1.1. 什么是分区？

分区是将单个硬盘驱动器划分为多个逻辑驱动器的一种手段。分区是驱动器上的一组连续的块，被视为独立的磁盘。分区表（这是本 HOWTO 的主题）是一个索引，它将硬盘驱动器的各个部分与分区关联起来。

为什么要使用多个分区？

• 封装您的数据。由于文件系统损坏是分区本地的，如果发生意外，您只会丢失部分数据。

• 提高磁盘空间效率。您可以根据您的使用情况，使用不同块大小格式化分区。如果您的数据由大量小文件（小于 1k）组成，而您的分区使用 4k 大小的块，那么您将为每个文件浪费 3k 空间。一般来说，对于每个文件，您平均浪费半个块的空间，因此如果您有很多文件，将块大小与文件的平均大小相匹配非常重要。

• 限制数据增长。失控的进程或疯狂的用户可能会消耗大量磁盘空间，以至于操作系统在硬盘驱动器上不再有空间进行簿记操作。这将导致灾难。通过隔离空间，您可以确保在分配的磁盘空间耗尽时，除了操作系统之外的其他东西会崩溃。

1.2. 其他分区软件

• sfdisk：fdisk 的命令行版本

• cfdisk：fdisk 的基于 curses 的版本

• parted：Gnu 分区编辑器

• Partition Magic：一个商业实用程序，用于创建、调整大小、合并和转换分区，而不会破坏数据。

• Disk Drake：一个 Perl/Gtk 程序，用于创建、调整大小和删除分区

1.3. 相关 HOWTO

1.4. 关于您系统的其他信息

• /usr/src/linux/Documentation

  • ide.txt：关于您的 IDE 驱动程序的信息

  • scsi.txt：关于您的 SCSI 驱动程序的信息

2.1. 设备名称

SCSI ID #2        SCSI ID #5       SCSI ID #7        SCSI ID #8
 /dev/sda          /dev/sdb         /dev/sdc          /dev/sdd

SCSI ID #2                         SCSI ID #7        SCSI ID #8
 /dev/sda                           /dev/sdb          /dev/sdc

2.2. 设备号

设备文件唯一重要的是其主设备号和次设备号，它们显示为代替文件大小

$ ls -l /dev/hda

当访问设备文件时，主设备号选择哪个设备驱动程序被调用来执行输入/输出操作。此调用使用次设备号作为参数完成，次设备号如何被解释完全取决于驱动程序。驱动程序文档通常描述驱动程序如何使用次设备号。对于 IDE 磁盘，此文档位于 /usr/src/linux/Documentation/ide.txt。对于 SCSI 磁盘，人们会期望在 /usr/src/linux/Documentation/scsi.txt中找到此类文档，但实际上没有。必须查看驱动程序源代码才能确定（ /usr/src/linux/driver/scsi/sd.c:184-196）。幸运的是，Peter Anvin 在 /usr/src/linux/Documentation/devices.txt中有一个设备号和名称列表；请参阅块设备、主设备号 3、22、33、34（用于 IDE）和主设备号 8（用于 SCSI 磁盘）的条目。主设备号和次设备号各占一个字节，这就是为什么每个磁盘的分区数量受到限制的原因。

3.1. 分区类型

分区被标记为托管某种类型的文件系统（不要与卷标混淆（请参阅第 6 节））。这样的文件系统可以是 linux 标准 ext2 文件系统或 linux 交换空间，甚至可以是外部文件系统，如 (Microsoft) NTFS 或 (Sun) UFS。每个分区类型都关联一个数字代码。例如，ext2 的代码是0x83，linux 交换空间的代码是0x82。要查看分区类型及其代码的列表，请执行/sbin/sfdisk -T

