一塊硬碟可以被劃分成一個或多個邏輯磁碟,我們將其稱作分割槽。我們對硬碟進行的劃分資訊被儲存於建立在扇區 0 的分割槽表(MBR 或 GPT)中。
Linux 需要至少一個分割槽來當作根檔案系統,所以我們不能在沒有分割槽的情況下安裝 Linux 系統。當我們建立一個分割槽時,我們必須將它格式化為一個適合的檔案系統,否則我們就沒辦法往裡面儲存檔案了。
要在 Linux 中完成分割槽的相關工作,我們需要一些工具。Linux 下有很多可用的相關工具,我們曾介紹過 Parted 命令[1]。不過,今天我們的主角是 fdisk
。
人人都喜歡用 fdisk
,它是 Linux 下管理磁碟分割槽的最佳利器之一。它可以操作最大 2TB 的分割槽。大量 Linux 管理員都喜歡使用這個工具,因為當下 LVM 和 SAN 的原因,並沒有多少人會用到 2TB 以上的分割槽。並且這個工具被世界上許多的基礎設施所使用。如果你還是想建立比 2TB 更大的分割槽,請使用 parted
命令 或 cfdisk
命令。
對磁碟進行分割槽和建立檔案系統是 Linux 管理員的日常。如果你在許多不同的環境中工作,你一定每天都會重覆幾次這項操作。
Linux 內核是如何理解硬碟的?
作為人類,我們可以很輕鬆地理解一些事情;但是電腦就不是這樣了,它們需要合適的命名才能理解這些。
在 Linux 中,外圍裝置都位於 /dev
掛載點,核心透過以下的方式理解硬碟:
/dev/hdX[a-z]:
IDE 硬碟被命名為 hdX/dev/sdX[a-z]:
SCSI 硬碟被命名為 sdX/dev/xdX[a-z]:
XT 硬碟被命名為 xdX/dev/vdX[a-z]:
虛擬硬碟被命名為 vdX/dev/fdN:
軟盤被命名為 fdN/dev/scdN or /dev/srN:
CD-ROM 被命名為 /dev/scdN
或 /dev/srN
什麼是 fdisk 命令?
fdisk
的意思是 固定磁碟 或 格式化磁碟,它是命令列下允許使用者對分割槽進行檢視、建立、調整大小、刪除、移動和複製的工具。它支援 MBR、Sun、SGI、BSD 分割槽表,但是它不支援 GUID 分割槽表(GPT)。它不是為操作大分割槽設計的。
fdisk
允許我們在每塊硬碟上建立最多四個主分割槽。它們中的其中一個可以作為擴充套件分割槽,並下設多個邏輯分割槽。1-4 扇區作為主分割槽被保留,邏輯分割槽從扇區 5 開始。
如何在 Linux 下安裝 fdisk?
fdisk
作為核心元件內建於 Linux 中,所以你不必手動安裝它。
如何用 fdisk 列出可用磁碟?
在執行操作之前,我們必須知道的是哪些磁碟被加入了系統。要想列出所有可用的磁碟,請執行下文的命令。這個命令將會列出磁碟名稱、分割槽數量、分割槽表型別、磁碟識別代號、分割槽 ID 和分割槽型別。
$ sudo fdisk -l
Disk /dev/sda: 30 GiB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xeab59449
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sda1 * 20973568 62914559 41940992 20G 83 Linux
Disk /dev/sdb: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk /dev/sdc: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk /dev/sdd: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk /dev/sde: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
如何使用 fdisk 列出特定分割槽資訊?
如果你希望檢視指定分割槽的資訊,請使用以下命令:
$ sudo fdisk -l /dev/sda
Disk /dev/sda: 30 GiB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xeab59449
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sda1 * 20973568 62914559 41940992 20G 83 Linux
如何列出 fdisk 所有的可用操作?
