操作系统与磁盘管理
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操作系统
人与计算机硬件之间的中介
类别
window7,8,10
linux
unix
mac
32位和64位有什么区别
- 设计定位不同
- 运算能力不同
- 寻址能力不同，32位支持4g，64位支持128g物理内存
- 安装要求不同
磁盘管理
磁盘的基本概念
磁盘
磁盘就像是森林，是所有硬式存储的统称，如最早出现的软盘，现在的硬盘，都是磁盘中的一部分。
软盘
磁盘开始指的是1.44mb的3.5英寸磁盘，这是很早时候的电脑储存盘，也叫软盘
软盘在如今已经很少被使用了，使用软盘需要安装软盘驱动。软盘容量小，容易损坏。随着数据的大量增长，软盘已经不满足日益所需的数据存储需求，如是，硬盘便被研发出来。
硬盘
硬盘就是计算机中的最大的存储装置了，就是将磁盘的储存片装到硬质金属盒子里可以得到更好的保护，而且在使用寿命上也比软盘优越得多，只有低格才对硬盘有很大的伤害,其它的读写是不要紧的，也就叫硬盘。
区别
磁盘是一种统称，即是一开始的软盘，又是现如今的硬盘，但是在现在，说起磁盘，都指的是硬盘。
磁盘的基本结构
- 磁头（head）
盘面数量==磁头数量
作用:用来写入和读取数据的
径向运动寻道
- 磁道（track）
从外面到里面最外面是0磁道
- 扇区（sector）
磁道上面的最小的单位
默认大小512字节
- 柱面（cylinder）
不同盘面上面的相同的磁道组成的圆柱体
不同盘面上的相同的呼啦圈组成的圆柱体
磁盘默认是按照柱面进行读写
磁头之间的切换速度接近于光速
磁头径向运动-寻道机械运动慢
- 单元块（units）
磁盘是按柱面进行读写的，表示一个柱面的大小
- 计算磁盘大小
磁盘大小=柱面的大小*柱面的数量
柱面的大小=一个磁道的大小*磁头数量
一个磁道的大小=一个扇区的大小*扇区数量/每个磁道
fdisk 查看磁盘详细信息
echo + bc
awk
磁盘的预备知识
ide，scsi （已经被淘汰）
sata iii 与 sas （企业使用较多）
m.2接口是为超极本（ultrabook）量身定做的新一代接口标准，以取代原来的msata接口。无论是更小巧的规格尺寸，还是更高的传输性能，m.2都远胜于msata
m2接口百度百科
你了解m.2固态硬盘吗？
装机到底要不要买m.2接口的ssd？
sata、msata、pcie和m2都是什么？
固态硬盘sata和msata有什么区别？
https://baike.baidu.com/item/m.2%e6%8e%a5%e5%8f%a3
http://baijiahao.baidu.com/s?id=1604321789851430125&wfr=spider&for=pc
http://www.sohu.com/a/253988990_610530
http://www.sohu.com/a/229021919_463982
https://zhidao.baidu.com/question/754765227221408324.html
机械和固态的对比
机械（hdd） 固态（ssd）
容量大价格低 容量小价格高
抗击打能力弱 抗击打能力高
读写速度稍慢 读写速度很快
数据恢复易 数据恢复难
使用时间无限 使用时间1-2w次
尺寸：2.5英寸 3.5英寸
单位：b kb mb gb tb pb
转速：7200 10k 15k
iops：每秒的输入和输出
设备名称 分区信息 设备类型 /dev/sda /dev/sda1 第一块物理磁盘第一分区 /dev/sdb /dev/sdb2 第二块磁盘第二个分区 /dev/vdd /dev/vdd4 第四块虚拟磁盘的第四个分区
注意：
1.系统中分区由数字编号表示，1-4表示给主分区使用和扩展分区，逻辑分区从5开始
https://baike.baidu.com/item/%e4%b8%bb%e5%bc%95%e5%af%bc%e8%ae%b0%e5%bd%95/7612638
2.前面我们已经提到过mbr分区表只能分配4个主分区，但现在还有一种新型的分区表gpt，gpt支持分配128个主分区。注意mbr与gpt之间不能互转，会导致数据丢失。
http://www.360doc.com/content/18/0614/22/6140124_762487520.shtml
mbr位置：0磁道0磁道1扇区
前446字节 mbr 主引导记录
64字节的分区表
55aa 表示的是结束标记
- 磁盘-盘片-mbr
- 主分区 primary
一般一定要有
存放数据
- 扩展分区 extend
最多1个
无法直接使用
注意：主分区+扩展分区一共最多可以有4个
- 逻辑分区 logical
存放数据
- 硬盘分区的设备名
- 磁盘
sas/sata/scsi /dev/sd?