3.2. 外部分区类型

分区类型代码是任意选择的（您无法弄清楚它们应该是什么），并且它们特定于给定的操作系统。因此，理论上，如果您使用两个操作系统使用相同的硬盘驱动器，则相同的代码可能用于指定两种不同的分区类型。OS/2 使用 0x07 类型标记其分区，Windows NT 的 NTFS 也是如此。MS-DOS 为其各种 FAT 文件系统分配了多个类型代码：0x01、0x04 和 0x06 是已知的。DR-DOS 使用 0x81 来指示受保护的 FAT 分区，从而在当时与 Linux/Minix 发生类型冲突，但 Linux/Minix 和 DR-DOS 都不再被广泛使用。

OS/2 使用0x07类型标记其分区，Windows NT 的 NTFS 也是如此。MS-DOS 为其各种 FAT 文件系统分配了多个类型代码：0x01、0x04和0x06是已知的。DR-DOS 使用0x81来指示受保护的 FAT 分区，从而在当时与 Linux/Minix 发生类型冲突，但 Linux/Minix 和 DR-DOS 都不再被广泛使用。

3.3. 主分区

基于 Intel 的系统上的分区数量从一开始就受到限制：原始分区表作为引导扇区的一部分安装，并且只为四个分区条目保留了空间。这些分区现在称为主分区。

3.4. 逻辑分区

硬盘驱动器的一个主分区可以被再分区。这些是逻辑分区。这有效地允许我们绕过历史性的四个分区限制。

用于容纳逻辑分区的主分区称为扩展分区，它有自己的文件系统类型 (0x05)。与主分区不同，逻辑分区必须是连续的。每个逻辑分区都包含指向下一个逻辑分区的指针，这意味着逻辑分区的数量是无限的。但是，linux 对驱动器上任何类型分区的总数施加了限制，因此这有效地限制了逻辑分区的数量。在 SCSI 磁盘上最多为 15 个分区，在 IDE 磁盘上最多为 63 个分区。

3.5. 交换分区

计算机上运行的每个进程都分配了许多 RAM 块。这些块称为页。在不久的将来将被处理器引用的内存页集合称为“工作集”。Linux 尝试预测这些内存访问（假设最近使用的页面将在不久的将来再次使用），并在可能的情况下将这些页面保留在 RAM 中。

如果机器上运行的进程过多，内核将尝试通过将页面写入磁盘来释放 RAM。这就是交换空间的用途。它有效地增加了您可以使用的内存量。但是，磁盘 I/O 比从 RAM 读取和写入 RAM 慢大约一百倍。将此视为紧急内存，而不是额外的内存。

如果内存变得如此稀缺，以至于内核从一个进程的工作集中分页出去，以便为另一个进程分页进来，则称该机器正在抖动。一些读者可能不经意地经历过这种情况：硬盘驱动器疯狂地运转，但计算机速度慢到无法使用。交换空间是您需要拥有的东西，但它不能替代足够的 RAM。有关确定您需要的交换空间大小的提示，请参阅第 4.4 节中的讨论。

4.1. 我需要什么分区？

对于引导驱动器：如果您想从您即将分区的驱动器引导您的操作系统，您将需要

• 一个主分区

• 一个或多个交换分区

• 零个或多个主/逻辑分区

• 一个或多个主/逻辑分区

• 零个或多个交换分区

4.2. 讨论

4.3. 文件系统

4.4. 交换分区

5.1. fdisk 用法

通过键入（以 root 身份）启动 fdiskfdisk 设备在命令提示符下。设备可能是类似/dev/hda或/dev/sda的内容（请参阅第 2.1.1 节）。您需要的基本 fdisk 命令是

p打印分区表

n创建新分区

d删除分区

q退出而不保存更改

w写入新分区表并退出

您对分区表所做的更改在您发出写入 (w) 命令之前不会生效。这是一个示例分区表

Disk /dev/hdb: 64 heads, 63 sectors, 621 cylinders
Units = cylinders of 4032 * 512 bytes
 
   Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System
/dev/hdb1   *         1       184    370912+  83  Linux
/dev/hdb2           185       368    370944   83  Linux
/dev/hdb3           369       552    370944   83  Linux
/dev/hdb4           553       621    139104   82  Linux swap

