目录

1.计算机五大组成部分

2.文件系统详解： 

3.MBR与GPT分区 

4.使用虚拟机进行MBR分区实验： 

5.使用虚拟机进行GPT分区实验：

6.格式化与挂载 

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1.计算机五大组成部分

由冯诺依曼在1945年提出的计算机五大组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备。

机械硬盘转速和使用注意事项：

转速：  家用台式：7200rpm; 家用笔记本：5400rpm; 服务器：10000-15000rpm

由于硬盘内部机械手臂上的磁头与盘片的接触是很细微的空间，如果有抖动或者脏物在磁头与盘片之间的话就会造成数据 的丢失或者整个硬盘的损坏。

2.固态硬盘：

固态硬盘特点：固态硬盘，使用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元组成。

特点：读写快，噪音低，防震，轻薄，有写入次数限制，容量较小，价格高。

3.硬盘使用流程：

1）购买并安装硬盘。

2）对硬盘进行分区。

3）格式化指定文件系统。

4）挂载使用。 

2.文件系统详解： 

1.block：文件系统中存储数据的最小单元，ext3文件系统中，创建时默认4k，分为存储文件数据的data block和存储目录数据 的directory block

2.inode：又称“索引节点”，每一个inode对应一个文件或目录，记录了文件的大小、所占用的block以及目录的directory block 信息。

3.Inode Bitmap：翻译成中文就是“inode位图”，用二进制的方式记录了inode的使用情况。

4.Block Bitmap：翻译成中文就是“块位图”，同Inode Bitmap，用二进制方式记录了块的使用情况。

3.MBR与GPT分区 

MBR分区

主引导记录（MBR，Main Boot Record）是位于磁盘最前边的一段引导

（Loader）代码：

1. 主引导程序（boot loader）占用了446byte

2. 分区表（Partition table）占用了64byte，16byte标识一个分区。

3. 有效标志符（magic number）占用了2byte，标记MBR是否有效。

4.使用虚拟机进行MBR分区实验： 

第一步：关机添加硬盘。

第二步：fdisk  /dev/sdb进入

第三步：p查看现有分区，（可以d删除）

第四步：n新建分区（e扩展分区，p主分区）回车输入数字（分区ID）

第五步：按两次回车键，+3G（分区大小）回车即可完成分区，依次继续。

     注：扩展分区e时候不要输入大小，直接回车，默认剩余所有内存都分到逻辑分区里。

第六步：最好p查看一下分区信息，w保存退出

第七步：ls /dev/sdb/*查看分区目录

第八步：格式化：mkfs.ext4  /dev/sdb1

第九步 ：创建挂载点：mkdir /mnt/sdb1 ,然后挂载mount /dev/sdb1 /mnt/sdb1

第十步：df -h 查看是否挂载完成。

2.2fadisk选项:

a：切换分区启动标记         b：编辑bsd磁盘标签

c：切换dos兼容模式         d：删除分区

l：显示分区类型             m：显示帮助菜单

o：创建新的空分区表         n：新建分区

p：显示分区表信息           q：不保存退出

s：创建新的Sun磁盘标签     v：检验分区表

w：保存并退出               t：修改分区id，可以通过l查看id

u：修改容量单位，磁柱或扇区进行GPT分区：

传统的MBR分区方式有诸多限制，比如只能有4个主分区，无法创建大于2TB的分区。

GPT分区

GPT分区方式则没有MBR那么多的限制，而且，GPT分区提供了分区表的冗余以实现分区表的备份与安全。但是fdisk命令不支持GPT分区方式，需要使用parted命令进行分区。

GPT分区表可分为三部分：

LBA0：GPT分区的最开头，考虑兼容性问题，开头仍然存放MBR分区表，只是里面存放的是指向GPT的指针。防止有一些系统 不识别GPT分区表。

LBA1：储存了硬盘的总空间，以及GPT分区表的信息，定义最多能创建128个分区，每个分区信息占用的空间是128个字节， 128个分区中有一个是用来存储备份分区表的，所有可以手动指定的分区数为127个分区。

LBA2-33：每个分区信息存放的位置，上边提到每个分区信息占用的空间是128字节，16384/128=128个分区一个系统保留分区 用于备份分区表，127可手动指定。

注：LBA（logica block address）中文名称为逻辑区块地址，即扇区，默认512字节。

5.使用虚拟机进行GPT分区实验：

第一步：关机添加硬盘。

第二步：gdisk  /dev/sdb进入

第三步：p查看现有分区，（可以d删除）

第四步：n新建分区

第五步：按3次回车键，+3G（分区大小）回车2次。

第六步：最好p查看一下分区信息，w保存，y回复后退出

第七步：ls /dev/sdb/*查看分区目录

第八步：格式化：mkfs.xfs  /dev/sdb1

第九步 ：创建挂载点：mkdir /mnt/sdb1 ,然后挂载mount /dev/sdb1  /mnt/sdb1

第十步：df -h 查看是否挂载完成。

6.格式化与挂载 

硬盘分区后，需要格式化写入文件系统之后才可以正常使用。注意：扩展分区是不能格式化的。

3.1文件系统原理图

 

：super block：超级块，记录每个分区的block的大小、数量；

GDT：组描述符，用于描述组情况。每个组有不同的组描述符。

blockbitmap块位图（已使用和未使用的 inode 和 block 的数量）。

inodebitmap：inode位图。

inode表：inode表作用是用来快速搜索磁盘上索引节点。

data block：数据块，保存真实数据的位置，block 的大小和数量在格式化成文件系统时已经固定，除非重新格式化，否则不能 修改。单个文件占用小于一个block的大小时，单独占用一个block，剩余空间不会被利用。

inode： i节点，记录inode号、权限、属主属组、时间戳、大小、占了哪几个block。 

3.2mkfs：创建文件系统 

格式：mkfs “-t 指定文件系统格式” 设备文件名

文件系统格式有：ext2、ext3、ext4、vfat等。常用格式为ext3和vfat。vfat可 以用在Linux和Windows共享U盘上。用mkfs命令将/dev/sdb1格式化为ext3文件系统在格式化完成之后就可以创建一个目录挂载，使用。

创建挂载目录，挂载并查看分区大小。