第一块硬盘sas /dev/sda
第三块sata硬盘 /dev/sdc
- 分区
主分区和扩展分区 1-4
逻辑分区 从5开始
- 例子
第1块sas硬盘的第一个主分区 /dev/sda1
第2块sata硬盘的第2个主分区 /dev/sdb2
第3块sata硬盘的第1个逻辑分区 /dev/sdc5
显示磁盘分区信息的命令
[root@web ~]# df -h filesystem size used avail use% mounted on /dev/sda3 48g 3.0g 45g 7% / devtmpfs 980m 0 980m 0% /dev tmpfs 991m 0 991m 0% /dev/shm tmpfs 991m 18m 973m 2% /run tmpfs 991m 0 991m 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 197m 105m 93m 54% /boot /dev/sr0 4.3g 4.3g 0 100% /mnt tmpfs 199m 0 199m 0% /run/user/0 tmpfs 199m 0 199m 0% /run/user/1011
[root@web ~]# du -sh /etc 166m /etc [root@web ~]# lsblk name maj:min rm size ro type mountpoint sda 8:0 0 50g 0 disk ├─sda1 8:1 0 200m 0 part /boot ├─sda2 8:2 0 2g 0 part [swap] └─sda3 8:3 0 47.8g 0 part / sr0 11:0 1 4.3g 0 rom /mnt
fdisk磁盘分区实践
适用于磁盘小于2tb的磁盘，分区类型mbr，主分区4或主分区3+扩展分区（逻辑分区+…），分区后需要保存后生效
模拟环境
虚拟机添加一块10gb的硬盘
一，添加硬盘
二，虚拟机添加磁盘分区，添加完成后重启虚拟机
1，查看
[root@web ~]# ll /dev/sd* brw-rw----. 1 root disk 8, 0 jul 16 18:33 /dev/sda brw-rw----. 1 root disk 8, 1 jul 16 18:33 /dev/sda1 brw-rw----. 1 root disk 8, 2 jul 16 18:33 /dev/sda2 brw-rw----. 1 root disk 8, 3 jul 16 18:33 /dev/sda3 brw-rw----. 1 root disk 8, 16 jul 16 18:33 /dev/sdb brw-rw----. 1 root disk 8, 32 jul 16 18:33 /dev/sdc [root@web ~]# lsblk name maj:min rm size ro type mountpoint sda 8:0 0 50g 0 disk ├─sda1 8:1 0 200m 0 part /boot ├─sda2 8:2 0 2g 0 part [swap] └─sda3 8:3 0 47.8g 0 part / sdb 8:16 0 20g 0 disk sdc 8:32 0 3t 0 disk sr0 11:0 1 4.3g 0 rom
2，fdisk 只支持mbr分区表，适用于2tb以下的分区
fdisk 只支持mbr分区表，适用于2tb以下的分区。
[root@web ~]# fdisk /dev/sdb
welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
changes will remain in memory only, until you decide to write them.
be careful before using the write command.
device does not contain a recognized partition table
building a new dos disklabel with disk identifier 0x5b38e62c.
command (m for help): m
command action
a toggle a bootable flag #切换分区启动标记
b edit bsd disklabel #编辑sdb磁盘标签
c toggle the dos compatibility flag #切换dos兼容模式
** d delete a partition #删除分区
g create a new empty gpt partition table #创建新的空白gpt分区表
g create an irix (sgi) partition table #创建irix (sgi)分区表
** l list known partition types #显示分区类型
** m print this menu #显示帮助菜单
** n add a new partition #新建分区
o create a new empty dos partition table #创建新的空白分区表
** p print the partition table #显示分区表的信息
** q quit without saving changes #不保存退出
s create a new empty sun disklabel #创建新的sun磁盘标签
t change a partitions system id #修改分区id,可以通过l查看id
u change display/entry units #修改容量单位,磁柱或扇区
v verify the partition table #检验分区表
** w write table to disk and exit #保存退出
x extra functionality (experts only) #拓展功能
command (m for help): n
partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
select (default p):
using default response p
partition number (1-4, default 1):
first sector (2048-41943039, default 2048):
using default value 2048
last sector, +sectors or +size{k,m,g} (2048-41943039, default 41943039): +1g
partition 1 of type linux and of size 1 gib is set
command (m for help): p
disk /dev/sdb: 21.5 gb, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
i/o size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
disk label type: dos
disk identifier: 0x5b38e62c
device boot start end blocks id system
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 linux
```
```
command (m for help): w
the partition table has been altered!
