linux与设备磁盘分区的方式与标识（三）

最新推荐文章于 2024-10-08 16:07:05 发布

luoluo01

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linux所有的东西都是以文件的形式去存储的。接下来我们来认识下linux中设备锁对应的文件名称

各设备在linux中的命名

设备	linux中的文件名称
SATA接口的硬盘	/dev/sd[a-d]

所有的硬件设备都在/dev里面下图是截图：
![image_1dql6nhl51b741c4o1pqe1q0o1k2v9.png-83.7kB][1]

磁盘分区

系统安装肯定是在磁盘上的，然而磁盘也是需要分区的比如C,D,E盘，那linux分区的文件名又是什么？如何进行磁盘分区？磁盘分区有哪些限制？目前的 BIOS 与 UEFI 分别是啥？MSDOS 与 GPT 又是啥？我们带着疑问来瞅瞅。

首先我们来从磁盘的角度来分析下，1.现有的磁盘一般是SATA/SAS接口其中主流是SATA，那么人家设备名叫什么，我们根据上面的截图知道人家叫/dev/sd[a-d].2.那磁盘有好几个怎么命名，比如有两个SATA接口的磁盘，一个usb的磁盘，那是按照内核侦测到磁盘的顺序，比如SATA1,SATA5，USE1那么人家就应该这么对照先/dev/sda /dev/sdb /dev/sdc这个顺序下来的。
3.如果是虚拟机呢，虚拟机人家的命名是/dev/vda-p。

磁盘的分区角度：讲完了磁盘我们讲讲磁盘的分区，为啥要分区，分区是根据什么来分的，又有哪两种形式。分区方式对应的涉及点。主引导记录，开机管理程序，分区表。
我们来看下实际上所有的分区都是以磁盘的来规划的，那么磁盘呢它的结构我们知道，就以一个盘来说，有磁头，盘面，扇区，其中在同一个距离中心点的扇区组成磁道，而存在多磁盘的时候，每个盘同一个磁道则在立体角度组成柱面，以现在主流的家用笔记本来说。
磁盘分区的话有两种形式：一般家用是以MBR（主引导记录），第一个扇区存放的就是这玩意，但是随着硬盘的扩大，现在的磁盘大小有的甚至超过2TB（MRB就不好使了），所以后来又出现了GPT(GUID partition table)分区表的形式。
MBR与GPT：MBR是以柱面作为分区的最小单位，而GPT甚至诞生了64bit的分区表，所以人家可以以扇区作为分区单位。

MBR的分区格式与限制：

格式：第一扇区存放MBR，包括主引导管理程序（用于开机管理程序）446Byte,还有就是传统的分区表64Byte。（可分4个区其中拓展分区最多一个）
限制：1.分区表总容量小才64B，受分区表的大小限制所以只能划分4个主partition，但可以通过拓展分区来进行。原理就是在其他分区的前几个扇区做分区记录（逻辑分区）。
MRB分区只有四个，延伸分区最多一个，可在延伸分区上做逻辑分区，延伸分区本身不能做格式化，只能记录。而且从5开始。

 举个例子：现有一个磁盘，先分成6个分区，请问我们可以怎么分？在linux上怎么表示
    第一种：P(主分区)+P+P+E,因为6个分区，而分区数量最多为4个，所以只能在拓展分区上做手脚，E分为三个分区。在硬盘上的标识就是 /dev/sda1,/dev/sda2,/dev/sda3,/dev/sda5,/dev/sda6,/dev/sda7 (4为拓展分区本身仅提供逻辑分区使用)
    第二种：P+E

2.1）分区表MRB在第一扇区，如果第一扇区损坏则难以修复。
2）开启启动管理程序才456B所以人家能存放的程序码不多。
3)每条记录才16B，所以人家在分区上能做的记录也不多，所以才有2.2TB的硬盘人家木法使用。

GPT

随着现行技术的发展的磁盘越来越大，2.2T可能对于有些计算机或者说服务端来说是远远不够大。虽然可以利用磁盘阵列可以组装，或者利用分区机制，但是可能会分上几十个分区，实在是太麻烦，所以才有了GPT的出现。
扇区有512Bytes也有4KB的大小，GPT统一用LBA（logical block address）逻辑块位址，来划分。每个逻辑块为了兼容统一用512Byte作为默认大小。
GPT的划分是前面34，后面33用来备份。
其中LBA0:存放MBR其中446Byte是第一阶段开机管理程序，剩下的是一个GPT的标识（兼容原先的分区表的位置），能识别GPT分区表的才能识别。
LBA1:存放了分区表位置和大小，还有就是CRC32检测码(检查是否损坏)。
LBA2-LBA33:32个分区存放分区具体分区表，其中一个记录用到128Byte，一个LBA可以记录4比分区记录，每条记录记录起始/结束位置用了64bit（扇区号码），所以对于单一分区来说，最大的容量限制为 2^{64*512Byte(每个LBA都有一个起始结束位置)=2}33TB，人家总共能分4*32=128个区。
最后的33个区就是前面的记录备份了。具体结构如下图所示。
![image_1dr39nglb60ebnd1vjj6lvh419.png-151.4kB][2]
而并不是所有的操作系统与硬件都能识别GPT分区，这个需要开机的检测程序有关，开机检测程序又分为BIOS UEFI两种。另外开机管理程序，grub并不认识GPT，需要grub2才能识别。