硬碟和主板的連接的地方：叫介面，硬碟的介面類型: iops：i/o per second：每秒的讀寫次數。 IDE(ata)：並口（數據並行傳輸），理論最大傳輸 133MB/S；iops：100次 SCSI：並口，Ultrascsi320：320MB/s；Ultrascsi640：640MB/s；i ...

硬碟和主板的連接的地方：叫介面，硬碟的介面類型:

iops：i/o per second：每秒的讀寫次數。

IDE(ata)：並口（數據並行傳輸），理論最大傳輸 133MB/S；iops：100次
SCSI：並口，Ultrascsi320：320MB/s；Ultrascsi640：640MB/s；iops：150-200次
SATA：串口（不能並行傳輸），768MB/s；iops：100次
SAS：串口，768MB/s；iops：150-200次
USB：串口，480MB/s
上述介面的固態硬碟：iops：400次
pci-e介面的固態硬碟：iops：10萬次

桌面用的固態硬碟的介面一般是SATA的。

並口：同一個線纜可以接多塊設備

IDE：2個。主硬碟，從硬碟
SCSI：
- 寬頻：16-1個
- 窄帶：8-1個

串口：只能接一個。

硬碟種類：機械硬碟，固態硬碟

機械硬碟：由很多碟片組成，碟片上有很多同心圓中心有一個同心軸（叫主軸），每個碟片的正反面都有一個磁頭，就像留聲機，有一個手臂（arm），支撐所有磁頭。

硬碟結構圖片請參考：硬碟的物理結構和工作原理
- track：磁軌
- sector：扇區，512bytes
- cylinder：柱面：圓柱體的外錶面（除去上下2個圓面）
  
  分區劃分是以柱面為單位的。
- 平均尋道時間：硬碟的同心軸旋轉的速度。越快IO越好。
  
  5400轉/分，7200轉/分，10000轉/分，15000轉/分
- 最外層的磁軌，同一段時間內轉過的長度最大，所以IO最快，所以把C盤劃分到外層，所以windows的操作系統都裝在C盤上。

Linux的哲學思想：一切皆文件

設備類型：

block（塊）：隨機訪問，數據交換單位是block
character（字元）：線性訪問，數據交換單位是character

設備文件：

關聯到設備的驅動程式；設備的訪問入口。
設備文件是作為程式的參數，就相當於執行對應的設備驅動程式。
設備文件的特點是沒有文件大小，只有設備號。

設備號：

major：主設備號：區分設備的類型（滑鼠還是鍵盤），用於標明所需要的驅動程式。
minor：次設備號：區分同種類型下的不同設備（有2個顯示器，區分是哪個顯示器）。是特定設備的訪問入口。

創建設備文件命令：mknod：make block or character special files

語法：mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]
- NAME：設備文件名字
- TYPE：設備類型，是block還是character
- 不指定設備號，會自動分配。
選項：-m：指定設備文件的許可權。

# mknod testdev c 111 1
# ll testdev
crw-r--r--. 1 root root 111, 1 Dec 25 18:42 testdev
# mknod -m 664 testdev1 c 111 1
# ll testdev1
crw-rw-r--. 1 root root 111, 1 Dec 25 18:42 testdev1

設備文件的名字不是隨便的，是有標準的，由ICANN制定。

操縱系統給硬碟的設備文件的命名規則：

IDE介面的硬碟：/dev/hd
SCSI,SATA,USB,SAS介面的硬碟：/dev/sd
由於同一種類的介面的硬碟可能存在多個，所以後面加字母a-z。例如hda，hdb；sda，sdb等。

# ll /dev/sda*
brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Dec 25 10:10 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Dec 25 10:10 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Dec 25 10:10 /dev/sda2

設備的引用問題：

比如主板上插了2個串口的SCSI硬碟，2個USB
第一次操作系統啟動後，把SCSI的2個盤識別為sda，sdb；把2個USB識別為sdc，sdd。
下次操作系統啟動後，有可能就倒過來了。所以不好識別。

