手把手教你Linux磁盘分区与文件挂载
欢迎关注博主 Mindtechnist 或加入【Linux C/C++/Python社区】一起探讨和分享Linux C/C++/Python/Shell编程、机器人技术、机器学习、机器视觉、嵌入式AI相关领域的知识和技术。
Linux磁盘分区与文件挂载
专栏：《Linux从小白到大神》 | 系统学习Linux开发、VIM/GCC/GDB/Make工具、Linux文件IO、进程管理、进程通信、多线程等，请关注专栏免费学习。
1. 添加新硬盘并进行分区
如果一个电脑上插了多块硬盘，开机时识别到的第一块硬盘称为SDA（C盘、D盘、E盘是同一块硬盘的不同分区），第二块称为SDB，以此类推，其中SD代表硬盘的接口，AB代表顺序。SDA1代表第一块硬盘的第一个分区。我们可以在虚拟机设置中添加硬盘（虚拟的），这就相当于我们在自己的物理机上插入了一块新的硬盘。
然后进入Linux可以通过命令来查看新增的磁盘，以及新增磁盘的分区情况
【本质探析】 磁盘是一种硬件级别的设备，而硬件是由操作系统去控制的，比如说我们使用vim编辑一个文件，我们在文件中输入内容，这些操作都是在内存中完成的，也就是说我们用vim编辑器写入的内容都是在内存中的，因为vim是一个应用程序，它只能操作文件级别的（在内存中）。当我们保存文件的时候，会由操作系统去把这个文件中的内容保存到磁盘中，对磁盘的操作一次是512byte，也就是说在硬件级别，一次性对硬盘的操作是512byte。而操作系统级别有一个块的概念，block，一个block大小是8个512byte，也就是说我们在文件中输入的内容，操作系统会以1个block的大小往磁盘中写数据，但是磁盘处理的时候是一个512byte一个512byte的写入的。存储级别分为：文件级别（比如文件夹修改、删除文件等）、块级别（比如一块未分区的裸盘）、对象级别（对象存储，比如百度网盘，我们只能上传下载文件，如果要想修改文件名只能下载到本地修改好再上传到网盘中，不能直接修改）。
我们可以对新加的硬盘SDB进行分区：
键入m进入帮助
我们可以在Command（m for help）：的冒号后面输入这些命令来进行配置，比如输入n，按回车表示新建分区（一个硬盘最多只能有4个主分区）
按p可以打印出新建的分区信息
Boot栏如果有 * 表示这是启动盘，空白则表示普通盘的分区。我们可以看下原有的SDA盘信息，它就是启动盘
然后我们可以继续建第二个分区
我们最多可以建4个主分区，再建第5个就会提示要删除一个分区并添加一个扩展分区才能继续建。另外，再建最后一个主分区的时候，指定分区结束位置的时候可以不输入，表示把剩余空间都给这个分区。
如果想要创建更多的分区，可以使用d删除一个分区，然后创建一个扩展分区（命令n选择e），在扩展分区内可以创建更多的分区。
直接回车到最后，这时，相当于把剩余空间都分给扩展分区了
建完扩展分区后，就可以继续建新分区了，所建的新分区都是使用的扩展分区的空间，所以新建分区的大小之和不能超过扩展分区的大小。扩展分区是一个逻辑的概念，新建的分区都是扩展分区内的分区。
建完所有的分区后，需要保存并更新。保存命令是w，保存后执行partprobe命令来更新分区。
那么为什么磁盘主分区只能建4个呢，因为MBR中有64byte是磁盘分区信息，这64byte只能存4个主分区的信息，要想创建更多分区，只能创建一个扩展分区，这个扩展分区用来记录在扩展分区中创建的更多分区的信息
- 主分区：记录分区信息，存储数据；
- 扩展分区：只用来记录更多分区的信息，扩展分区是一个逻辑的概念，不能存储数据，它下面的分区才是真正用于存储的数据；
我们在建分区的时候可以不建主分区，但是只有主分区可以作为操作系统的启动分区，所以一般都是要建主分区的。
2. 分区的格式化与挂载
我们创建完分区保存后，可能会刷新不出来新建的分区信息，可以多刷新几次
