Linux磁盘初识

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原创最新推荐文章于 2026-03-11 09:09:29 发布 373 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

拓扑排序与动态规划：DAG路径计数在生态建模中的算法实践有向无环图（DAG）是描述具有单向依赖关系系统的基础数据结构，广泛应用于任务调度、依赖分析和生态建模等领域。其核心原理在于通过拓扑排序获得节点的线性序列，从而保证在处理当前节点时，其所有前驱节点已被处理。这一特性使其成为实现动态规划（DP）的理想框架，能够高效解决路径计数、最长路径等问题，具有重要的技术价值。在生态学领域，食物网可被抽象为DAG，其中物种作为顶点，捕食关系作为有向边。本文以经典的“最大食物链计数”问题为例，深入剖析如何将拓扑排序与动态规划相结合，精确计算从生产者到顶级消费者的所有路径。通过* 阅读详情

磁盘

磁盘的物理组成：

如下图所示：
在这里插入图片描述

磁盘主要存储数据的是磁盘盘，磁盘盘组成：

1、扇区是最小的物理储存单位，有512bytes和4k两种格式。
2、将扇区组成一个圆是磁柱
3、最小分区单位通常为扇区
4、磁盘分区表主要有两种格式，一种是限制较多的MBR分区，一种是GPT分区。
5、MBR分区中，第一个扇区最重要，主要存放开机区的MBR和分区表。
6、GPT分区表示除了分区数量扩充较多之外，支持的磁盘容量超过2TB。

磁盘文件名：

/dev/sd[a-p][1-128]:实体磁盘的文件名
/dev/vd[a-d][1-128]:虚拟磁盘的文件名
/dev/md[1-128]:软件磁盘的文件名

机械磁盘内部组成结构

在这里插入图片描述

磁盘核心分区：

MBR
MBR（Main Boot Record 主引导记录区）位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。不过，在总共512字节的主引导扇区中，MBR只占用了其中的446个字节，另外的64个字节交给了 DPT（Disk Partition Table硬盘分区表），最后两个字节“55，AA”是分区的结束标志。这个整体构成了硬盘的主引导扇区。

主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。其中的硬盘引导程序的主要作用是检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检以后引导具有激活标志的分区上的操作系统，并将控制权交给启动程序。

