包括主轴马达、磁头和磁头臂和盘片等几个主要部分
马达驱动盘片转动，可伸展的磁头臂牵引磁头在盘片上读取数据
磁道和扇区
把盘片分割成小的组成部分以更有效地组织和管理数据
固定磁头，盘片转动，磁盘划过的区域形成一个圆，即磁道
把磁道划分成若干大小相等的区域，即扇区，每个扇区的容量为 512 字节，第一个扇区存放MBR（Master Boot Record）
磁盘分区的作用
刚出厂的磁盘不能直接使用，必须分区
易于管理和使用
有利于数据安全
提高系统运行效率
分区格式常见的硬盘分区格式包括MBR和GPT两种，两者具有不同的特点。
1）主引导记录分区（Main Boot Record，MBR）的特点：
最多支持4个主分区；在Linux上使用扩展分区和逻辑分区最多可以创建15个分区；
由于分区中的数据以32位存储，所以使用MBR分区最大支持2TB的空间。
2）全局唯一标识分区列表（GUID Partition Table，GPT）分区的特点：
是UEFI标准的一部分，主板必须支持UEFI标准。GPT分区支持最128PB(1PB=1024TB)。可以定义128个分区。没有主分区、扩展分区和逻辑分区的概念，所有分区都能格式化；gdisk管理工具可以创建GPT分区。
分区类型
Linux磁盘分区有3种类型：主分区、扩展分区、逻辑分区。
1）主分区：也称为引导分区，用来启动操作系统。
2）扩展分区：实际在硬盘中是看不到的，也无法直接使用扩展分区，而是用来划分逻辑分区。
3）逻辑分区：相当于一块存储介质，在扩展分区上可以创建多个逻辑分区，用来存储数据。
磁盘分区管理MBR分区原则
1）主分区：最多只能有4个。
2）扩展分区。
最多只能有一个。
主分区加扩展分区最多有4个。
不能写入数据，只能包含逻辑分区。
3）逻辑分区：用来写入数据。
分区命名规则
常用命令 lsblk命令 blkid命令快速查询每个分区的全局唯一标识符（UUID）和文件系统类型
UUID是操作系统为每个磁盘或分区分配的唯一标识符
parted命令查看磁盘分区表的类型及分区详细信息
fdisk命令MBR分区表使用fdisk命令
gdisk命令GPT分区表使用gdisk命令
| b | 将GPT数据备份到一个文件 |
| c | 更改分区名称 |
| d | 删除一个分区 |
| i | 显示分区详细信息 |
| l | 列出已知分区类型 |
| n | 增加一个新的分区 |
| o | 创建一个新的空白的GPT分区表 |
| p | 显示当前磁盘的分区表 |
| q | 退出gdisk程序，不保存任何修改 |
| r | 恢复和转换选项 |
| s | 排序分区 |
| t | 改变分区的类型 |
| v | 验证磁盘分区表 |
| w | 将分区表写入裁判并退出（保存并推虎） |
| x | 额外功能 |
| ？ | 显示帮助信息 |
挂载分区就是把一个分区与一个目录绑定，把这个目录作为进入这个分区的入口，这个目录称为“挂载点”，此时访问目录即可访问到该分区中存储的各种资源。
分区必须被挂载到某个目录后才可以使用
文件系统 基本概念
对存储空间进行组织和分配，提供文件操作的接口，文件权限管理
为操作系统提供识别和管理磁盘文件的方法和数据结构
是磁盘上特定位置的一片区域，保存本文件系统的相关信息
文件的内容称为用户数据（user data）
文件还有一些附件信息，即元数据（meta data），如文件所有者、文件权限、大小、最近访问时间、最近修改时间等
用户数据和元数据一般分开存放
文件系统基本结构
数据块（block）：保存文件的实际内容。如果文件太长，可能会占用多个数据块。
inode：一个文件对应一个inode，记录文件的属性信息及文件占用的数据块编号。
超级数据块（Super block）：记录和文件系统有关的信息，如inode和数据块的数量、使用情况、文件系统的格式及其他信息。
区块位图（block bitmap）：记录文件系统中所有区块的使用状态。
inode位图（inode bitmap）：inode位图记录每个inode的状态。
Linux常用文件系统
| 文件系统 | 说明 |
| ext | Linux 最早的文件系统，由于性能和兼容性较差，目前也不再使用 |
