声明:本笔记内容为笔者自己整理.
数年之前在"Linuxcast"学习Linux,当时记录了一份纸质版笔记,现在有意将其整理成电子版,供自己日后查阅以及分享.
感谢Linuxcast,感谢苏勇(nash_su)老师!

磁盘基本概念

磁盘结构：

磁盘在Linux中的表示

• Linux所有设备被抽象成一个文件，保存在/dev目录下。
  
• 设备名称一般为hd[a-z]或者是sd[a-z]（[a-z]为分区号）。如：hda、hdb、sda、sdb。
• IDE设备的名称为hd[a-z]，SATA、SCSI、SAS、USB等设备的名称为sd[a-z]。
  
  

分区概念

将一个磁盘逻辑的分为几个区，每个区当做独立硬盘，以方便使用管理。
Windows下将硬盘分区为“C盘、D盘、E盘……”。
而Linux下，不同分区用：设备名称+分区号 方式表示，如sda1、sda2。

上图中，我们假设计算机拥有一块硬盘，那么它的第一个分区就标识为sda1，它的第二个分区就标识为sda2，依次类推。
如果有其他的硬盘，那么第二块硬盘的第一个分区就标识为sdb1，第二个分区就标识为sdb2，以此类推。

示例：

首先输入 cd /dev/ ，进入Dev目录下。
然后输入ls /dev/sda* ，查看以“sda”开头的文件，发现有四个，“sda”是第一块硬盘本身，“sda1”是第一块硬盘的第一个分区，“sda2”是第二个分区，“sda3”是第三个分区。
然后输入ls /dev/sd* ，查看以“sd”开头的文件，因为计算机上只有一个硬盘，所以结果与上面的相同。

分区并不是硬盘的物理功能，只是一种软件上的划分。
主流的分区机制分为MBR和GPT两种。

MBR

MBR（master boot record）是传统的分区机制，应用于绝对大多数使用BIOS的PC设备。

• MBR支持32bit和64bit系统
• MBR支持的分区数量有限
• MBR只支持不超过2TB的硬盘，超过2T的硬盘将只能使用2T的空间（有第三方解决方法）

MBR结构

如上图所示，MBR结构总共占用了磁盘的头512个字节，这512个字节分为几个部分：

1. 前446个字节是引导代码，引导代码就是帮助我们启动硬盘上安装的系统的，不同系统的引导代码不同。
2. 接下来的四组16个字节，也就是64个字节，是我们的分区表。
3. 剩下的2个字节，是启动标识。所有可引导的设备，头512字节的最后两个字节，一定是55AA。55AA是一个永久性的标志，代表硬盘是可以启动的。即便你的系统是完好无损的，如果这个启动标识被修改了的话，BIOS也是不会引导的。

MBR分区

• 主分区：最多只能创建4个分区。
• 扩展分区：一个扩展分区会占用一个主分区的位置。
• 逻辑分区：Linux最多支持63个IDE分区和15个SCSI分区。

我们从上面的MBR结构可以看到，MBR的分区表只有四个条目，所以只能创建四个主分区。如果想要创建更多的分区，我们必须使用扩展分区和逻辑分区。扩展分区会占用一个主分区的位置，而逻辑分区是基于扩展分区建立的。而且扩展分区本身是不可使用的，必须在扩展分区上建立逻辑分区才能使用。

如上图所示，我们将硬盘sda划分三个主分区sda1、sda2、sda3，将剩下的空间划分为一个扩展分区sda4，这个扩展分区本身是不可使用的，必须在这个扩展分区上建立逻辑分区，分别建立四个逻辑分区sda5、sda6、sda7、sda8。

GPT

GPT（GUID Partition Table）是一个较新的分区机制，解决了MBR的很多缺点。

• 支持超过2T的硬盘
• 向后兼容MBR
• 必须在支持UEFI的硬件上才能使用
• 必须使用64bit的系统
• Mac、Linux系统都能支持GPT分区格式
• Windows部分系统支持GPT。

因为MBR的寻址空间只有32位长，所以只能支持2T的硬盘空间。而GPT的寻址空间有64位，所以支持超过2T的磁盘，而且超过非常多，非常非常的多，GPT的存储单位是ZB，对于我们现在来讲，完全可以理解是无限大。

UEFI是取代BIOS的新一代的引导系统，全称“统一的可扩展固件接口”(Unified Extensible Firmware Interface)。硬件（通常是主板）必须支持UEFI才能使用GPT分区。

Mac和Linux原生支持GPT分区，而且Mac以MBR分区反而会变得不可使用。而Windows部分系统支持GPT。现在的服务器动辄以数十TB甚至更多的磁盘空间，如果部署Windows系统的话，在底层硬件层面上就限制住了。

GPT分区具体的细节，将在后面的文章呈现。

That’s all.

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环境:
　　软件版本：VirtualBox 4.3.12 r93733
　　Linux系统版本：CentOS 7 ×86_64 1511

如有纰漏，望不吝指出，不胜感激。