在 fdisk
中敲擊 m
,它便會列出所有可用操作:
$ sudo fdisk /dev/sdc
Welcome to fdisk (util-linux 2.30.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Device does not contain a recognized partition table.
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0xe944b373.
Command (m for help): m
Help:
DOS (MBR)
a toggle a bootable flag
b edit nested BSD disklabel
c toggle the dos compatibility flag
Generic
d delete a partition
F list free unpartitioned space
l list known partition types
n add a new partition
p print the partition table
t change a partition type
v verify the partition table
i print information about a partition
Misc
m print this menu
u change display/entry units
x extra functionality (experts only)
Script
I load disk layout from sfdisk script file
O dump disk layout to sfdisk script file
Save & Exit
w write table to disk and exit
q quit without saving changes
Create a new label
g create a new empty GPT partition table
G create a new empty SGI (IRIX) partition table
o create a new empty DOS partition table
s create a new empty Sun partition table
如何使用 fdisk 列出分割槽型別?
在 fdisk
中敲擊 l
,它便會列出所有可用分割槽的型別:
$ sudo fdisk /dev/sdc
Welcome to fdisk (util-linux 2.30.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Device does not contain a recognized partition table.
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x9ffd00db.
Command (m for help): l
0 Empty 24 NEC DOS 81 Minix / old Lin bf Solaris
1 FAT12 27 Hidden NTFS Win 82 Linux swap / So c1 DRDOS/sec (FAT-
2 XENIX root 39 Plan 9 83 Linux c4 DRDOS/sec (FAT-
3 XENIX usr 3c PartitionMagic 84 OS/2 hidden or c6 DRDOS/sec (FAT-
4 FAT16 <32M 40 Venix 80286 85 Linux extended c7 Syrinx
5 Extended 41 PPC PReP Boot 86 NTFS volume set da Non-FS data
6 FAT16 42 SFS 87 NTFS volume set db CP/M / CTOS / .
7 HPFS/NTFS/exFAT 4d QNX4.x 88 Linux plaintext de Dell Utility
8 AIX 4e QNX4.x 2nd part 8e Linux LVM df BootIt
9 AIX bootable 4f QNX4.x 3rd part 93 Amoeba e1 DOS access
a OS/2 Boot Manag 50 OnTrack DM 94 Amoeba BBT e3 DOS R/O
b W95 FAT32 51 OnTrack DM6 Aux 9f BSD/OS e4 SpeedStor
c W95 FAT32 (LBA) 52 CP/M a0 IBM Thinkpad hi ea Rufus alignment
e W95 FAT16 (LBA) 53 OnTrack DM6 Aux a5 FreeBSD eb BeOS fs
f W95 Ext'd (LBA) 54 OnTrackDM6 a6 OpenBSD ee GPT
10 OPUS 55 EZ-Drive a7 NeXTSTEP ef EFI (FAT-12/16/
11 Hidden FAT12 56 Golden Bow a8 Darwin UFS f0 Linux/PA-RISC b
12 Compaq diagnost 5c Priam Edisk a9 NetBSD f1 SpeedStor
14 Hidden FAT16 <3 61 SpeedStor ab Darwin boot f4 SpeedStor
16 Hidden FAT16 63 GNU HURD or Sys af HFS / HFS+ f2 DOS secondary
17 Hidden HPFS/NTF 64 Novell Netware b7 BSDI fs fb VMware VMFS
18 AST SmartSleep 65 Novell Netware b8 BSDI swap fc VMware VMKCORE
1b Hidden W95 FAT3 70 DiskSecure Mult bb Boot Wizard hid fd Linux raid auto
1c Hidden W95 FAT3 75 PC/IX bc Acronis FAT32 L fe LANstep
1e Hidden W95 FAT1 80 Old Minix be Solaris boot ff BBT
如何使用 fdisk 建立一個磁碟分割槽?