MBR是由分区程序（如Fdisk．exe）所产生的，它不依赖任何操作系统，而且硬盘引导程序也是可以改变的，从而实现多系统共存。

 [root@centos6 ~]# dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr bs=1 count=512
512+0 records in
512+0 records out
512 bytes (512 B) copied, 0.000885198 s, 578 kB/s
[root@centos6 ~]# hexdump -C /tmp/mbr
00000000  eb 48 90 10 8e d0 bc 00  b0 b8 00 00 8e d8 8e c0    |.H..............|
00000010  fb be 00 7c bf 00 06 b9  00 02 f3 a4 ea 21 06 00  |...|.........!..|
00000020  00 be be 07 38 04 75 0b  83 c6 10 81 fe fe 07 75  |....8.u........u|
00000030  f3 eb 16 b4 02 b0 01 bb  00 7c b2 80 8a 74 03 02  |.........|...t..|
00000040  80 00 00 80 72 62 00 00  00 08 fa 90 90 f6 c2 80  |....rb..........|
00000050  75 02 b2 80 ea 59 7c 00  00 31 c0 8e d8 8e d0 bc  |u....Y|..1......|
00000060  00 20 fb a0 40 7c 3c ff  74 02 88 c2 52 f6 c2 80  |. ..@|<.t...R...|
00000070  74 54 b4 41 bb aa 55 cd  13 5a 52 72 49 81 fb 55  |tT.A..U..ZRrI..U|
00000080  aa 75 43 a0 41 7c 84 c0  75 05 83 e1 01 74 37 66  |.uC.A|..u....t7f|
00000090  8b 4c 10 be 05 7c c6 44  ff 01 66 8b 1e 44 7c c7  |.L...|.D..f..D|.|
000000a0  04 10 00 c7 44 02 01 00  66 89 5c 08 c7 44 06 00  |....D...f.\..D..|
000000b0  70 66 31 c0 89 44 04 66  89 44 0c b4 42 cd 13 72  |pf1..D.f.D..B..r|
000000c0  05 bb 00 70 eb 7d b4 08  cd 13 73 0a f6 c2 80 0f  |...p.}....s.....|
000000d0  84 f0 00 e9 8d 00 be 05  7c c6 44 ff 00 66 31 c0  |........|.D..f1.|
000000e0  88 f0 40 66 89 44 04 31  d2 88 ca c1 e2 02 88 e8  |..@f.D.1........|
000000f0  88 f4 40 89 44 08 31 c0  88 d0 c0 e8 02 66 89 04  |..@.D.1......f..|
00000100  66 a1 44 7c 66 31 d2 66  f7 34 88 54 0a 66 31 d2  |f.D|f1.f.4.T.f1.|
00000110  66 f7 74 04 88 54 0b 89  44 0c 3b 44 08 7d 3c 8a  |f.t..T..D.;D.}<.|
00000120  54 0d c0 e2 06 8a 4c 0a  fe c1 08 d1 8a 6c 0c 5a  |T.....L......l.Z|
00000130  8a 74 0b bb 00 70 8e c3  31 db b8 01 02 cd 13 72  |.t...p..1......r|
00000140  2a 8c c3 8e 06 48 7c 60  1e b9 00 01 8e db 31 f6  |*....H|`......1.|
00000150  31 ff fc f3 a5 1f 61 ff  26 42 7c be 7f 7d e8 40  |1.....a.&B|..}.@|
00000160  00 eb 0e be 84 7d e8 38  00 eb 06 be 8e 7d e8 30  |.....}.8.....}.0|
00000170  00 be 93 7d e8 2a 00 eb  fe 47 52 55 42 20 00 47  |...}.*...GRUB .G|
00000180  65 6f 6d 00 48 61 72 64  20 44 69 73 6b 00 52 65  |eom.Hard Disk.Re|
00000190  61 64 00 20 45 72 72 6f  72 00 bb 01 00 b4 0e cd  |ad. Error.......|
000001a0  10 ac 3c 00 75 f4 c3 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |..<.u...........|
000001b0  00 00 00 00 00 00 00 00  34 83 04 00 00 00 80 20  |........4...... |
000001c0  21 00 83 9f 06 19 00 08  00 00 00 40 06 00 00 9f  |!..........@....|
000001d0  07 19 83 fe ff ff 00 48  06 00 00 00 40 01 00 fe  |.......H....@...|
000001e0  ff ff 82 fe ff ff 00 48  46 01 00 00 40 00 00 fe  |.......HF...@...|
000001f0  ff ff 05 fe ff ff 00 48  86 01 b2 83 f9 00 55 aa  |.......H......U.|
00000200
[root@centos6 ~]#

在这里插入图片描述

字节	内容及含义
第1字节	引导标志，值为80H代表活动分区，值为00H代表非活动分区
第2-4字节	分区的起始磁头号、扇区号、柱面号
第5字节	分期类型
第6-8字节	分区的结束磁头号
第9-12字节	逻辑起始扇区号
第13-16字节	本分区的总扇区数

硬盘的分区由主分区、扩展分区和逻辑分区组成，扩展分区也是一个主分区，但可以通过逻辑分区来细化，达到扩展的目的。因此主分区的范围是1-4，而逻辑分区是从5开始的。

名称	概念	最小数量	最大数量
主分区	主分区也叫引导分区，在MBR分区中，一块磁盘最大可以分为4个主分区	1	4
扩展分区	扩展分区只是一个概念，实际在硬盘中是看不到的，也无法直接使用，需要扩展分区切割成多个逻辑分区才可以使用	0	1
逻辑分区	在扩展分区上面，可以创建多个逻辑分区	0	n