目錄

• 設備文件

• 磁盤介紹

• 磁盤分區

• 創建磁盤分區

• 同步分區表

• 文件系統

一、設備文件

設備文件關聯至設備驅動程序，用戶通過操作這些設備文件間接管理對應的硬件設備

一個設備的名稱表示整個磁盤，而分區則用設備名加上一個分區號來表示

設備文件類型：

塊設備 存取單位是塊，如磁盤

字符設備 存取單位是字符，如鍵盤

為了方便管理這些設備，系統設置了主設備號和次設備號用來區分

看如下示例：

8 代表主設備號 後邊的數字代表次設備號

創建設備文件：

mknod 文件名 b 主設備號 次設備號 創建塊設備文件

mknod 文件名 c 主設備號 次設備號

二、磁盤介紹

（針對機械硬盤）

磁盤的結構圖如下：

CHS（柱面/磁頭/扇區）

C：一個柱面號即磁道號，通常由外向內依次編號

H：一個磁頭號即盤面號，一個盤面僅有一個磁頭

S：一個磁道可以有多個扇區，通常一個扇區512字節，一個扇區包含三個字段

標識字段 校驗字段 數據字段

磁盤的存儲容量=磁頭數*磁道數*扇區數*512（字節）

磁盤的編址方式：

①CHS方式 #柱面，#磁頭，#扇區的方式絕對尋址

②LBA方式 以0柱面，0磁頭，1扇區表示整個磁盤的第一個扇區，後面的扇區相對

三、磁盤分區

在虛擬機界面新創建創建一個磁盤

可是現在遠程終端並不能同步新加的磁盤

需要輸入

echo '- - -' > /sys/class/scsi_host/host0/scan

同步磁盤信息

fdisk -l 查看新創建的磁盤

每個磁盤的第一個扇區存放的是分區信息（MBR—Master Boot Record），包括三部分：

1、boot loader（446字節） Linux下為grub

2、硬盤分區表（16字節*4=64字節）

3、結束位（2字節） 十六進制的55 aa

hexdump命令可以查看二進制的文件，-C表示16進制輸出

hexdump -C -n 512 /dev/sda -v 查看分區信息有數據（16進制）

hexdump -C -n 512 /dev/sdb -v 查看分區信息全為0

現在來做這樣一個實驗（對分區表）

dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1 count=512 將/dev/sda的磁盤前512字節信息復制給/dev/sdb

再次執行hexdump -C -n 512 /dev/sdb -v，分區表信息和結束位信息如下：

結果兩張磁盤的分區信息一樣，唯一不同的是/dev/sdb沒有第五個分區的信息（原因是分區表只有16字節*4=64字節，只能保存四張分區表的信息，即不能保存邏輯分區的信息），效果圖如下：

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1 count=512 破壞/dev/sdb的分區信息

fdisk -l

發現/dev/sdb的分區消失

總結：MBR中的分區表就是存放著整個磁盤的分區信息，並且最多只能劃分三個分區加一個擴展分區

繼續實驗（對結束位）

dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1 count=512

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1 count=2 seek=510 （破壞分區信息的結束位）

hexdump -C -n 512 /dev/sdb -v，結果結束位的55 aa變為了00 00

fdisk -l 顯示/dev/sdb沒有分區

dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1 count=2 skip=510 seek=510

hexdump -C -n 512 /dev/sdb -v

fdisk -l 顯示/dev/sdb又有分區

總結：結束位用來區分MBR的結束，如果沒有該結束位，則系統無法識別出分區表的結束，即沒有分區

四、創建磁盤分區

fdisk ——磁盤分區

-l 列出指定外圍設備的分區表狀況（以柱面為單位）

-u 搭配-l選項，用扇區數目代替柱面數目（以扇區為單位，一個扇區512字節）

子命令：

a 在當前分區設定一個可啟動標誌

b 編輯一個BSD磁盤標識

c 切換為DOS兼容磁盤配額

d 刪除當前分區

l 列出所有分區的類型

m 主菜單

n 創建一個新分區

o 創建一個DOS分區

p 輸出所有分區列表和每個分區的信息

q 退出，不保存

s 創建一個空的Sun磁盤標識

t 替換當前分區的類型

u 修改分區表中的條目的顯示的單位（柱面和扇區）

v 檢測錯誤，顯示為分配扇區數的總和

w 保存修改退出

x 進入高級操作模式，專家級操作命令

在子命令模式下Ctrl+backspace為刪除鍵

用fdisk命令完成對磁盤的分區工作之後，該磁盤仍然不具備存儲功能，還需要對所需的文件系統格式化

fdisk是一個比較面相底層的系統工具，因此在使用的時候最好預先對數據進行備份，以免誤操作造成數據丟失

gdisk 命令--該命令默認沒有安裝，使用yum -y install gdisk安裝 （和fdisk極其類似）

parted 命令（實時生效，使用的時候註意）

格式：parted + [選項] + 設備文件 [命令 + 參數]

[選項]

-l 顯示所有磁盤的分區信息

[命令 + 參數] （子命令模式下可以使用tab鍵補齊）

mklabel 創建分區表結構（gpt結構不能使用fdisk -l查看）

print 顯示分區信息

mkpart primary 創建分區（默認單位為M）

rm 刪除分區

quit 退出子命令模式

實例：

parted /dev/sdb
mklabel gpt 
mkpart primary 1 200
mkpart primary 200 300
quit
parted -l

五、同步分區表

操作系統所在盤不會及時更新分區表信息

查看內核是否同步分區表信息方法：

ls 設備文件名*

cat /proc/partitions

lsblk 命令不會即時顯示，該命令讀取的是內存中的磁盤分區信息（樹狀結構）

同步分區表信息的方法：（只是修改顯示的信息，實際對硬盤沒有操作）

partprobe 設備文件名（centos6僅對非系統所在盤有效）

partx -a /dev/sdb 更新增加的分區

partx -d /dev/sdb --nr NUM1-NUM2 更新刪除的分區

六、文件系統

存儲設備或分區上的文件的方法和數據結構，一個硬盤想要存放數據，必須先創建文件系統

查看當前操作系統支持的文件系統：

ls /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/

cat /proc/filesystems

創建文件系統：

mkfs 創建文件系統

mkfs.FS TYPE + 設備文件

mkfs -t FS TYPE + 設備文件

mkfs -L label + 設備文件 設定卷標

mke2fs——創建ext系列文件系統

-j 相當於-t ext3

文件系統類型

blkid 查看文件系統信息 （mount列出所有設備的格式類型）

tune2fs + 分區 重新設定ext系列文件系統的參數

-l 顯示指定分區的超級塊信息

-L 修改label

-U 設置UUID

dumpe2fs + 分區 導出分區的文件系統詳細信息（包含超級塊信息）

-h 效果和tune2fs -l一樣

超級塊 ：存儲整個文件系統信息的一個塊

一個磁盤有MBR和四個分區，

一個分區有boot sector和文件系統，

一個文件系統有多個block group，

一個block group有超級塊，塊位圖，inode位圖，inode表和數據塊等

dumpe2fs /dev/sda1
dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem volume name:   <none>
Last mounted on:          /boot
Filesystem UUID:          051c003c-2cef-4115-bc1c-525759174a77
Default mount options:    user_xattr acl
Filesystem state:         clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              51200
Block count:              204800
Reserved block count:     10240
Free blocks:              153675
Free inodes:              51161
First block:              1
Block size:               1024
Fragment size:            1024
Reserved GDT blocks:      256
Blocks per group:         8192
Fragments per group:      8192
Inodes per group:         2048
Inode blocks per group:   256
Flex block group size:    16
Filesystem created:       Tue Jan  9 04:48:06 2018
Last mount time:          Tue Feb 13 06:48:50 2018
Last write time:          Tue Feb 13 06:48:50 2018
First inode:              11
Inode size:          128
Group 0: (Blocks 1-8192) [ITABLE_ZEROED]
  Checksum 0x4512, unused inodes 2008
  Primary superblock at 1, Group descriptors at 2-2
  Reserved GDT blocks at 3-258
  Block bitmap at 259 (+258), Inode bitmap at 275 (+274)
  Inode table at 291-546 (+290)
  3785 free blocks, 2009 free inodes, 6 directories, 2008 unused inodes
  Free blocks: 4408-8192
  Free inodes: 24, 41-2048

上為執行dumper2fs /dev/sda1 命令的部分執行結果，Group 0之前是超級塊的內容，之後是每個塊組的一些信息

通常將超級塊、塊位圖、inode位圖成為文件的元數據，而inode表和數據塊成為數據。

文件系統檢測和修復

當對數據修改並將文件寫入磁盤時，發生在非正常關機和死機，就會發生數據不一致的問題，為此需要對文件系統進行檢查。

非正常會有標記 no clean

fsck -p 自動修復

fsck -r 交互式修復

Linux學習—磁盤管理知識點總結