【磁盘与文件系统】

层级	说明	补充细节
磁盘（Disk）	由多个盘片（platter）构成，每个盘片有两面可读写	盘片材质多为铝合金/玻璃，表面覆盖磁性涂层；硬盘有主轴带动盘片高速旋转（5400/7200/15000转/分钟）
磁道（Track）	盘面上同心圆轨迹，每条轨迹存储一圈数据	所有盘片同一半径的磁道组成柱面（Cylinder），是分区/格式化的重要单位
扇区（Sector）	磁道被划分为多个扇区，每个扇区通常 512B 或 4KB	扇区是磁盘物理读写的最小单位；硬盘出厂会预留备用扇区用于替换坏扇区
块（Block）	文件系统管理的最小单位，通常由若干个扇区组成（例如 4KB）	块大小可在格式化时指定（如 1KB/2KB/4KB/8KB）；文件大小不足1块时，剩余空间浪费
文件（File）	由若干个块组成的逻辑数据单元	文件元数据（权限、大小、修改时间等）不存于数据块，而是存在inode中

文件系统	索引方式	特点	补充说明 & 适用场景
FAT32	链表结构	简单，但随机访问慢	无inode；通过FAT表记录块的链表关系；最大支持4GB单个文件、2TB分区；多用于U盘/老旧系统
Ext2/Ext3	索引节点（inode）+ 间接块	适中，树形层次有限	inode含12个直接块 + 1个一级间接 + 1个二级间接 + 1个三级间接；Ext3新增日志（Journal）
Ext4/XFS/Btrfs	B+树结构（extent-based）	支持大文件、高性能	Extent（扩展区）：直接记录连续块范围（如1-100块），减少索引开销；XFS适合大容量存储（16EB）

分区类型	说明	示例
主分区	一块磁盘最多4个主分区；可直接格式化并挂载使用	/dev/sda1、/dev/sda2
扩展分区	属于特殊主分区；仅作为容器，内部可划分多个逻辑分区；一块磁盘仅1个	/dev/sda4
逻辑分区	扩展分区内的分区；数量无上限（受系统限制）	/dev/sda5、/dev/sda6

常见分区文件系统标识：

LVM 核心组件（从底层到上层）：

复制代码

物理磁盘/分区（PV） → 卷组（VG） → 逻辑卷（LV） → 格式化文件系统 → 挂载使用

优势：
1. 动态调整逻辑卷大小（无需卸载，如lvextend/lvreduce）
2. 跨磁盘合并空间（将多个物理盘合并为一个VG）
3. 快照（snapshot）：快速备份/恢复逻辑卷

bash 复制代码

# 基本格式：mount 设备路径 挂载点目录
mount /dev/sda1 /mnt/data  # 将sda1挂载到/mnt/data
mount -t ext4 /dev/sdb2 /home  # 指定文件系统类型挂载

自动挂载 ：

配置文件 /etc/fstab，格式：

复制代码

/dev/sda1    /mnt/data    ext4    defaults    0 0
# 设备路径    挂载点      文件系统  挂载选项    备份标记 检测顺序

挂载选项 （常用）：
- defaults：默认（rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async）
- ro：只读挂载
- noexec：禁止执行挂载目录内的可执行文件（安全）
- nofail：设备不存在时不报错（适合外接设备）