5.2. 四个主分区

概述

确定您的交换空间大小（请参阅第 4.4 节）以及它应该放在哪里（请参阅第 4.4.3 节）。将剩余空间划分为其他三个分区。

示例

我从 shell 提示符启动 fdisk

# fdisk /dev/hdb 

Command (m for help): p

Disk /dev/hdb: 64 heads, 63 sectors, 621 cylinders
Units = cylinders of 4032 * 512 bytes

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-621, default 1):<RETURN>
Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-621, default 621): +384M

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First cylinder (197-621, default 197):<RETURN>
Using default value 197
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (197-621, default 621): +128M

   Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System
/dev/hdb1             1       196    395104   83  Linux
/dev/hdb2           197       262    133056   83  Linux

Command (m for help): a
Partition number (1-4): 1

Command (m for help): t
Partition number (1-4): 2
Hex code (type L to list codes): 82
Changed system type of partition 2 to 82 (Linux swap)      
Command (m for help): p

Disk /dev/hdb: 64 heads, 63 sectors, 621 cylinders
Units = cylinders of 4032 * 512 bytes
 
   Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System
/dev/hdb1   *         1       196    395104+  83  Linux
/dev/hdb2           197       262    133056   82  Linux swap
/dev/hdb3           263       458    395136   83  Linux
/dev/hdb4           459       621    328608   83  Linux          

侧面主题

• 第 10.2 节

• 第 10.1 节

• 第 10.3 节

5.3. 混合主分区和逻辑分区

概述： 创建一个主分区，用它来容纳所有额外的分区。然后在其中创建逻辑分区。在创建逻辑分区之前或之后创建其他主分区。

示例

我从 shell 提示符启动 fdisk

# fdisk /dev/sda

首先我弄清楚我想要多少个分区。我知道我的驱动器有 183Gb 的容量，我想要 26Gb 的分区（因为我碰巧有大约这个大小的备份磁带）。

183Gb / 26Gb = 大约 7

所以我需要 7 个分区。即使 fdisk 接受以 Mb 和 Kb 表示的分区大小，我还是决定计算每个分区最终将占用的柱面数，因为 fdisk 报告的起始点和停止点是以柱面为单位的。当我输入 fdisk 时，我看到我有 22800 个柱面。

> The number of cylinders for this disk is set to 22800.  There is
> nothing wrong with that, but this is larger than 1024, and could in
> certain setups cause problems with: 1) software that runs at boot
> time (e.g., LILO) 2) booting and partitioning software from other
> OSs  (e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)

由于我有 4 个主分区，其中 3 个可以长 3258 个柱面。扩展分区必须长 (4 * 3258) 或 13032 个柱面才能容纳 4 个逻辑分区。

我输入以下命令来设置 3 个主分区中的第一个（我键入的内容以粗体显示）

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-22800, default 1): <RETURN>
Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-22800, default 22800): 3258

Partition number (1-4): 4
First cylinder (9775-22800, default 9775): <RETURN>
Using default value 9775
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (9775-22800, default 22800): <RETURN>
Using default value 22800

/dev/sda1             1      3258  26169853+  83  Linux
/dev/sda2          3259      6516  26169885   83  Linux
/dev/sda3          6517      9774  26169885   83  Linux
/dev/sda4          9775     22800 104631345    5  Extended

Command (m for help):  n
First cylinder (9775-22800, default 9775): <RETURN>
Using default value 9775
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (9775-22800, default 22800): 13032

   Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System
/dev/sda1             1      3258  26169853+  83  Linux
/dev/sda2          3259      6516  26169885   83  Linux
/dev/sda3          6517      9774  26169885   83  Linux
/dev/sda4          9775     22800 104631345    5  Extended
/dev/sda5          9775     13032  26169853+  83  Linux
/dev/sda6         13033     16290  26169853+  83  Linux
/dev/sda7         16291     19584  26459023+  83  Linux
/dev/sda8         19585     22800  25832488+  83  Linux

