linux磁盘分区笔记

磁盘基本概念：

硬盘结构：盘片+磁头（盘片可以有多个），工作时盘片高速运转，磁头读取数据

U盘、SSD固态硬盘是用闪存来制作的设备，没有盘片和磁头

Linux磁盘文件名：

Linux所有设备都抽象为文件保存在 /dev 目录下

早期的IDE接口的磁盘在linux中的文件名为 /dev/hd[a-z]

SATA/USB/SAS 等磁盘接口都是使用SCSI模块来驱动，因此这些接口的磁盘装置文件都为：/dev/sd[a-z]，

不过近年来大部分linux发行版本已经将IDE界面的磁盘文件名也仿真成SATA一样了，所以不必再关心不同接口磁盘装置文件名问题了，不过还有虚拟磁盘；

虚拟磁盘的文件名为：/dev/vd[a-p]

如果你的电脑上插了多个磁盘，这时就要根据Linux核心侦测到磁盘的顺序来决定他的装置文件名了。（跟实际插槽代号无关）

磁盘分区机制：

主流的磁盘分区机制有两种：

MBR(Master Boot Record)格式和 GPT(GUID partition table)格式；

分区是软件概念；

MBR的分区格式：

早期的Linux系统为了兼容Windows的磁盘，使用的是支持Windows的MBR的方式来处理开机管理程序与分区表；

开机管理记录和分区表通通放在磁盘的第一个扇区，这个扇区通常是512bytes大小，里面保存了这两个数据：

1、主要启动记录区：可以安装开机管理程序的地方，有446bytes

2、分区表：记录整颗分区的状态，有64bytes

其实所谓的 分区 只是针对那个64bytes的分区表进行设定而已

MBR支持的分区数量有限：四个分区记录（主分区或扩展分区）；

MBR分区机制大多使用在BIOS的PC设备；

MBR支持32bit和64bit；

MBR只能分区2.2T的硬盘，超过2T的硬盘将只能使用2.2T空间（有第三方工具可以解决）；

将硬盘分区超过四个分区槽：

在上图中，硬盘的四个分区记录只适用了两个，P1为主分区(Primary)，P2为扩展分区(Extended)，然后在扩展分区内继续做分区的记录，

这五个由扩展分区继续切出来的分区，称为逻辑分区(Logical partition)

注意：

扩展分区是不能被格式化的（它是不能用的），它的作用就是占用一个主分区，然后区分成多个逻辑分区

上图的分区槽在linux系统中的装置文件名分别如下：

P1:/dev/sda1

P2:/dev/sda2

L1:/dev/sda5

L2:/dev/sda6

L3:/dev/sda7

L4:/dev/sda8

L5:/dev/sda9

为什么没有 /dev/sda3 和 /dev/sda4 呢？

因为前面四个号码都是保留给主分区或扩展分区用的！逻辑分区的装置名称号码都是由5号开始

由于硬盘的第一个扇区所记录的是分区表和MBR，而且只要读取硬盘都会先由这个扇区读起，所以如果硬盘的第一个扇区物理实体坏掉了，那这个硬盘就没用了

GPT分区格式：

过去一个扇区大小是512bytes，现在已经有4k的扇区设计出现。为了兼容所有的硬盘，在扇区的定义上，大多会使用逻辑区块地址（Logical Block Address,LBA）来处理，GPT将硬盘所有区块以此LBA来规划，第一个LBA称为LBA0（从0开始编号）

GPT使用了34个LBA区块来记录分区！同时与过去MBR仅有一的区块，被干掉就死光光的情况不同， GPT除了前面34个LBA之外，整个硬盘的最后33个LBA也拿来作为另一个备份

LBA0 (MBR 相容区块)

与MBR模式相似的，这个相容区块也分为两个部份，一个就是跟之前446 bytes相似的区块，储存了第一阶段的开机管理程式！而在原本的分区表的记录区内，这个相容模式仅放入一个特殊标志的分割，用来表示此硬盘为GPT格式之意。

LBA1 (GPT 表头纪录)

这个部份记录了分区表本身的位置与大小，同时纪录了备份用的GPT分割，， 同时放置了分区表的检验机制码(CRC32 )，作业系统可以根据这个检验码来判断GPT 是否正确。若有错误，还可以通过这个记录区来取得备份的GPT

LBA2-33 (实际记录分区数据处)

从LBA2区块开始，每个LBA都可以记录4笔分割记录，所以在预设的情况下，总共可以有4*32 = 128笔分割记录喔！因为每个LBA有512bytes，因此每笔记录用到128 bytes的空间，除了每笔记录所需要的识别码与相关的记录之外，GPT在每笔记录中分别提供了64bits来记载开始/结束的磁区号码，因此，GPT分割表对于单一分割槽来说，他的最大容量限制就会在『 2 ⁶⁴ * 512bytes = 2 ⁶³ * 1Kbytes = 2 ³³ *TB = 8 ZB 』，要注意1ZB = 2 ³⁰ TB

GPT 分区已经没有所谓的主分区、扩展分区、逻辑分区的概念，每一个分区都可以拿来格式化使用

GPT向后兼容MBR

必须使用64位

GPT必须在支持UEFI的硬盘上才能使用

FDISK分区工具：

fdisk是一个基于MBR的分区工具，它是无法使用GPT格式分区的