如果你希望新建磁碟分割槽,請參考下麵的步驟。比如我希望在 /dev/sdc
中新建四個分割槽(三個主分割槽和一個擴充套件分割槽),只需要執行下文的命令。
首先,請在操作 “First sector” 的時候先按下回車,然後在 “Last sector” 中輸入你希望建立分割槽的大小(可以在數字後面加 KB、MB、G 和 TB)。例如,你希望為這個分割槽擴容 1GB,就應該在 “Last sector” 中輸入 +1G
。當你建立三個分割槽之後,fdisk
預設會將分割槽型別設為擴充套件分割槽,如果你希望建立第四個主分割槽,請輸入 p
來替代它的預設值 e
。
$ sudo fdisk /dev/sdc
Welcome to fdisk (util-linux 2.30.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): n
Partition type
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended (container for logical partitions)
Select (default p): Enter
Using default response p.
Partition number (1-4, default 1): Enter
First sector (2048-20971519, default 2048): Enter
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-20971519, default 20971519): +1G
Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 1 GiB.
Command (m for help): p
Disk /dev/sdc: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x8cc8f9e5
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sdc1 2048 2099199 2097152 1G 83 Linux
Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
如何使用 fdisk 建立擴充套件分割槽?
請註意,建立擴充套件分割槽時,你應該使用剩下的所有空間,以便之後在擴充套件分割槽下建立邏輯分割槽。
$ sudo fdisk /dev/sdc
Welcome to fdisk (util-linux 2.30.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): n
Partition type
p primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
e extended (container for logical partitions)
Select (default e): Enter
Using default response e.
Selected partition 4
First sector (6293504-20971519, default 6293504): Enter
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (6293504-20971519, default 20971519): Enter
Created a new partition 4 of type 'Extended' and of size 7 GiB.
Command (m for help): p
Disk /dev/sdc: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x8cc8f9e5
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sdc1 2048 2099199 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc2 2099200 4196351 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc3 4196352 6293503 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc4 6293504 20971519 14678016 7G 5 Extended
Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
如何用 fdisk 檢視未分配空間?
上文中,我們總共建立了四個分割槽(三個主分割槽和一個擴充套件分割槽)。在建立邏輯分割槽之前,擴充套件分割槽的容量將會以未分配空間顯示。
使用以下命令來顯示磁碟上的未分配空間,下麵的示例中顯示的是 7GB:
$ sudo fdisk /dev/sdc
Welcome to fdisk (util-linux 2.30.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): F
Unpartitioned space /dev/sdc: 7 GiB, 7515144192 bytes, 14678016 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
Start End Sectors Size
6293504 20971519 14678016 7G
Command (m for help): q
如何使用 fdisk 建立邏輯分割槽?
建立擴充套件分割槽後,請按照之前的步驟建立邏輯分割槽。在這裡,我建立了位於 /dev/sdc5
的 1GB
邏輯分割槽。你可以檢視分割槽表值來確認這點。
$ sudo fdisk /dev/sdc
Welcome to fdisk (util-linux 2.30.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): n
All primary partitions are in use.
Adding logical partition 5
First sector (6295552-20971519, default 6295552): Enter
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (6295552-20971519, default 20971519): +1G
Created a new partition 5 of type 'Linux' and of size 1 GiB.
Command (m for help): p
Disk /dev/sdc: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x8cc8f9e5
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sdc1 2048 2099199 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc2 2099200 4196351 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc3 4196352 6293503 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc4 6293504 20971519 14678016 7G 5 Extended
/dev/sdc5 6295552 8392703 2097152 1G 83 Linux
Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
如何使用 fdisk 命令刪除分割槽?
如果我們不再使用某個分割槽,請按照下麵的步驟刪除它。
請確保你輸入了正確的分割槽號。在這裡,我準備刪除 /dev/sdc2
分割槽:
$ sudo fdisk /dev/sdc
Welcome to fdisk (util-linux 2.30.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): d
Partition number (1-5, default 5): 2
Partition 2 has been deleted.
