磁盘设备的使用

今天我来讲讲硬盘分区以及磁盘使用的有关知识。
首先，你得知道磁盘的组成：
*圆形的盘片（主要记录数据的部分）
*机械手臂与机械手臂上的磁头（可读写盘片上的数据）
*主轴马达，可以转动盘片，让机械手臂的磁头在盘片上读写数据。
盘片上面又可分为扇区与柱面两种单位，扇区为最小的物理存储单位，每个扇区为512bytes；将扇区组成一个圆，那就是柱面，柱面是分区的最小单位；第一个扇区最为重要，里面有硬盘主引导记录（MBR）及分区表，其中MBR占有446bytes，而分区表占64bytes，每个分区16bytes。因此最多只能记录四条分区的记录，这四条记录我们成为主分区或扩展分区，其中扩展分区还可以再分出逻辑分区，而能被格式化的则仅有主分区和逻辑分区。

硬盘接口有IDE：并行设备
   SATA：串行设备
   SCSI：并行设备
以IDE接口来说，由于一个IDE扁平电缆可以连接两个IDE设备，通常主机又都会提供两个IDE接口，因此最多可以接到四个IDE设备。这两个IDE接口通常被称为IDE1（primary）及IDE2（secondary），而每条扁平电缆上面的IDE设备可以被区分为Master（主设备）与Slave（从设备）。
 IDE                      主设备                  从设备
IDE （primary）          /dev/hda                /dev/hdb
IDE （secondary）        /dev/hdc                /dev/hdd
对于SATA来说，由于SATA/USB/SCSI等磁盘接口都是使用SCSI模块来驱动的，因此这些接口的磁盘设备文件名都是/dev/sd[a-p]的格式，但是与IDE接口不同的是，SATA/USB接口的磁盘根本就没有一定的顺序，它们是根据linux内核检测到磁盘的顺序。所有的设备文件都是开机时候动态创建的。

光盘所对应的设备文件名：/dev/cdrom或/dev/dvd
软盘所对应的设备文件名：/dev/floppy

linux的文件系统类型：ext2,ext3,ext4,xfs,jfs,reiserfs,iso9660,swap等，linux文件系统通常会将文件的权限与属性放置到Inode中，将实际数据放置到数据块中。另外，还有一个超级块会记录整个文件系统的整体信息，包括inode与block的总量、使用量、剩余量等。每个inode与block都有编号。而每个文件都会占用一个inode，inode内则有文件数据放置的block号码。若文件太大，会占用多个block。

VFS：虚拟文件系统，整个linux认识的文件系统其实都是VFS在进行管理，我们用户并不需要知道每个分区上头的文件系统是什么，VFS会主动帮我们做好读取的操作。VFS就是用户与文件系统的中间层。

磁盘的使用必须经过分区，格式化，挂载三个步骤。格式化其实就是创建文件系统的过程。文件系统要能够连接到目录树才能被我们使用。将文件与目录树关联的过程，就称为挂载。挂载点一定是目录，是进入该文件系统的入口。因此，并不是你有任何文件系统都能使用，必须要挂载到目录树的某个目录后，才能够使用该文件系统的。

 

分区命令：fdisk
fdisk -l 查看分区信息
      例如：fdisk -l /dev/sda
fdisk /dev/sda 进入交互式界面，创建分区最多只支持15个分区。
 d 删除分区
 n 添加分区
 p 打印分区信息
 t 调整分区类型
 w 保存
 q 不保存退出
分区类型要和格式化类型一致
如果你的分区就只有一个主分区，那你还可以建立3个主分区，但是如果你想分更多的分区出来，那你就要建立一个扩展分区了，而且扩展分区的大小是你余下的所有空间的大小。否则，剩余的空间就会浪费。
你若想要修改分区的类型，就是用-t，如果你不知道分区类型要改为多少，那你选择完要修改的分区后，按L则会列出所有的类型和所对应的编号。
83 linux
82 linux swap
8e linux LVM
5  Extended
当你的分区修改完成后使用partprobe /dev/sda让内核重读磁盘分区表。