新建的硬盘分区不能直接使用，需要先格式化，即格式化制作文件系统。使用命令mkfs（make filesystem）格式化。
mkfs.ext4 #ext4文件系统，centos 6 一般都用ext4
我们可以通过tab键查看当前Linux下可选的文件系统
Windows下的文件系统可以在属性中查看
我们通过mkfs命令把自己新建的所有分区都格式化
mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkfs.ext4 /dev/sdb2
mkfs.ext4 /dev/sdb3
# mkfs.ext4 /dev/sdb4 #扩展分区不能格式化
mkfs.ext4 /dev/sdb5
mkfs.ext4 /dev/sdb6
扩展分区不能格式化，格式化扩展分区中的分区即可。另外，我们在使用分区的时候也要注意，扩展分区不能使用，应该使用它下面的分区。
格式化之后的硬盘分区就可以使用了，/dev/sdb1就是实际硬盘sdb1分区的一个映射，我们可以直接把这个设备当作硬盘。我们在使用磁盘分区的时候，需要把磁盘分区映射为一个目录，这样我们操作目录，在目录下创建文件就相当于往目录对应的磁盘分区上保存数据。这个由磁盘分区映射为目录的过程就叫做挂载，挂载要使用的命令是mount。
mount /dev/sdb1 /sdb1/
#将磁盘分区/dev/sdb1映射为 /sdb1/ 目录
#就相当于把/dev/sdb1挂载到/sdb1/上了
使用df命令可以查看挂载信息
这时，我们只要在/sdb1/目录下写文件，就相当于把数据保存到/dev/sdb1磁盘分区中了。
3. 文件系统
上面再格式化的时候用到了ext4文件系统，像ext4、ext2等等文件系统都属于日志文件系统。日志文件系统是这样的，比如说我们上面挂载好的/dev/sdb1，它对应的目录是/sdb1/，当我们向这个目录中新建文件并写入内容的时候，它是分为两步完成数据存放的。首先，会把文件内容写到/dev/sdb1下的日志中，然后再从日志刷到硬盘。这么做的好处是，如果突然断电，数据可以在日志中进行恢复。ext4文件系统主要用于数据较少的情况，对于现在的海量数据，使用的是xfs文件系统。Windows系统用的是ntfs文件系统，如果需要在Linux下使用Windows的文件系统，需要安装相关的软件包。
实际上，挂载就是一个映射的过程，目录/sdb1/就是一个挂载点，通过这个挂载点就可以操作对应的磁盘分区，同时，要想向磁盘分区/dev/sdb1中读写数据，也只能通过挂载点/sdb1/来操作，因为我们不能直接通过软件操作磁盘。当然，我们也可以把一个磁盘分区挂载到多个目录上，这些目录对应的磁盘分区是同一个分区（同一块磁盘空间）。
因为这些目录对应的是同一块磁盘分区，所以操作某一个目录下的数据，会导致其它目录下的数据都会发生变化
既然有挂载，那么也可以卸载，卸载命令是umount
umount /dev/sdb1 #通过分区名卸载，它会一个一个的卸载
umount /test1/
umount -l /test1/ #强制卸载
当我们卸载掉目录后，再去查看目录，可能会出现这样的情况
/opt/被卸载后再去查看目录的内容，发现内容变了，这是因为当我们向一个目录中存储一个文件的时候，首先会查看当前目录/opt/有没有对应的源设备（磁盘分区），如果有就存储到这个分区，如果没有，那么会找/opt/的上一级目录，也就是/目录有没有对应的源设备，有的话就保存在根目录对应的源设备中。也就是说，目录实际上就是一个入口，我们在目录中存取的数据都是反映在磁盘上的，我们应该透过目录去看磁盘空间。对于我们用户来说，应该把磁盘分区看作文件系统，我们操作的都是文件系统，可以使用df命令来查看（df -h）。相关命令如下：
df #查看分区使用情况
mount #查看挂载参数
du -sh /etc/ #统计etc目录下文件大小总和
