Linux磁盤分區(qū)和文件系統(tǒng)的概念解析

　　Linux文件系統(tǒng)指的是跟系統(tǒng)有關(guān)的管理文件、程序以及數(shù)據(jù)，這其中也包括了磁盤。Linux系統(tǒng)下的磁盤和文件系統(tǒng)和其他系統(tǒng)有著明顯的區(qū)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

　　并口：同一線纜可以接多塊設(shè)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(shè)備；

　�。�2）硬盤類型分類（理論傳輸數(shù)據(jù)）

　　IDE（ata）：并口，133MB/s

　　SCSI：并口，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(nèi)部真空

　　磁盤：正反面含有磁性物質(zhì)的盤片，由一個馬達固定所有磁盤轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速

　　track（磁道）：每個盤片上出廠格式化

　　sector（扇區(qū)）：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(qū)劃分按照柱面實現(xiàn)

　　越靠近較外部分區(qū)的柱面組成的分區(qū)，越快。Windows上c盤在最外面

　�。�2）固態(tài)硬盤

　　類似與多個并行U盤，工作模式上模擬機械硬盤的機制。

　　電器設(shè)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

　　3.設(shè)備

　�。�1）設(shè)備類型

　　塊（block）：隨機訪問，數(shù)據(jù)交換單位是“塊”；

　　字符（character）：線性訪問，數(shù)據(jù)交換單位是“字符”，一般為串行設(shè)備；

　　（2）FHS標準下設(shè)備文件表示：/dev

　　1）設(shè)備文件：關(guān)聯(lián)至設(shè)備的驅(qū)動程序；設(shè)備的訪問入口；

　　2）設(shè)備號：

　　major：主設(shè)備號，區(qū)分設(shè)備類型；用于標明設(shè)備所需要的驅(qū)動程序；

　　minor：次設(shè)備號，區(qū)分同種類型下的不同的設(shè)備；是特定設(shè)備的訪問入口；

　�。�3）mknod命令：創(chuàng)建快或者字符設(shè)備特殊文件命令

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

　　-m MODE：創(chuàng)建后的設(shè)備文件的訪問權(quán)限；

　�。�4）設(shè)備文件名：ICANN互聯(lián)網(wǎng)名稱地址分配機構(gòu)規(guī)定

　　1）磁盤：IDE： /dev/hd［a-z］

　　SCSI， SATA， USB， SAS： /dev/sd［a-z］

　　2）分區(qū)：/dev/sda#： /dev/sda1， 。。。

　　注意：CentOS 6和7統(tǒng)統(tǒng)將硬盤設(shè)備文件標識為/dev/sd［a-z］#

　�。�5）引用設(shè)備的方式：設(shè)備文件名，卷標，UUID

　　4.格式化

　　低級格式化：硬件制造商、分區(qū)之前劃分磁道，形成簇

　　高級格式化：分區(qū)之后對分區(qū)進行，創(chuàng)建文件系統(tǒng)

　　每種操作系統(tǒng)所設(shè)置的文件屬性/權(quán)限不相同，為了存放這些所需的數(shù)據(jù)

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

　　446bytes：bootloader，引導(dǎo)加載器程序，主引導(dǎo)記錄，引導(dǎo)啟動操作系統(tǒng)的程序；

　　64bytes：分區(qū)表，每16bytes標識一個分區(qū)，一共只能有4個分區(qū)；

　　2bytes：表示MBA是否有效；55AA為有效；

　　注意：

　　1） 主分區(qū)最多四個，擴展分區(qū)只能一個

　　2） 擴展分區(qū)不能單獨使用，要繼續(xù)分成邏輯分區(qū)，邏輯分區(qū)可以由多個

　　3） 一個分區(qū)就是一個獨立的文件系統(tǒng)

　　4） 主分區(qū)和擴展分區(qū)的標識：1-4；邏輯分區(qū)：5+

　　二、VFS虛擬文件系統(tǒng)

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

　　2.VFS支持的文件系統(tǒng)

　　Linux的文件系統(tǒng)： 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(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)：nfs， cifs

　　集群文件系統(tǒng)：gfs2， ocfs2

　　內(nèi)核級分布式文件系統(tǒng)：ceph

　　Windows的文件系統(tǒng)：vfat， ntfs

　　偽文件系統(tǒng)：proc， sysfs， tmpfs， hugepagefs

　　Unix的文件系統(tǒng)：UFS， FFS， JFS

　　交換文件系統(tǒng)：swap

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

　　3.日志文件系統(tǒng)

　　Ext2之后改系列所增加的新功能

　　工作模式：在日志區(qū)域內(nèi)進操作，完成后寫入inode和block區(qū)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(fā)展可以抵消這些不足。

　　以上就是Linux磁盤分區(qū)和文件系統(tǒng)的概念解析了，是不是非常簡單呢？了解這些概念只是學(xué)習(xí)Linux磁盤和文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)哦。