所以有了下麵的設備引用方式：

設備文件的名字：操作系統啟動時，識別到了設備，然後給了個名字
捲標（Filesystem label）：
UUID：隨機的128bit的數字：在給分區格式化(安裝文件系統）的時候，生成的隨機數字。

硬碟分區概念

硬碟的空間很大，為了更細緻的使用它，要給它劃分成獨立的區域，叫分區。如何識別分區呢？使用/dev/sda#，/dev/hda#。

#：為數字，可能是1位的數字，也可能是2位的數字。

註意：centos5根據硬碟介面的類型，把IDE的命名位hd，把SCSI等的命名位sd。但是centos6和7，不管是什麼介面的硬碟，一律用sd[a-z]來命名了。

硬碟分區類型：

MBR：Master boot record：主引導記錄（扇區）

在0號track（磁軌），0號sector（扇區）里，有512bytes

這512bytes分為3部分：
- 前446bytes：bootloader程式，引導操作系統啟動的程式。
- 接下來的64bytes：分區表（fat），用16個位元組標識一個硬碟的可使用區域，所以一共只能有4個分區（硬碟的可使用區域）。
  - 如果想要超過4個分區怎麼辦？
    
    讓某一個分區，不直接指定硬碟空間的具體可使用區域，而是指向硬碟的一個小地方，這個地方又放了一張分區表（fat），這個分區表的大小可以隨意指定，所以這個分區表裡就可以放n多的分區的索引，再由此索引，指定具體的分區（硬碟的可使用區域）。
    
    所以就可以有了：
    - 3主分區，1個擴展分區。擴展分區里再分n個邏輯分區。
    - 主分區和擴展分區的數字，是從1-4的；邏輯分區是從5開始，即使主分區+擴展分區還沒到4，邏輯分區也是從5開始。
- 最後2個bytes：MBR區域是否有效的標識。如果是55AA（16進位），則說明有效。否則，說明無效。
GPT：未調查

分區管理命令：`fdisk`

查看硬碟里的分區情況：fdisk -l [-u][device...]

不指定設備文件的話，就顯示所有硬碟的分區情況。

指定設備文件的話，就顯示指定硬碟的分區情況。

# fdisk -l

Disk /dev/sda: 64.4 GB, 64424509440 bytes, 125829120 sectors（扇區）
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes（每個扇區是512bytes）
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes（扇區的邏輯/物理size都是512bytes）
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes（IO大小512bytes）
Disk label type: dos（dos代表是MBR的分區類型）
Disk identifier: 0x000bc639（磁碟的UUID，16位的數字）

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200   125829119    61864960   8e  Linux LVM

# fdisk -l /dev/sda

Disk /dev/sda: 64.4 GB, 64424509440 bytes, 125829120 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000bc639

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200   125829119    61864960   8e  Linux LVM

【Start End】：centos6是從哪個柱面開始到哪個柱面結束；centos7是從哪個扇區開始到哪個扇區結束。
【Boot】：下的*，代表linux系統裝在這個分區里。
【block】：代表這個分區里有多少個block
【Id】：16進位的數字，代表分區的種類
- 83：一般linux分區
- 5：擴展分區（Extended）
- 82：交換分區（Linux swap）
【system】：Id的說明。

管理分區：fdisk device

fdisk提供一個互動式介面來管理分區，進入互動式以後，在裡面可以使用很多子命令。

所有操作的結果都是暫時保存在記憶體中，還沒有寫入到磁碟，直到使用了w命令後，才會把操作反應到磁碟，也就是操作才生效。這個命令非常危險。

Command action
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition（刪除分區）
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types（顯示磁碟種類，也就是上面用fdisk -l命令的指向結果里的Id）
   m   print this menu（獲取幫助）
   n   add a new partition（添加新的分區）
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table（顯示現有的分區信息） 
   q   quit without saving changes（不保存，直接退出）
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id（修改分區的Id，也就是修改文件系統的種類）
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit（保存並退出）
   x   extra functionality (experts only)