calling ioctl() to re-read partition table.
syncing disks.
2,格式化分区，创建文件系统
[root@web ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=65536 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
3,创建挂载点
[root@web ~]# mkdir /data1 [root@web ~]# ll /data1 total 0 [root@web ~]# cp /etc/services /data1 [root@web ~]# ll /data1 total 656 -rw-r--r--. 1 root root 670293 jul 16 19:01 services
4,挂载(临时挂载)
[root@web ~]# mount /dev/sdb1 /data1 [root@web ~]# ll /data1 total 0 [root@web ~]# df -h filesystem size used avail use% mounted on /dev/sda3 48g 3.0g 45g 7% / devtmpfs 980m 0 980m 0% /dev tmpfs 991m 0 991m 0% /dev/shm tmpfs 991m 9.7m 981m 1% /run tmpfs 991m 0 991m 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 197m 105m 93m 54% /boot tmpfs 199m 0 199m 0% /run/user/0 /dev/sdb1 1014m 33m 982m 4% /data1 [root@web ~]# dd if=/dev/zero of=/data1/test.txt bs=10m count=50 50+0 records in 50+0 records out 524288000 bytes (524 mb) copied, 2.13248 s, 246 mb/s [root@web ~]# ll /data1/ total 512000 -rw-r--r--. 1 root root 524288000 jul 16 19:03 test.txt [root@web ~]# ll /data1/ -h total 500m -rw-r--r--. 1 root root 500m jul 16 19:03 test.txt [root@web ~]# df -h filesystem size used avail use% mounted on /dev/sda3 48g 3.0g 45g 7% / devtmpfs 980m 0 980m 0% /dev tmpfs 991m 0 991m 0% /dev/shm tmpfs 991m 9.7m 981m 1% /run tmpfs 991m 0 991m 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 197m 105m 93m 54% /boot tmpfs 199m 0 199m 0% /run/user/0 /dev/sdb1 1014m 533m 482m 53% /data1
5，永久挂载
[root@web ~]# vim /etc/fstab [root@web ~]# tail -1 /etc/fstab /dev/sdb1 /data1 xfs defaults 0 0 [root@web ~]# umount /data1/ [root@web ~]# df -h filesystem size used avail use% mounted on /dev/sda3 48g 3.0g 45g 7% / devtmpfs 980m 0 980m 0% /dev tmpfs 991m 0 991m 0% /dev/shm tmpfs 991m 9.7m 981m 1% /run tmpfs 991m 0 991m 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 197m 105m 93m 54% /boot tmpfs 199m 0 199m 0% /run/user/0 [root@web ~]# mount -a #重新加载挂件 echo $?检查 [root@web ~]# df -h filesystem size used avail use% mounted on /dev/sda3 48g 3.0g 45g 7% / devtmpfs 980m 0 980m 0% /dev tmpfs 991m 0 991m 0% /dev/shm tmpfs 991m 9.7m 981m 1% /run tmpfs 991m 0 991m 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 197m 105m 93m 54% /boot tmpfs 199m 0 199m 0% /run/user/0 /dev/sdb1 1014m 533m 482m 53% /data1
6，重新选择一个挂载点
[root@web ~]# umount /data1/ [root@web ~]# [root@web ~]# ll /data1/ total 656 -rw-r--r--. 1 root root 670293 jul 16 19:01 services [root@web ~]# mkdir /data2 [root@web ~]# ll /data2 total 0 [root@web ~]# mount /dev/sdb1 /data2 [root@web ~]# ll /data2 total 512000 -rw-r--r--. 1 root root 524288000 jul 16 19:03 test.txt