本文试图从硬件结构、逻辑结构两方面来介绍Linux中本地磁盘的基本知识。

1. 硬件结构

一块磁盘由多个盘面组成，每个盘面有一个对应的磁头（heads），我们可以在该盘面上存储我们需要的信息。

每一个盘面，被分成多个圆环，我们称之为柱面（cylinders）。每一个柱面又被分割为多个扇形区域，简称扇区（sectors），参见下图：

（图片来源www.eygle.com/）

两个红色环形之间是一个柱面；图中黄色标记部分是一个扇区。

2. fdisk -l 查看磁盘情况

#fdisk -l
Disk /dev/sda: 73.2 GB, 73274490880 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 8908 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1          16      128488+  83  Linux
/dev/sda2              17        1928    15358140   83  Linux
/dev/sda3            1929        2189     2096482+  82  Linux swap / Solaris
/dev/sda4            2190        8908    53970367+   5  Extended
/dev/sda5            2190        2450     2096451   82  Linux swap / Solaris
/dev/sda6            2451        2711     2096451   82  Linux swap / Solaris
/dev/sda7            2712        2972     2096451   82  Linux swap / Solaris
/dev/sda8            2973        8908    47680888+  83  Linux

可以看到，上面的磁盘/dev/sda有255个磁头，8908个柱面，每个柱面轨道上有63个扇区。因为每个扇区大小为512bytes，所以总大小约为：8908 * 63 * 512 * 255 = 73270794240(和上面的73274490880 相差3696640，不知道是什么地方多出来的)。

3. 磁盘分区、文件系统、挂载点

我们继续看上面的例子，磁盘/dev/sda共分为8个分区：/dev/sda1，/dev/sda2，……，/dev/sda8，Start和End分别为各个分区的起始和结束柱面。例如分区/dev/sda2从柱面17开始到柱面1928结束，则大小约为（1928-17）* 63 * 512 * 255 = 14.6G。

可以通过df -h来查看分区/dev/sda2的挂载目录：

#df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2              15G   13G  1.1G  92% /
/dev/sda1             122M   20M   96M  17% /boot
tmpfs                 2.0G  669M  1.4G  33% /dev/shm
/dev/sda8              45G   26G   17G  62% /u01

可以看到，分区/dev/sda2挂载根目录 / 上。然后，通过文件/etc/fstab来查看该分区的文件系统：

#more /etc/fstab 
LABEL=/                 /                       ext3    defaults        1 1
LABEL=/boot1            /boot                   ext3    defaults        1 2
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
LABEL=/u01              /u01                    ext3    defaults        1 2
LABEL=SWAP-sda5         swap                    swap    defaults        0 0
LABEL=SWAP-sda6         swap                    swap    defaults        0 0
LABEL=SWAP-sda7         swap                    swap    defaults        0 0
LABEL=SWAP-sda3         swap                    swap    defaults        0 0

看到根目录 / 使用了Linux ext3文件系统。

至此，我们看到磁盘/dev/sda共分为八个分区。其中第二个分区/dev/sda2从柱面17到柱面1928结束，大小约为15G，该分区挂载在根目录 / 上，使用了ext3的文件系统。

4. 其他磁盘分区

在上面的fdisk -l 列表中我们一共可以看到八个磁盘分区。上面已经分析了/dev/sda2，我们再看来看看其他的分区。

• 在Linux中第一个分区/dev/sda1，为引导扇区，挂载在/boot上
• 第二个分区挂载在根目录 / 上，大小15G，为ext3文件系统
• 第三个分区为交换分区，从柱面1929到2189，大小约：（2189 – 1929）* 63 * 512 * 255 = 2G。
• 第四个分区为扩展分区，后面四个分区均是该分区的一部分。该分区从柱面2190到8908结束。
• 分区五、六、七为扩展分区的子分区，均为交换分区，单个大小均为2G。所以全部的交换分区大小共2G + 2G*3 = 8G。
• 第八个分区为扩展分区的最后一个子分区，挂载在/u01上，大小约为 （8908 – 2973）* 63 * 512 * 255 = 45G。

以上为示例主机上的全部磁盘分区，以及挂载情况。

5. 小结

有了以上信息，我们就基本清楚了硬件结构以及对应的逻辑结构，需要使用的命令其实也很少：

6. 补充

# This file is edited by fstab-sync - see 'man fstab-sync' for details
LABEL=/1                /                       ext3    defaults        1 1
LABEL=/boot1            /boot                   ext3    defaults        1 2
......

关于/etc/fstab的简单补充：

• 第一列是：一般是设备（分区），如也有是LABEL=×××的，这是ext2 ext3特有的卷标，可以通过e2label来查看各个设备的卷标。
• 第二列是：挂载点
• 第三列是：文件系统
• 第四列是：文件系统挂载时候的参数（例如NFS有时候需要用户名密码等）
• 第五列是：标志是否需要备份1为需要，0为不需要
• 第六列是：启动时，是否需要fsck检查磁盘1为先检查，2为后检查，0为不检查

在fstab文件还有部分第一列是none的，这些都是不需要物理磁盘的文件系统。典型的如/proc文件系统：

none                    /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
none                    /proc                   proc    defaults        0 0
none                    /sys                    sysfs   defaults        0 0