Linux磁盘分区和文件系统的概念解析

　　Linux文件系统指的是跟系统有关的管理文件、程序以及数据，这其中也包括了磁盘。Linux系统下的磁盘和文件系统和其他系统有着明显的区别，今天就来跟大家详细介绍一下。

　　一、磁盘

　　1.IO接口类型

　　（1）传输类型分类

　　并口：同一线缆可以接多块设备；

　　IDE一个总线两个，主，从

　　SCSI：宽带：16-1；窄带：8-1

　　串口：同一线缆只可以接一个设备；

　　（2）硬盘类型分类（理论传输数据）

　　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.硬盘种类和磁盘介绍

　　（1）机械硬盘：内部真空

　　磁盘：正反面含有磁性物质的盘片，由一个马达固定所有磁盘转动，固定角速度

　　每个盘片正反面各有一个磁头，所有磁头固定在一个机械臂上

　　平均寻道时间：5400rpm， 7200rpm， 10000rpm， 15000rpm转速

　　track（磁道）：每个盘片上出厂格式化

　　sector（扇区）：512bytes单位

　　cylinder（柱面）：不同盘面上同一编号的磁道组合在一起，分区划分按照柱面实现

　　越靠近较外部分区的柱面组成的分区，越快。Windows上c盘在最外面

　　（2）固态硬盘

　　类似与多个并行U盘，工作模式上模拟机械硬盘的机制。

　　电器设备，速度个人笔记本是原来的3到5倍，读400个iops（io per second）、写200iops

　　3.设备

　　（1）设备类型

　　块（block）：随机访问，数据交换单位是“块”；

　　字符（character）：线性访问，数据交换单位是“字符”，一般为串行设备；

　　（2）FHS标准下设备文件表示：/dev

　　1）设备文件：关联至设备的驱动程序；设备的访问入口；

　　2）设备号：

　　major：主设备号，区分设备类型；用于标明设备所需要的驱动程序；

　　minor：次设备号，区分同种类型下的不同的设备；是特定设备的访问入口；

　　（3）mknod命令：创建快或者字符设备特殊文件命令

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

　　-m MODE：创建后的设备文件的访问权限；

　　（4）设备文件名：ICANN互联网名称地址分配机构规定

　　1）磁盘：IDE： /dev/hd［a-z］

　　SCSI， SATA， USB， SAS： /dev/sd［a-z］

　　2）分区：/dev/sda#： /dev/sda1， 。。。

　　注意：CentOS 6和7统统将硬盘设备文件标识为/dev/sd［a-z］#

　　（5）引用设备的方式：设备文件名，卷标，UUID

　　4.格式化

　　低级格式化：硬件制造商、分区之前划分磁道，形成簇

　　高级格式化：分区之后对分区进行，创建文件系统

　　每种操作系统所设置的文件属性/权限不相同，为了存放这些所需的数据

　　5.MBR（Master Boot Record）：主引导分区，为一个编号为0的512Mb的扇区

　　446bytes：bootloader，引导加载器程序，主引导记录，引导启动操作系统的程序；

　　64bytes：分区表，每16bytes标识一个分区，一共只能有4个分区；

　　2bytes：表示MBA是否有效；55AA为有效；

　　注意：

　　1） 主分区最多四个，扩展分区只能一个

　　2） 扩展分区不能单独使用，要继续分成逻辑分区，逻辑分区可以由多个

　　3） 一个分区就是一个独立的文件系统

　　4） 主分区和扩展分区的标识：1-4；逻辑分区：5+

　　二、VFS虚拟文件系统

　　1.VFS： Virtual File System，不同文件系统和上层接之间口的中间层

　　2.VFS支持的文件系统

　　Linux的文件系统： Ext系列［ext2（无日志功能）， ext3， ext4］（CentOS 5/6）

　　xfs（CentOS 7单个文件大小无上限）， reiserfs， btrfs

　　光盘：iso9660

　　网络文件系统：nfs， cifs

　　集群文件系统：gfs2， ocfs2

　　内核级分布式文件系统：ceph

　　Windows的文件系统：vfat， ntfs

　　伪文件系统：proc， sysfs， tmpfs， hugepagefs

　　Unix的文件系统：UFS， FFS， JFS

　　交换文件系统：swap

　　用户空间的分布式文件系统：mogilefs， moosefs， glusterfs

　　3.日志文件系统

　　Ext2之后改系列所增加的新功能

　　工作模式：在日志区域内进操作，完成后写入inode和block区域中，防止错误而要全盘扫面

　　会占用空间，且占用CPU的性能，但时硬件的发展可以抵消这些不足。

　　以上就是Linux磁盘分区和文件系统的概念解析了，是不是非常简单呢？了解这些概念只是学习Linux磁盘和文件系统的基础哦。