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Linux01:磁碟的組成和Linux磁碟分割槽

1.機械硬碟的組成

機械硬碟由碟片,機械手臂,磁頭,主軸馬達所組成。而現在普遍使用的固態硬碟(SSD)沒有這些機械元件,全部是由電子晶片及電路板組成。

固態硬碟(左)與機械硬碟(右)的區別

 磁頭:磁頭是硬碟中對碟片進行讀寫工作的工具,是硬碟中最精密的部位之一。硬碟的磁頭是用線圈纏繞在磁芯上製成的,一個碟片的正反兩面分別會有一個磁頭。

磁軌和扇區:下圖顯示的是一個盤面,盤面中一圈圈灰色同心圓為一條條磁軌,從圓心向外畫直線,可以將磁軌劃分為若干個弧段,每個磁軌上一個弧段被稱之為一個扇區(圖踐綠色部分)。扇區是磁碟的最小組成單元,通常是512位元組。(由於不斷提高磁碟的大小,部分廠商設定每個扇區的大小是4096位元組)

灰色圈為磁軌,綠色區域為扇區

柱面:硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的“0”開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。柱面是我們分隔磁碟的最小單位。

 2.硬碟容量的計算

儲存容量 = 磁頭數 × 磁軌(柱面)數 × 每道扇區數 × 每扇區位元組數,(PS:其實就是用一個扇區的大小 x 扇區的數目)

3.磁碟的第一個扇區

磁碟的第一個扇區非常重要,因為它記錄了兩個重要的資訊:

  1. 主引導分割槽(MBR):可以安裝引導載入程式的地方,446B。系統開機時會主動去讀取這個區塊的內容,這樣系統才知道你的程式放在哪裡,該如何進行開機。
  2. 分割槽表(partition table):記錄整塊硬碟分割槽的狀態,64B。

4.磁碟分割槽表

  1. 所謂的分割槽,其實就是針對分割槽表進行設定而已,而不是物理上得分割槽。
  2. 主分割槽和擴充套件分割槽數量加起來不能大於4。
  3. 不一定必須要有主分割槽(裝系統的話肯定是要有的)最多隻能有一個擴充套件分割槽。
  4. 分割槽的最小單位為柱面
  5. 系統要寫入磁碟的時候,一定要參考分割槽表,才能對某個分割槽進行資料處理。

5.為每一個分割槽設定裝置檔名

假如某計算機有一塊機械硬碟,該硬碟有4個分割槽(主分割槽和擴充套件分割槽),那麼這四個分割槽的裝置檔名就是:

  1. /dev/hda1
  2. /dev/hda2
  3. /dev/hda3
  4. /dev/had4

假如還是這臺計算機,但是他有6個分割槽,(2個主分割槽,4個邏輯分割槽),那麼這四個分割槽的裝置檔名就是:

  1. /dev/had1
  2. /dev/hda2
  3. /dev/had5
  4. /dev/hda6
  5. /dev/hda7
  6. /dev/hda8

這裡有一個需要特別注意的地方,“第三個”分割槽的裝置檔名是hda5,因為序號1-4是分給主分割槽和擴充套件分割槽的,由於主分割槽有兩個,沒有擴充套件分割槽,所以序號3,4無法使用,邏輯分割槽肯定是要從5開始的。

6.開機流程

開機→執行主機板上的BIOS(嵌入在主機板上軟體程式)→找到能開機的硬碟→讀取第一個扇區的MBR→引導載入程式→讀取核心檔案→核心檔案開始作業系統的功能。

7.掛載

利用一個目錄當成進入點,將磁碟分割槽的資料放置在該目錄下。也就是進入該目錄,就能讀取該分割槽。