Command (m for help): p
Disk /dev/sdc: 10 GiB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x8cc8f9e5
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sdc1 2048 2099199 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc3 4196352 6293503 2097152 1G 83 Linux
/dev/sdc4 6293504 20971519 14678016 7G 5 Extended
/dev/sdc5 6295552 8392703 2097152 1G 83 Linux
Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
如何在 Linux 下格式化分割槽或建立檔案系統?
在計算時,檔案系統控制了資料的儲存方式,並透過 索引節點 來檢索資料。如果沒有檔案系統,作業系統是無法找到資訊儲存的位置的。
在此,我準備在 /dev/sdc1
上建立分割槽。有三種方式建立檔案系統:
$ sudo mkfs.ext4 /dev/sdc1
或
$ sudo mkfs -t ext4 /dev/sdc1
或
$ sudo mke2fs /dev/sdc1
mke2fs 1.43.5 (04-Aug-2017)
Creating filesystem with 262144 4k blocks and 65536 inodes
Filesystem UUID: c0a99b51-2b61-4f6a-b960-eb60915faab0
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
當你在分割槽上建立檔案系統時,以下重要資訊會同時被建立:
Filesystem UUID:
UUID 代表了通用且獨一無二的識別符,UUID 在 Linux 中通常用來識別裝置。它 128 位長的數字代表了 32 個十六進位制數。Superblock:
超級塊儲存了檔案系統的元資料。如果某個檔案系統的超級塊被破壞,我們就無法掛載它了(也就是說無法訪問其中的檔案了)。Inode:
Inode 是類 Unix 系統中檔案系統的資料結構,它儲存了所有除名稱以外的檔案資訊和資料。Journal:
日誌式檔案系統包含了用來修複電腦意外關機產生下錯誤資訊的日誌。如何在 Linux 中掛載分割槽?
在你建立完分割槽和檔案系統之後,我們需要掛載它們以便使用。我們需要建立一個掛載點來掛載分割槽,使用 mkdir
來建立一個掛載點。
$ sudo mkdir -p /mnt/2g-new
如果你希望進行臨時掛載,請使用下麵的命令。在計算機重啟之後,你會丟失這個掛載點。
$ sudo mount /dev/sdc1 /mnt/2g-new
如果你希望永久掛載某個分割槽,請將分割槽詳情加入 fstab
檔案。我們既可以輸入裝置名稱,也可以輸入 UUID。
使用裝置名稱來進行永久掛載:
# vi /etc/fstab
/dev/sdc1 /mnt/2g-new ext4 defaults 0 0
使用 UUID 來進行永久掛載(請使用 blkid
來獲取 UUID):
$ sudo blkid
/dev/sdc1: UUID="d17e3c31-e2c9-4f11-809c-94a549bc43b7" TYPE="ext2" PARTUUID="8cc8f9e5-01"
/dev/sda1: UUID="d92fa769-e00f-4fd7-b6ed-ecf7224af7fa" TYPE="ext4" PARTUUID="eab59449-01"
/dev/sdc3: UUID="ca307aa4-0866-49b1-8184-004025789e63" TYPE="ext4" PARTUUID="8cc8f9e5-03"
/dev/sdc5: PARTUUID="8cc8f9e5-05"
# vi /etc/fstab
UUID=d17e3c31-e2c9-4f11-809c-94a549bc43b7 /mnt/2g-new ext4 defaults 0 0
使用 df
命令亦可:
$ df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
udev 969M 0 969M 0% /dev
tmpfs 200M 7.0M 193M 4% /run
/dev/sda1 20G 16G 3.0G 85% /
tmpfs 997M 0 997M 0% /dev/shm
tmpfs 5.0M 4.0K 5.0M 1% /run/lock
tmpfs 997M 0 997M 0% /sys/fs/cgroup
tmpfs 200M 28K 200M 1% /run/user/121
tmpfs 200M 25M 176M 13% /run/user/1000
/dev/sdc1 1008M 1.3M 956M 1% /mnt/2g-new