格式化；
 
mkfs （创建文件系统）
    -t  创建文件系统
    -c  创建之前先检查是否有错误
命令简写：mkfs –t ext2=mkfs.ext2

mke2fs 格式化命令
    -b 数据块大小（1024|2048|4096）
    -c 先检查磁盘
    -j 日志，格式化ext3，否则，默认为ext2
    -L 指定磁盘卷标的，LABEL
    -i 根据比例创建多少个inode，10G/128bit
    -N 创建多少个inode。
    -m 指定分区上给管理员的空间大小，默认整个空间的5%

fsck 检查修复文件系统
   -t 指定文件系统类型
   -a 自动修复

tune2fs
    -j 将文件系统类型升级为ext3
    -L 修改卷标
    -l 显示系统超级块信息
    -m 修改给管理员的预留空间
    -c 挂载多少次开始自检。0，-1表示关闭自检
    -i 多少天开始自检。0，-1关闭自检
    -o 设定分区的默认挂载选项。例如：tune2fs -o acl 设备名 

blkid 查看一个块设备的编号和文件系统
dumpe2fs 显示一个块设备的编号和文件系统
e2label 改卷标
     e2label 设备名； 查看卷标
     e2label 设备名 卷标；添加卷标

 

挂载：

mount [–t fstype] [options] 挂载设备 挂载点
  -t ext2,iso9660
  -r 只读方式挂载
  -w 写方式
  -a 自动挂载    系统启动过程自动挂载文件系统的配置文件；/etc/fstab
                 实时保存当前系统挂载的设备：/etc/mtab
  -o 指定挂载设备时，使用的挂载选项
    挂载选项： async 异步写入，可以先在内核缓存，然后再写入磁盘
               noatime 不更新访问时间
               exec  允许执行二进制文件
               noexec 不允许执行二进制文件
mount –o ro 设备名 挂载点  ，将设备挂载为只读的
mount –o remount,rw 设备名 ，重新挂载，并且挂载为读写类型

/etc/fstab里有六个字段：
1.要挂载的设备：可以是设备名/dev/sda5，可以是卷标LABEL=MYDATA，还可以是,UUID
2.挂载点
3.文件系统类型
4.挂载选项，如果有多个选项，选项间要用逗号隔开；dafaults，acl（启用访问控制列表）
5.转储频率（备份）0，不作任何备份。1，每天备份。2，每两天备份
6.文件系统的自检次序；0-9。0表示不自检。1表示开机自检。越往后级别越来越低。

umount 设备名或挂载点 ，卸载设备

当你退出了挂载点，卸载设备的时候，如果提示设备忙，那可能有别的用户正在使用此设备，你可以用fuser -V 挂载点 ，查看谁在使用挂载目录；然后使用fuser -km 挂载点，可以踢出用户。然后，你就可以卸载设备了。

虚拟内存：在磁盘上的一片空间拿来当内存用，是作为物理内存空间的补充。

创建交换分区：
    mkswap 设备名
 swapon 设备名 ，打开交换分区
        -a  开启所有的
 swapoff 设备名，关闭交换分区
如果想让你的交换分区开机自动挂载，那你就得编辑 /etc/fstab。形如：
设备名   swap   swap  defaults  0 0

如果你没有磁盘空间了，而且又想建立交换分区，那该怎么办？
我们可以使用dd命令。
 
    dd 创建本地回环设备，把一个文件当做一个分区。也可以用dd命令复制文件。
dd if=/etc/fstab of=/tmp/fstab,就是把/etc/fstab,复制到/tmp/fstab。
创建交换分区
1.dd if=/dev/zero of=/tmp/swap bs=1k count=512
2.mkswap /tmp/swap
3.swapon /tmp/swap

你可以用free命令查看交换分区使用前后的变化。free命令查看内存的使用情况。

光盘的挂载

mount -t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom