概述
磁盤是指利用磁記錄技術存儲數據的存儲器。磁盤是計算機主要的存儲介質,可以存儲大量的二進制數據,並且斷電後也能保持數據不丟失。早期計算機使用的磁盤是軟磁盤,如今常用的磁盤是硬磁盤,即硬盤。硬盤由三部分組成,物理結構,數據結構,存儲容量。
硬盤結構
(1)數據結構
扇區:磁盤上每個磁道被分爲若干個弧段,這些弧段便是硬盤的扇區。硬盤的第一個扇區,叫做引導扇區。
磁道:當磁盤旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡 叫做磁道
(2)物理結構
盤片:硬盤有多個盤片,每個盤片有2面。
磁頭:每面一個磁頭
(3) 存儲容量
硬盤的存儲容量=磁頭數✖磁道數✖每道扇區數✖每扇區字節數
下圖即使磁盤的結構圖
硬盤的接口
硬盤按數據接口不同,大致分爲ATA和SATA以及SCSI和SAS,接口速度不是硬盤數據傳輸的速度。
磁盤讀取響應時間
1.尋道時間:磁頭從開始移動到數據所在磁道所需要的時間,尋道時間越短,I/O操作越快,目前磁盤的平均尋道時間一般在3-15ms,一般都在10ms左右。
2.旋轉延遲:盤片旋轉將請求數據所在扇區移至讀寫磁頭下方所需要的時間,旋轉延遲取決於磁盤轉速。普通硬盤一般都是7200rpm,慢的5400rpm。
3.數據傳輸時間:完成傳輸所請求的數據所需要的時間。
塊/簇
磁盤塊/簇(虛擬出來的)。 塊是操作系統中最小的邏輯存儲單位。操作系統與磁盤打交道的最小單位是磁盤塊。通俗的來講,在Windows下如NTFS等文件系統中叫做簇;在Linux下如Ext4等文件系統中叫做塊(block)。每個簇或者塊可以包括2、4、8、16、32、64…2的n次方個扇區。
爲什麼存在磁盤塊?
讀取方便:由於扇區的數量比較小,數目衆多在尋址時比較困難,所以操作系統就將相鄰的扇區組合在一起,形成一個塊,再對塊進行整體的操作。
分離對底層的依賴:操作系統忽略對底層物理存儲結構的設計。通過虛擬出來磁盤塊的概念,在系統中認爲塊是最小的單位。
page
操作系統經常與內存和硬盤這兩種存儲設備進行通信,類似於“塊”的概念,都需要一種虛擬的基本單位。所以,與內存操作,是虛擬一個頁的概念來作爲最小單位。與硬盤打交道,就是以塊爲最小單位。
扇區、塊/簇、page的關係
1.扇區: 硬盤的最小讀寫單元
2.塊/簇: 是操作系統針對硬盤讀寫的最小單元
3.page: 是內存與操作系統之間操作的最小單元。
扇區 <= 塊/簇 <= page
Linux系統中使用的文件系統類型
EXT4:第四代擴展文件系統,用於存放文件和目錄數據的分區,是Linux系統中默認使用的文件系統。它是典型的日誌型文件系統,其特點是保存有磁盤存取記錄的日誌文件,便於恢復,在存取性能和穩定性能方面更加出色。
SWAP:文件交換系統,用於爲Linux系統建立交換分區,交換分區的作用相當於虛擬內存,能夠在一定程度上緩解內存不足的問題。
XFS:一種高性能的日誌文件系統,特別擅長處理大文件,可支持上百萬T字節的存儲空間。
操作過程
創建主分區,擴展分區,邏輯分區
在pc機上添加一塊60G的磁盤(重啓後生效),重啓命令init6
重啓後用fdisk -l命令查看是否添加成功
進入sdb磁盤界面進行操作,操作流程爲分區,格式化,加載
成功創建主分區/dev/sdb1,在創建另一個主分區/dev/sdb3,方法一樣
同樣方法創建一個擴展分區
在擴展分區基礎上,創建一個邏輯分區(主分區,擴展分區區號1-4,邏輯分區從5開始),邏輯分區只能創建在擴張分區基礎上,而且拓展分區寫入不了數據,邏輯可以
創建完成後,要記得要w保存退出
修改分區類型和刪除分區
進入/dev/sdv磁盤操作
格式化磁盤
swap類型磁盤不需要加載,直接用swapon命令啓用,用cat /proc/meminfo 查看虛擬內存
輸入指令swapon /dev/sdb2,將空間加到虛擬內存中
swapoff /dev/sdb2 刪除空間
設置自動掛載
進入vim編輯器對配置文件設置自動掛載
進行配置
配置完成後保存退出,重啓或輸入mount -a指令生效