6.1 系统分区之分区与格式化

1.磁盘分区：使用分区编辑器（partition editor）在磁盘上划分几个逻辑部分。碟片一旦划分成数个分区（Partition），不同类的目录和文件可以存储进不同的分区。

2.分区的优点：提高文件的查找和读写效率。

3.分区类型（Linux与Windows等所有系统都适用此规则）： 

主分区：最多只能分4个。

这是由硬盘的结构决定，硬盘把自己分成了等大小的扇区，每个扇区都是512字节，其中446个字节用于记录启动信息（MBR主引导记录），剩下的64个字节进行分区表示（硬盘分区表），最后的两个字节"55 AA"是分区有效结束标志。

64个字节中每16个字节表示一个分区，所以最多只能表示4个主分区，这个是由硬盘结构决定的。每个主分区都有各自独立的引导块，可以用fdisk设定为启动区。

扩展分区：硬盘最多只能有1个扩展分区。可以将一个主分区作为扩展分区，即三个主分区，一个扩展分区，总计4个分区。也就是说主分区加扩展分区最多有4个。扩展分区不能写入任何数据，只能包含逻辑分区。

逻辑分区：可以有多个，没有独立的引导块，不能用fdisk设定为启动区。

4.格式化：又称逻辑格式化，它是指根据用户选定的文件系统。如FAT16（最大支持2GB容量分区，故不使用），FAT32（单个文件大小不能超过4GB，最大支持16TB大小分区），NTFS（Windows下最先进的文件系统），EXT2、EXT3、EXT4（EXT是Linux下的文件系统，数字越大代表越先进。CentOS6下默认EXT4，CentOS7/8下默认XFS）等。

在磁盘特定区域写入特定数据，在分区中划出一片用于存放文件分配表、目录表等用于文件管理的磁盘空间。

误区解析：格式化的目的并不是清空数据，其根本目的是为了写入文件系统，但是在进行格式化的操作时会先清空原有数据。格式化目的：将硬盘打隔断，根本目的是为了写入文件系统。

格式化具体进行的操作： (1)将一个分区分割成等大小的数据块（Block），每个数据块默认4KB。假设存放10KB的文件，会使用3个数据块，三个数据块不一定是连续的，最后的一数据块中即使没有放满，也不能再存放其他文件。

(2)在分区列表中建立一个二维表格，记录了文件的id号（即文件放在那些数据库中，叫做i节点）、文件修改时间、文件的访问权限。操作文件时先访问此二维表格进行权限匹配。

 引导分区和主分区的区别：引导分区通常位于硬盘的最前面一块区域中，构成逻辑C磁盘；而主分区则可以是硬盘上的任何一个分区，但通常第一个主分区会被设置为引导分区（即C盘）。

 主分区：最多能创建4个（这是因为每个扇区的容量为512字节，主引导记录占446个字节分区表占64个字节，结束符占用2个字节；其中每个分区表中每记录一个分区信息需要占用16自己），最少有1个（这是因为需要有一个分区作为引导分区存储操作系统的引导文件，类似于C盘），当主分区创建了4个后，也就没有了主分区和扩展的这个概念的必要了。

 

一个硬盘只能有一个扩展分区的原因是受到MBR分区方案中分区表大小限制的影响。这种设计限制了硬盘上主分区和扩展分区的数量，使得一个硬盘最多只能有四个主分区或三个主分区和一个扩展分区（包含多个逻辑分区）

 

MBR分区模式：MBR分区模式是基于硬盘的第一个扇区来进行划分的，这个扇区保存着主引导记录和分区表信息。MBR分区模式中硬盘只能分为1个主分区、4个主分区、3个主分区加1个扩展分区

GPT分区方案

总结：

         主分区、逻辑分区、扩展分区只是一个概念。这些概念的出现是为了解决在MBR分区模式下四个分区不够用得情况下产生的。主分区最多能创建4个（这时候这块硬盘中就没有了扩展分区，都是主分区），最少有一个（它包含了操作系统启动所必需的文件），逻辑分区是包含在扩展分区里面的是为了解决最能4个分区不够用得情况下产生的概念。

         在MBR分区模式中，硬盘只能分4个分区，而4个分区肯定不够用，所以就催生了扩展分区和逻辑分区的概念，而之前的分区类型便起名为主分区了。实际上在早期的硬盘分区中并没有主分区、扩展分区和逻辑分区的概念，每个分区的类型都是现在所称的主分区。