第2章:主机规划与磁盘分区

Linux、Mac、Windows不同点
 操作系统是针对硬件来设计的,硬件函数不同,无法一套系统在不同平台上运行
 Windows是x86架构的硬件设计的,不能在其他硬件上运行
 Mac是x86架构,可能可以安装Windows
 Linux是开源的操作系统,代码可以改成适合任何机器上面运行,所以具有很好的移植性

一、MSDOS(MBR)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZDQD3Irk-1582378481567)(https://user-images.githubusercontent.com/56629574/67063144-449d6700-f198-11e9-9d4d-ea455ceca7d3.png)]
1. 为什么要分区?

  • 数据安全性:比如要重装系统,把重要信息放到另一分区中

  • 系统的效能考虑:数据读写,都是要参考分区表的,缩小了查找范围

2. MSDOS分区表格式与限制
①位置:磁盘第一个扇区(512bytes)
②记录:MBR安装开机管理程序446bytes;分区表记录整个磁盘分区情况64bytes
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cB2wwp2P-1582378481570)(https://user-images.githubusercontent.com/56629574/67064479-4584c780-f19d-11e9-9887-142778af18de.png)]

  • 最多有4个分区(因为每个分区16字节,16x4=64),每个分区记录了该区段的开始与结束的磁柱号码(这里假设磁柱400个,1-100是第一分区)

  • 磁盘盘的同一个磁道称为磁柱,通常是文件系统的最小单位,也是分区的最小单位。所以一个文件系统可以有多个磁道。(参考上图的开始磁道、结束磁道)
    比如一块SCSI硬盘,a:是机器上的第一块硬盘,如果还有其他硬盘,则显示为b。1、2、3表示:硬盘的第一分区,第二分区…
    ③并不是说一个磁盘最多4个分区,此时用到拓展分区(Extended)
    磁盘第一个扇区所在的分区表只能有4笔数据,可以用其他扇区记录更多的分区信息
    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XzACKILA-1582378481571)(https://user-images.githubusercontent.com/56629574/67071044-22b1dd80-f1b4-11e9-885e-4e61c402260d.png)]

  • 注意此图,1100是主分区;101400是延伸分区(根据计算机设计,延伸分区只能1个)

  • 通过延伸分区划分出5个逻辑分区

3. 对主分区、延伸分区、逻辑分区总结
①主分区和延伸分区最多4个(硬盘限制)
②延伸分区最多一个(操作系统限制)
③逻辑分区时由延伸分区持续切割出来的分区
④能够被格式化,作为数据存取的分区时主分区和逻辑分区,延伸分区不可格式化
⑤逻辑分区的数量依操作系统而不同,在Linux中SATA硬盘已经突破63个以上的分区限制
4. 加深理解~
①若一块SATA硬盘,划分成6个分区(可以格式化,存储数据)
方法一:P+P+P+E
/dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sda3 /dev/sda5 /dev/sda6 /dev/sda7
方法二:P+E
/dev/sda1 /dev/sda5 /dev/sda6 /dev/sda7 /dev/sda8 /dev/sda9
②同一磁盘的逻辑分区可以合并,但是主分区和逻辑分区不可合并。
这样会把延伸破坏掉,延伸分区破坏,逻辑分区将全部删除。

二、GPT(GUID partition table)

为什么出现GPT?
磁盘的第一个扇区记录了整棵磁盘的重要信息,早期称为MBR(Master Boot Record),只能识别磁盘前面2.2TB左右的空间,随着磁盘容量扩大,造成读写空间浪费,因此有新了GPT
1. MBR与GPT区别

  • 扇区:过去扇区512bytes,现在已经有4K的扇区,为了兼容所有的磁盘,用逻辑区块地址(logical block address LBA)。GPT将磁盘所有区块以此LBA(预设512bytes)来规划,第一块称为LBA0…

  • MBR只是使用512bytes区块来记录,GPT使用34个LBA区块记录分区信息,从而避免了MBR坏掉,整个系统都坏掉危险,最后33个用于备份
    2. GPT分区表的结构示意图
    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IzmLDvbK-1582378481572)(https://user-images.githubusercontent.com/56629574/67073020-c1403d80-f1b8-11e9-8efb-c7ef24c12fc8.png)]

  • LBA0:与MBR类似,分为存储开机管理程序和GPT标志位,非常重要,一般不动

  • LBA1(GPT表头记录):记录分区表位置大小;备份用的GPT分区放置的位置;分区表的校验机制码。操作系统用这个判断GPT是否正常,若有误,则用备份恢复

  • LBA2-33(实际记录分区信息处):每个LBA记录4笔,所以总共4x32=128比分区,每个LBA有512bytes,所以每笔用128bytes。每笔包含标识符、记录、64bit记录开始/结束扇区号
    所以一个分区最大容量:2^64x512byte=8ZB (1ZB=2^30TB)【512byte是一个扇区容量】

三、Linux安装模式下,磁盘分区的选择

1. Linux系统使用的是目录树结构
Linux所有数据包括磁盘等都是以文件的形式来呈现的 根目录为【/】
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rx4HtsKi-1582378481574)(https://user-images.githubusercontent.com/56629574/67075451-bfc54400-f1bd-11e9-894d-8bcaa62c8bae.png)]

说明:长方形是目录,波浪是文件
2. 文件系统与目录树的关系(挂载)
文件数据是放在磁盘分区内的。
**挂载:**利用一个目录当成进入点,将磁盘分区的数据放置在该目录下;也就是说,进入该目录就可以读取该分区的意思。动作叫挂载;进入点的目录叫挂载点
【设备挂载到目录,就可以从这目录读取设备数据(命令行才能读到)】

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-e40S5yKy-1582378481575)(https://user-images.githubusercontent.com/56629574/67076407-ab824680-f1bf-11e9-8113-8a0eea4e84e2.png)]
比如光盘默认是放置到/media/cdrom中 则光盘里文件名为1.png的文件路径是/media/cdrom/1.png

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