Linux系列：磁盘分区知识补充！

1、系统分区，也叫“磁盘分区”；

磁盘分区是使用分区编辑器在磁盘上划分几个逻辑部分。碟片一旦划分成数个分区，不同类的目录与文件可以存储进不同的分区。

通俗的说：就是把大硬盘，按照我的需求，分成几个小的硬盘。

2、用一个形象的例子说明“磁盘分区”

第一步：
我家有一面墙(如图1所示)很大，空着嫌浪费，于是按照墙的大小，做了一面柜子。只是设计之初，我很粗心，忘记给这个大柜子【添加隔断】，分成一个个的小柜子。

然后呢，我把家中【爸爸、妈妈、我】三个人的所有衣物，全部塞到这个大柜子中去。

突然有一天，我想找一个袜子，可以找的到吗？肯定是可以的。本来很简单的一件事，我只需要打开装袜子的柜子，取出袜子即可。但是现在正是因为没有隔断，就变成了对这个大柜子中所有衣物的大扫除，我需要遍历这个大柜子去找我的一双袜子，这样做相当耗费时间。

柜子是这样，硬盘其实也是这样，同时我们存入硬盘中的东西远远多于家里的衣服。假如没有对这个硬盘进行合理的规划，那么硬盘的读取和写入的效率会及其低下。那么，正确的做法是如何的呢，我们接着朝下看。

图1如下所示：

第二步：
假如我家有三口人，按照我们的需要把大柜子，合理的分成3个小柜子(如图2所示)，左边是爸爸的衣服，中间是妈妈的衣服，右边是我的衣服。硬盘也是这样，可以按照我们的需求，把一个大硬盘，按照我们的需求分成几个分区，各自有各自的功能需求，那么进行数据读取和写入的效率会大大提升。

图2如下所示：

先来看看分区类型：

1）主分区：最多只能有4个。
2）扩展分区：
     >>>最多只能有1个。
     >>>主分区加扩展分区最多有4个。
     >>>不能写入数据，只能包含逻辑分区。
3）逻辑分区

第三步：
假如有一天，我爷爷、奶奶搬进来和我们一起住了，这个时候5个人，使用3个柜子肯定是不够的，好说呀，重新再做两个隔断，分成5部分，存储5个人的衣物就够了。

但是，硬盘就不可以这样了，按照硬盘的限制，我最多只能有4个分区。为了解决这个矛盾，我只能使用如图3所示的做法，把1、2、3作为“主分区”，它们可以分别放入数据，但是第4块属于“扩展分区”，它里面不能写入数据，也不能格式化，它唯一的作用就是，在这个“扩展分区”中添加其它的“逻辑分区”，逻辑分区可以正常的格式化和写入数据。

注意：这种限制，不是linux的限制，而是硬盘的限制，只要硬盘的结构不发生变化，这种限制依然都会存在。

图3如下所示：

第四步：
硬盘正确进行分区后，就可以写入数据了吗？当然不是。硬盘必须经过格式化后，才可以写入数据。

格式化（高级格式化）又称逻辑格式化，它是指根据用户选定的文件系统，如FAT16、FAT32、NTFS、EXT2、EXT3、EXT4等，在磁盘的特定区域写入特定数据，在分区中划出一片用于存放文件分配表、目录表等用于文件管理的磁盘空间。

通俗的说：格式化就是在硬盘中写入文件系统。

这样说，可能还是很难理解，我们看下面的图4。

有了柜子，就直接放入衣服了吗？大家想一下，其实也不是这样的，我们的柜子还要打一些隔断，不同的隔断–有条理的放入–指定的东西，格式化就可以理解为在柜子中打入隔断。只不过硬盘的格式化必须遵守一定的规则，也就是说，在linux中，默认的文件系EXT4，它进入格式化的时候，需要把每个柜子，变成一个一个等大小的数据块儿，每个数据块默认的大小是4KB，即：每4KB空间放一个小隔断。

假如有一个10KB的数据，它会被存入到任意的三个小数据块儿中，其中一个数据块儿虽然只存了2KB，但是也不会再存入其他的数据。在windows中有一个磁盘碎片整理工具，它可以尽量把这些保存同一个文件的不同数据块，尽量的放到一块儿去，方便数据的读取(了解一下)。

这里再解释一下格式化的意思：硬盘格式化就是将文件系统写入硬盘，写入文件系统【第1个主要的工作】就是，按照文件系统的规则，把硬盘分割成等大小的数据块，我们把这个数据块取名叫做“block”。

