L023
硬盘大小:512字节磁头数扇区数*磁度数
head:磁头
track:磁道
cylinder: 柱面
sector: 扇区, 512bytes(mbr)

分区工具
fdisk 2T以下的分区
gdisk parted 如硬盘超出2T, 可使用gdisk parted.

http://www.cnblogs.com/duzhaoqi/p/7392327.html
机械硬盘和固态硬盘
机械硬盘(HDD):

Hard Disk Drive,即是传统普通硬盘,主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口,缓存等几个部分组成。机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上,每张盘片之间是平行的,在每个盘片的存储面上有一个磁头,磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小,所有的磁头联在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向运动,加上盘片每分钟几千转的高速旋转,磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。数据通过磁头由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上,也可以通过相反方式读取。硬盘为精密设备,进入硬盘的空气必须过滤

固态硬盘(SSD):

Solid State Drive,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(FLASH芯片、 DRAM芯片)组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致设备文件

相较于HDD, SSD在防震抗摔、传输速率、功耗、重量、噪音上有明显优势, SSD传输速率性能是HDD的2倍。相较于SSD, HDD在价格、容量、使用寿命上占有绝对优势

硬盘有价,数据无价,目前SSD不能完全取代HHD

硬盘接口类型
并行:

IDE: 133MB/s

SCSI: 640MB/s

串口:

SATA: 6Gbps

SAS: 6Gbps

USB: 480MB/s

rpm: rotations

per minute

硬盘存储术语
head:磁头

track:磁道

cylinder: 柱面

sector: 扇区, 512bytes(mbr)

在linux设备上,磁盘是有设备编号的

设备号码:

主设备号: major number, 标识设备类型

次设备号: minor number, 标识同一类型下的不同设备

磁盘设备的设备文件命名: /dev/DEV_FILE

SCSI, SATA, SAS, IDE,USB: /dev/sd

虚拟磁盘: /dev/vd

不同磁盘标识: a-z,aa,ab…

/dev/sda, /dev/sdb, ...

同一设备上的不同分区: 1,2, ...

/dev/sda1, /dev/sda5

机械硬盘结构
CHS/LBA寻址
CHS

C:cylinder

H:head

S:sector

采用24bit位寻址

其中前10位表示cylinder,中间8位表示head,后面6位表示sector。

一个柱面大小:

512bytes(sector) 2^6(sector/track) 2^8(head)

=8388608bytes=8192Kb=8Mb

  最大寻址空间8GB

LBA(logical block addressing)

LBA是一个整数,通过转换成CHS格式完成磁盘具体寻址

LBA采用48个bit位寻址

最大寻址空间128PB

由于CHS寻址方式的寻址空间在大概8GB以内,所以在磁盘容量小于大概8GB时,可以使用CHS寻址方式或是LBA寻址方式;在磁盘容量大于大概8GB时,则只能使用LBA寻址方式

CHS与LBA转换

#c、#h、#s分别是磁柱、磁头、扇区的编号

#lba是逻辑区块编号

H=heads per cylinder,每个磁柱的磁头数

S=sectors per track,每磁道的扇区数

#lba=(#cH+#h)S+#s-1

LBA可用以下公式对应到CHS:

#c=#lba/(S*H)

#h=(#lba/S)%H

#s=(#lba%S)+1

例如:

CHS总数=[600, 10, 84],求#lba=1234所对应的CHS编号:

#c=1234/(84*10)=1

#h=(1234/84)%10=4

#s=(1234%84)+1=59

所以:

#chs=(1, 4, 59)

磁盘分区
为什么分区
优化I/O性能

实现磁盘空间配额限制

提高修复速度

隔离系统和程序

安装多个OS

采用不同文件系统

分区方式
两种分区方式: MBR, GPT

MBR分区格式
MBR: Master Boot Record, 1982年, 使用32位表示扇区数, 分区不超过2T

如何分区:按柱面

0磁道0扇区: 512bytes

446bytes: boot loader

64bytes:分区表

16bytes: 标识一个分区

2bytes: 55AA

4个主分区; 3主分区+1扩展(N个逻辑分区)

标准的MBR结构

位址

功能

描述

0000-0088

主引导程序

主引导程序

0089-01BD

出错信息数据区

出错区

01BE-01CD

分区1(16字节)

分区表

01CE-01DD

分区2(16字节)

01DE-01ED

分区3(16字节)

01EE-01FD

分区4(16字节)

01FE

55

结束标志

01FF

aa

硬盘分区结构信息

存储字节数

内容及含义

第1字节

引导标志,值为80H表示活动分区,00H表示非活动分区

第2,3,4字节

本分区的起始磁头号,扇区号,柱面号。其中:

磁头号-第2字节

扇区号-第3字节的低六位

柱面号-第3字节高2位,第4字节8位

第5字节

分区类型符:

00H-表示该分区未使用

06H-FAT16基本分区

0BH-FAT32基本分区

05H-扩展分区

07H-NTFS分区

0FH-(LBA模式)扩展分区(83H为linux分区)

第6,7,8字节

本分区的结束磁头号,扇区号,柱面号。其中:

磁头号-第6字节

扇区号-第7字节的低六位

柱面号-第7字节高2位,第8字节8位

第9,10,11,12字节

分区起始相对扇区号

第13,14,15,16字节

分区总的扇区数

GPT分区格式
GPT:GUID(Globals Unique Identifiers)

partitiontable 支持128个分区,使用64位,支持8Z(512Byte/block ) 64Z (4096Byte/block)使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盘和分区 GPT分区表自动备份在头和尾两份,并有CRC校验位UEFI (统一扩展固件接口)硬件支持GPT,使操作系统启动

GPT的分区信息是在分区中,而不象MBR一样在主引导扇区,为保护GPT不受MBR类磁盘管理软件的危害,GPT在主引导扇区建立了一个保护分区(Protective MBR)的MBR分区表(此分区并不必要),这种分区的类型标识为0xEE,这个保护分区的大小在Windows下为128MB,Mac OS X下为200MB,在Window磁盘管理器里名为GPT保护分区,可让MBR类磁盘管理软件把GPT看成一个未知格式的分区,而不是错误地当成一个未分区的磁盘。

另外,为了保护分区表,GPT的分区信息在每个分区的头部和尾部各保存了一份,以便分区表丢失以后进行恢复。