| ext2 | ext 的升级版本，支持最大 16TB 的分区和最大 2TB 的文件 |
| ext3 | ext2 的升级版本，增加日志功能，减少文件系统的不一致，提高可靠性 |
| ext4 | ext3 的升级版本，ext4 引入众多高级功能，带来了颠覆性的变化，如持久预分配、多块分配、延迟分配、盘区结构、快速 FSCK、日志校验、无日志模式、在线碎片整理、inode 增强、默认启用Barrier、纳秒级时间戳等。ext4支持最大 1EB 文件系统和 16TB 文件、无限数量的子目录 |
| swap | Linux 中专用于交换分区的文件系统。当系统物理内存不足时，使用交换分区补充物理内存，类似 Windows 操作系统中的虚拟内存 |
| xfs | CentOS 7 之后的默认文件系统，用于大容量磁盘和处理巨型文件，几乎具有 ext4 文件系统的所有功能，伸缩性强，性能优异 |
| iso9660 | 光盘的标准文件系统，支持对光盘的读写和刻录等 |
| proc | Linux 中基于内存的虚拟文件系统，用来存储有关内核运行状态的特定文件，提供访问内核的特殊接口，挂载在 /proc 目录下 |
相关命令 df命令
功能：从超级数据块中读取信息，显示整个文件系统的空间使用情况（空余硬盘）
超级数据块记录和文件系统有关的信息
| 选项 | 功能说明 |
| -a | 显示所有文件系统，包括 /proc、/sysfs 等系统特有的文件系统 |
| -m | 以 MB 为单位显示文件系统空间 |
| -k | 以 KB 为单位显示文件系统空间 |
| -h | 使用人们习惯的 KB、MB 或 GB 为单位显示文件系统空间 |
| -H | 指定容量的换算以 1000 进位，即 1K=1000B，1M=1000K |
| -T | 显示每个分区的文件系统类型 |
| -i | 使用 inode 数量代替磁盘容量显示磁盘使用情况 |
| -t fstype | 只显示特定类型的文件系统 |
功能：计算目录或文件所占的磁盘空间大小
| 选项 | 功能说明 |
| -a | 显示所有目录和文件的容量 |
| -k | 以KB为单位显示容量 |
| m | 以MB为单位显示容量 |
| -h | 使用人们习惯的KB、MB或GB为单位显示容量 |
| -s | 仅显示目录总容量，不显示子目录和子文件的磁盘占用量 |
| -S | 显示目录容量，但不包括子目录的大小 |
链接是访问同一个文件的目录项，同一个文件可以有若干个链接，即一个文件可以在若干个目录中进行登记，从而可以通过多条路径访问同一个文件。由多个用户共同使用它。
为了避免文件在系统中被不必要得多次复制，可通过创建文件链接，使得各个用户在自己方便的位置存取同一个文件，实现文件的共享。
分为软链接和硬链接两种方式。
ln命令
| 选项 | 功能说明 |
| -b | 删除，覆盖以前建立的链接 |
| -f | 强制执行 |
| -I | 交互模式，文件存在则提示用户是否覆盖 |
| -n | 把符号链接视为一般目录 |
| -s | 软链接（符号链接） |
| -v | 显示详细的处理过程 |
功能：创建一个链接文件指向原文件的inode
链接文件和原文件共享同一个 inode，文件属性完全相同，通过“ls -l”的第二列中查看硬链接数目。
链接文件是原文件的“别名”
硬链接特征不论是修改源文件，还是修改硬链接文件，另一个文件中的数据都会
发生改变。
不论删除源文件或是硬链接文件(只是删除这个文件和 inode 的对应
关系)，只要有一个文件存在，文件都可以被访问。
硬链接不会建立新的inode信息，不能对目录文件做硬链接。
不能在不同的文件系统之间做硬链接，即链接文件和被链接文件必须处理同一文件系统中。
ln命令-软链接
软链接通过文件的路径名建立链接，也叫做符号链接。
软链接是一个独立的文件，有自己的 inode，类似于快捷方式。
软链接的数据块保存的是原文件的文件名
软链接特征：不论是修改源文件，还是修改硬链接文件，另一个文件中的数据都会发生改变。
删除软链接文件，源文件不受影响；而删除源文件，链接文件找不到实际的数据，则会失效。
可以跨文件系统
