Linux 磁盤基本概念（磁盤、分區、MBR、GPT）

1. CHS（Cylinder-Head-Sector）：

was an early method for giving addresses to each physical block of data on a hard disk drive.

1.1 Cylinder(柱面)：

A cylinder comprises（包含，由…組成）【k?m'pra?z】 the same track number on each platter,

spanning（橫跨） all such tracks across（橫穿） each platter surface that is able to store data (without regard to whether or not the track is "bad").

Thus, it is a three-dimensional structure.

Any track comprising part of a specific cylinder can be written to and read from while the actuator assembly remains stationary,

and one way in which hard drive manufacturers have increased drive access speed has been by increasing the number of platters which can be read at the same time.

1.2 Head（磁頭）：

A device called a head reads and writes data in a hard drive by manipulating the magnetic（有磁性的） [m?g'net?k] medium that composes the surface of an associated disk platter.

一個磁頭讀取的最基本單位是一個Head，每個Head大小512bytes

1.3 Sector（扇區）：

A sector is the smallest storage unit that is addressable(可尋址的) by a hard drive, and all information stored by the hard drive is recorded in sectors.

象切蛋糕

1.4 Track

1.5 Block

2. 磁盤在Linux中的表示

2.1 Linux所有設備都被抽象為一個文件，保存在/dev/目錄下

2.2 磁盤按接口分為：（IDE、SATA、SAS、SCSI、USB）

2.2.1 IDE磁盤名稱一般為：hd【a-z】，【a-z】代表第幾塊磁盤;

2.2.2 SATA磁盤、SAS硬盤、SCSI硬盤、USB磁盤名稱一般為：sd【a-z】,【a-z】代表第幾塊磁盤;

例如：第一塊sata磁盤表示為：/dev/sda

第二塊sata磁盤表示為/dev/sdb

底下列出幾個常見的裝置與其在Linux當中的檔名

3. 分區概念

3.1 將一個磁盤邏輯的分為幾個區，每個區當做獨立磁盤，以方便使用和管理

不同分區的名稱一般為：設備名稱+分區號

例如：第一塊硬盤的第一個分區叫sda1，第一塊硬盤的第二個分區sda2

第二塊硬盤的第一個分區叫sdb1，第二塊硬盤的第二個分區叫sdb2

*分區並不是硬盤的物理功能，而是軟件功能

*主流的分區機制分為MBR和GPT兩種

MBR是PC架構計算機中使用的最為廣泛的分區機制

4. MBR

4.1 MBR(Master Boot Record)是傳統的分區機制，應用於絕大多數使用BIOS引導的PC設備（蘋果使用EFI的方式）；很多Server服務器即支持BIOS也支持EFI的引導方式

4.2 MBR的特點

4.2.1優點：MBR支持32bit和64bit系統；

4.2.2缺點：1） MBR支持的分區數量有限制；2）MBR只支持不超過2TB的硬盤，超過2TB的硬盤只能使用2TB的空間(但是有第三方解決方法)，應為MBR的尋址空間只有32bit長；

4.3 MBR結構：占用硬盤最開頭的512字節

前446字節為：引導代碼（Bootstrap Code Area）（引導不同的操作系統；不同操作系統，引導代碼是不一樣的）

接下來的為4個16字節：分別對應4個主分區表信息(Primary Partition Table)

最後2個字節：為啟動標示（Boot Signature），永遠都是55和AA；55和ＡＡ是個永久性的標示，代表這個硬盤是可啟動的。

5. MBR分區

ＭＢＲ分區分為：主分區、擴展分區、邏輯分區

5.1 主分區：一塊硬盤最多只能創建4個主分區（因為在MBR分區表結構中中最多可以創建4個主分區表信息，也就是4個16字節的空間，如上圖）

5.2 擴展分區：一個擴展分區會占用一個主分區的位置

5.3 邏輯分區：

1）是基於擴展分區創建出來的，先有擴展分區，然後在擴展分區的基礎上再創建邏輯分區；也就是說我們要使用邏輯分區，必須先要創建擴展分區；

2）擴展分區的空間是不能被直接使用的，我們必須在擴展分區的基礎上去建立邏輯分區，才能夠被使用；

3）Linux最多支持63個IDE分區和15個SCSI分區

PEL:Primary Partition;Extended Partition;Logical Partition

6. GPT

GPT(GUID Partition Table):是一個較新的分區機制，解決了MBR的很多缺點

1）支持超過2TB的磁盤：GPT有64bit尋址空間；而MBR對硬盤空間地址尋址最多只支持32bit，2的32次方，硬盤空間是以地址方式來被識別的，所以MBR只支持容量為2TB以內的磁盤

2）向後兼容MBR

3）但是底層硬件必須支持UEFI（Intel提出的取代BIOS的新一代的引導系統）才能使用，也就是底層硬件必須使用UEFI

4）必須使用64位操作系統

5）Mac、LInux系統都能支持GPT分區格式

6）Windows 7 64bit、Windows Server2008 64bit支持GPT