Linux磁盤分區和文件系統的概念解析

　　Linux文件系統指的是跟系統有關的管理文件、程序以及數據，這其中也包括了磁盤。Linux系統下的磁盤和文件系統和其他系統有著明顯的區別，今天就來跟大家詳細介紹一下。

　　一、磁盤

　　1.IO接口類型

　　（1）傳輸類型分類

　　並口：同一線纜可以接多塊設備；

　　IDE一個總線兩個，主，從

　　SCSI：寬帶：16-1；窄帶：8-1

　　串口：同一線纜只可以接一個設備；

　　（2）硬盤類型分類（理論傳輸數據）

　　IDE（ata）：並口，133MB/s

　　SCSI：並口，Ultrascsi320， 320MB/S， UltraSCSI640， 640MB/S

　　SATA：串口，6gbps

　　SAS：串口，6gbps

　　USB：串口，480MB/s

　　2.硬盤種類和磁盤介紹

　　（1）機械硬盤：內部真空

　　磁盤：正反面含有磁性物質的盤片，由一個馬達固定所有磁盤轉動，固定角速度

　　每個盤片正反面各有一個磁頭，所有磁頭固定在一個機械臂上

　　平均尋道時間：5400rpm， 7200rpm， 10000rpm， 15000rpm轉速

　　track（磁道）：每個盤片上出廠格式化

　　sector（扇區）：512bytes單位

　　cylinder（柱面）：不同盤面上同一編號的磁道組合在一起，分區劃分按照柱面實現

　　越靠近較外部分區的柱面組成的分區，越快。Windows上c盤在最外面

　　（2）固態硬盤

　　類似與多個並行U盤，工作模式上模擬機械硬盤的機制。

　　電器設備，速度個人筆記本是原來的3到5倍，讀400個iops（io per second）、寫200iops 上一頁123下一頁共3頁

　　3.設備

　　（1）設備類型

　　塊（block）：隨機訪問，數據交換單位是“塊”；

　　字符（character）：線性訪問，數據交換單位是“字符”，一般為串行設備；

　　（2）FHS標准下設備文件表示：/dev

　　1）設備文件：關聯至設備的驅動程序；設備的訪問入口；

　　2）設備號：

　　major：主設備號，區分設備類型；用於標明設備所需要的驅動程序；

　　minor：次設備號，區分同種類型下的不同的設備；是特定設備的訪問入口；

　　（3）mknod命令：創建快或者字符設備特殊文件命令

　　格式：mknod ［OPTION］。。。 NAME TYPE ［MAJOR MINOR］

　　-m MODE：創建後的設備文件的訪問權限；

　　（4）設備文件名：ICANN互聯網名稱地址分配機構規定

　　1）磁盤：IDE： /dev/hd［a-z］

　　SCSI， SATA， USB， SAS： /dev/sd［a-z］

　　2）分區：/dev/sda#： /dev/sda1， 。。。

　　注意：CentOS 6和7統統將硬盤設備文件標識為/dev/sd［a-z］#

　　（5）引用設備的方式：設備文件名，卷標，UUID

　　4.格式化

　　低級格式化：硬件制造商、分區之前劃分磁道，形成簇

　　高級格式化：分區之後對分區進行，創建文件系統

　　每種操作系統所設置的文件屬性/權限不相同，為了存放這些所需的數據

　　5.MBR（Master Boot Record）：主引導分區，為一個編號為0的512Mb的扇區

　　446bytes：bootloader，引導加載器程序，主引導記錄，引導啟動操作系統的程序；

　　64bytes：分區表，每16bytes標識一個分區，一共只能有4個分區；

　　2bytes：表示MBA是否有效；55AA為有效；

　　注意：

　　1） 主分區最多四個，擴展分區只能一個

　　2） 擴展分區不能單獨使用，要繼續分成邏輯分區，邏輯分區可以由多個

　　3） 一個分區就是一個獨立的文件系統

　　4） 主分區和擴展分區的標識：1-4；邏輯分區：5+ 上一頁12 3下一頁共3頁

　　二、VFS虛擬文件系統

　　1.VFS： Virtual File System，不同文件系統和上層接之間口的中間層

　　2.VFS支持的文件系統

　　Linux的文件系統： Ext系列［ext2（無日志功能）， ext3， ext4］（CentOS 5/6）

　　xfs（CentOS 7單個文件大小無上限）， reiserfs， btrfs

　　光盤：iso9660

　　網絡文件系統：nfs， cifs

　　集群文件系統：gfs2， ocfs2

　　內核級分布式文件系統：ceph

　　Windows的文件系統：vfat， ntfs

　　偽文件系統：proc， sysfs， tmpfs， hugepagefs

　　Unix的文件系統：UFS， FFS， JFS

　　交換文件系統：swap

　　用戶空間的分布式文件系統：mogilefs， moosefs， glusterfs

　　3.日志文件系統

　　Ext2之後改系列所增加的新功能

　　工作模式：在日志區域內進操作，完成後寫入inode和block區域中，防止錯誤而要全盤掃面

　　會占用空間，且占用CPU的性能，但時硬件的發展可以抵消這些不足。

　　以上就是Linux磁盤分區和文件系統的概念解析了，是不是非常簡單呢？了解這些概念只是學習Linux磁盤和文件系統的基礎哦。

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