写入文件系统到硬盘，进行格式化后，就结束了吗？不是，这里还有一个规则。

再看看上面那个10KB的例子，我们数据存储在几个不同的数据块中，当我们想要读取数据的时候，我怎么知道这个文件，存储在哪些数据块中呢？

这就需要利用“文件分区表”，这个“文件分区表”就相当于在柜门上面贴上一个纸条，标明每件衣服、裤子、袜子放入了哪一个隔断。当我需要找某一件衣物的时候，只需要拿着“纸条上面的编号”对应着去找我的衣物。“文件分区表”上记录着每个文件存储的编号，通过这个编号，就可以知道这个文件存储在哪写数据块中了。这个编号，我们称之为“i节点号”，也叫做“inode号”。

通过以上的叙述，最后再说一下硬盘格式化的含义：硬盘格式化就是将文件系统写入硬盘，一共做了两件事，第1就是进行分区，把硬盘分成一个个一个个等大小的数据块，但是还不能直接使用；第2就是建立一个“inode列表”，当我们查找数据的时候，是通过“i节点号”来找到这个文件的条款，从而通过条款知道这个文件保存在哪几个数据块儿当中，从而打开数据块，拿出这些数据，拼凑成我们的完整文件。

图4如下所示：

第五步：
这一步都是系统所做的，我们只需要认识这些设备文件名就行。

假如是Windows系统，我们对硬盘进行了分区，进行了格式化，这个时候只要给这个硬盘分配盘符就可以直接使用了。但是Linux不行，我们进行分区进行格式化后，要想给它分配盘符之前，必须给每一个分区取一个设备文件名(硬件文件名)。

要注意linux中一个重要的概念：在linux中，所有的硬件设备都是文件，系统先要认识并识别这些文件，就必须给他们起一个设备文件名。这个设备文件名是固定的，系统自动检测的，我们要做的就是能够看懂就行了。分区的设备文件名也是固定的，系统自动检测的，我们要做的就是能够看懂就行了。

硬件设备的文件名：

硬件                   设备文件名
IDE硬盘               /dev/hd[a-d]
SCSI/SATA/USB硬盘     /dev/sd[a-p]
光驱                  /dev/cdrom或/dev/sr0
软盘                  /dev/fd[0-1]
打印机(25针  )        /dev/1p[0-2]
打印机(USB)           /dev/usb/1p[0-15]
鼠标                  /dev/mouse
// 注：现在的电脑和服务器现在基本都是SATA硬盘接口，因此，在linux中识别
// 出来的都是sda，假如你电脑有两张硬盘，第二个识别出来的就是sdb，假如
// 再有一张硬盘，显示的就是sdc...

分区的设备文件名：

设备文件名
/dev/hdal（IDE硬盘接口）
/dev/sdal（SCSI硬盘接口、SATA硬盘接口）

// 注：应为目前电脑基本都是SATA硬盘接口，因此在linux中识别出来的是sda，
// 因此，该硬盘下面对应的分区应该就是sda1、sda2、sda3...

第六步：
给分区分配盘符，这个是windows中的说法，在linux中把这个盘符叫做挂载点，windows中所说的盘符是C盘、D盘、E盘、F盘，而linux的挂载点是一个任意的空目录(只有少数目录不可以做为挂载点)，即可。

1）必须分区
/（根分区）
swap分区（交换分区，内存2倍，不超过2GB）
# 注：没有上述两个分区，linux不能正常安装。

2）推荐分区
/boot（启动分区，200MB）  
# boot分区，专门保存系统用于启动的数据。避免根分区写满了，造成的linux无
# 法正常启动的情况发生。

3、文件系统结构

上图的解释：
记住，/boot分区属于存放系统启动程序的数据，肯定是占据第一位的分区，不管你怎么设置磁盘分区，/boot分区都会是sda1，/home分区存放的是普通用户进行各种操作时的一些数据，/根分区中存储的的是，对其余目录进行操作时所产生的数据。

假如，我们没有/boot分区，没有/home分区，我们进行操作时的各种数据都是存放在/根分区下，这样就会造成对根分区的压力很大，从根分区中读取数据效率也很低效(范围越大，找东西肯定就越困难)。假如有了/boot分区，我里面只记录系统启动时的数据信息，不写入其余信息，这样对于系统正常启动也是很好的。假如有了/home分区，我们创建了普通用户后，对普通用户的操作数据，也都是放在这个目录下的，这样对于我们找寻普通用户相关文件信息，也只需要系统在这个/home分区下进行搜索，这样效率会很高，同时对于/根分区来说，也分担了一部分压力。

总结系统分区的整个过程：

• 1）分区：把大硬盘分为小的逻辑分区； // 把大柜子打成一个个的小柜子；
• 2）格式化：写入文件系统； // 打隔断，同时生成一张inode列表；
• 3）分区设备文件名：给每个分区定义设备文件名；
• 4）挂载：给每个分区分配挂载点；