(苹果使用EFI的方式);很多Server服务器即支持BIOS也支持EFI的引导方式

4.2 MBR的特点

4.2.1优点:MBR支持32bit和64bit系统;

4.2.2缺点:1) MBR支持的分区数量有限制;2)MBR只支持不超过2TB的硬盘,超过2TB的硬盘只能使用2TB的空间(但是有第三方解决方法),应为MBR的寻址空间只有32bit长;

4.3 MBR结构:占用硬盘最开头的512字节

前446字节为:引导代码(Bootstrap Code Area)(引导不同的操作系统;不同操作系统,引导代码是不一样的)

接下来的为4个16字节:分别对应4个主分区表信息(Primary Partition Table)

最后2个字节:为启动标示(Boot Signature),永远都是55和AA;55和AA是个永久性的标示,代表这个硬盘是可启动的。Linux 磁盘基本概念(磁盘、分区、MBR、GPT)

5. MBR分区

MBR分区分为:主分区、扩展分区、逻辑分区

5.1 主分区:一块硬盘最多只能创建4个主分区(因为在MBR分区表结构中中最多可以创建4个主分区表信息,也就是4个16字节的空间,如上图)

5.2 扩展分区:一个扩展分区会占用一个主分区的位置

5.3 逻辑分区:

1)是基于扩展分区创建出来的,先有扩展分区,然后在扩展分区的基础上再创建逻辑分区;也就是说我们要使用逻辑分区,必须先要创建扩展分区;

2)扩展分区的空间是不能被直接使用的,我们必须在扩展分区的基础上去建立逻辑分区,才能够被使用;

3)Linux最多支持63个IDE分区和15个SCSI分区

PEL:Primary Partition;Extended Partition;Logical Partition

6. GPT

GPT(GUID Partition Table):是一个较新的分区机制,解决了MBR的很多缺点

1)支持超过2TB的磁盘:GPT有64bit寻址空间;而MBR对硬盘空间地址寻址最多只支持32bit,2的32次方,硬盘空间是以地址方式来被识别的,所以MBR只支持容量为2TB以内的磁盘

2)向后兼容MBR

3)但是底层硬件必须支持UEFI(Intel提出的取代BIOS的新一代的引导系统)才能使用,也就是底层硬件必须使用UEFI

4)必须使用64位操作系统

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