在虛擬機里添加一個硬碟，然後給這個硬碟分區。

下圖是在虛擬機上新添加的硬碟，大小是1GB。

添加硬碟前：

# ll /dev/sda*
brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Dec 25 10:10 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Dec 25 10:10 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Dec 25 10:10 /dev/sda2

添加硬碟後：發現多了一個/dev/sdb，所以新添加的硬碟被操作系統識別到了。

# ll /dev/sd*
brw-rw----. 1 root disk 8,  0 Dec 26 13:26 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8,  1 Dec 26 13:26 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8,  2 Dec 26 13:26 /dev/sda2
brw-rw----. 1 root disk 8, 16 Dec 26 13:28 /dev/sdb

查看一下新硬碟的情況：

發現硬碟大小是：1073MB，和添加的1GB大小符合；硬碟分區類型是MBR

# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 1073 MB, 1073741824 bytes, 2097152 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x0e2a2184

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

創建一個主分區：

Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p（問你是創建主分區p，還是擴展分區e）
Partition number (1-4, default 1): 1（因為上面選的是主分區，所以問你主分區的分區號）
First sector (2048-2097151, default 2048): 2048（正在創建的這個分區，從哪個扇區開始創建）
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-2097151, default 2097151): +200M（創建多大的分區）
Partition 1 of type Linux and of size 200 MiB is set（告訴你一個200M的分區創建成功了）

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 1073 MB, 1073741824 bytes, 2097152 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x87b57c10

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048      411647      204800   83  Linux
Command (m for help): w（保存!)
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

上面創建了一個/dev/sdb1分區。

查看剛創建的分區是否被操作系統識別了：查看文件/proc/partitions，發現/dev/sdb1已經在裡面了，就說明瞭操作系統已經識別了剛創建的分區了。

# cat /proc/partitions
major minor  #blocks  name

   8        0   62914560 sda
   8        1    1048576 sda1
   8        2   61864960 sda2
   8       16    1048576 sdb
   8       17     204800 sdb1
  11        0    1048575 sr0
 253        0   38834176 dm-0
 253        1    4063232 dm-1
 253        2   18960384 dm-2

上面創建分區的操作是在centos7里做的，所以操作系統才能馬上就識別到剛創建的分區/dev/sdb1，但是如果是centos5或者6，就不能馬上識別出剛創建出來的分區。需要用下麵的命令，告訴操作系統我剛創建了一個分區，請識別它，謝謝。下麵的命令一般執行第一次時，不會成功，再執行一次就好了。

centos5：partprobe [device]
centos6/7：partx，kpartx

partx -a [device]

kpartx -af [device]

如果磁碟空間滿了,系統就無法工作了

所以，在劃分數據區的時候，最好預留一塊區域，當滿了的時候，管理員可以啟動這塊預留區域，然後操作系統就能工作了。

linux 磁碟分區

硬碟和主板的連接的地方：叫介面，硬碟的介面類型:

硬碟種類：機械硬碟，固態硬碟

設備類型：

設備文件：

硬碟分區概念

分區管理命令：`fdisk`

在虛擬機里添加一個硬碟，然後給這個硬碟分區。

如果磁碟空間滿了,系統就無法工作了

c/c++ 學習互助QQ群：877684253

本人微信：xiaoshitou5854

linux 磁碟分區

硬碟和主板的連接的地方：叫介面，硬碟的介面類型:

硬碟種類：機械硬碟，固態硬碟

設備類型：

設備文件：

硬碟分區概念

分區管理命令：fdisk

在虛擬機里添加一個硬碟，然後給這個硬碟分區。

如果磁碟空間滿了,系統就無法工作了

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分區管理命令：`fdisk`