5.4. 提交的示例

我想提交我的分区布局，因为它适用于任何 Linux 发行版（即使是大型基于 RPM 的发行版）。我有一个硬盘驱动器... 恰好是 10 GB。 Windows 看不到超过 9.3 GB 的容量，但 Linux 可以看到所有容量并使用所有容量。它也具有远超过 1024 个柱面。

我还注意到您没有任何真正的分区表示例，对于新手，我强烈建议放上一些。我刚刚脱离新手阶段，分区是我最困惑的地方。

Valkor

6.1. 卷标

卷标使分区能够保留一致的名称，而无需考虑它们连接的位置，也无需考虑连接的其他设备。标签对于 Linux 卷不是强制性的。每个标签最多可以包含 16 个字符。

有三个工具可以创建卷标：mke2fs、tune2fs 和 e2label。

LABEL=/        /                    ext3    defaults        1 1
LABEL=/boot    /boot                ext2    defaults        1 2
none           /dev/pts             devpts  gid=5,mode=620  0 0
none           /dev/shm             tmpfs   defaults        0 0
LABEL=HOME     /home                ext3    defaults        1 2
none           /proc                proc    defaults        0 0
none           /sys                 sysfs   defaults        0 0
LABEL=/usr     /usr                 ext3    defaults        1 2
/dev/hdc1      /k-space             ext3    defaults        1 2
/dev/hda6      swap                 swap    defaults        0 0
/dev/hdd       /media/cdrecorder    auto    pamconsole,ro,exec,noauto,managed 0 0
/dev/fd0       /media/floppy        auto    pamconsole,exec,noauto,managed 0 0

6.2. 设备标签

devlabel 是一个创建指向设备的符号链接的脚本。例如，

devlabel -d/dev/hdb1-s/dev/home

将创建一个从 /dev/hda1 到 /dev/home 的链接/dev/hdb1到/dev/home。至关重要的是，它存储了 /dev/hda1 上硬件的唯一标识符/dev/hdb1，并将该标识符与您在 /etc/sysconfig/devlabel 中指定的链接名称一起存储。如果硬件稍后移动到 /dev/hdc1/dev/hdc1，将查询其唯一标识符（使用 /usr/bin/partition_uuid），将其与其在 /etc/sysconfig/devlabel 中的条目匹配，并再次链接到 /dev/home/dev/home.

.1. 简单调用

mke2fs /dev/hdb1

mkfs.ext2 /dev/sdb1 /dev/hdb1

两者都在第二个驱动器的第一个分区上创建 ext2 文件系统，以及

mke2fs -j /dev/sdb1/dev/hdb1

mkfs.ext3 /dev/sdb1 /dev/hdb1

创建 ext3 文件系统。

.2. 保留块

-m 选项可能是对非专家最有用的选项之一。如果文件系统被填满并且没有更多空间可写，则基本上无法使用，因为操作系统不断写入磁盘。默认情况下，分区百分之五的空间保留供 root 用户使用。这允许 root 在分区上执行管理活动，并可能从中移出一些数据。但是，当分区包含 / 或 home 目录时，这最为关键。对于纯数据分区，这只是丢失的空间。 250Gb 分区的百分之五是 12.5 Gb。特别是在大型分区的情况下，将保留空间设置为最小值（即百分之一）是安全的。

mkfs.ext3 -m 1 /dev/sdb1/dev/hdb1

创建一个文件系统，其中只有 1% 的空间保留给 root 用户。 tune2fs -m 可用于在将数据加载到分区后调整保留块。

9.1. 交换分区

通常，设置交换空间只有两个步骤：创建分区并将其添加到 /etc/fstab。 /dev/hda6 上交换分区的典型 fstab 条目如下所示

/dev/hda6	swap	swap	defaults	0	0

下次重启时，初始化脚本将自动激活它，无需执行任何其他操作。

但是，如果您想立即使用它，则需要手动激活它。以 root 身份，键入 swapon /dev/hda6

mkswap -f /dev/hda6
swapon /dev/hda6

9.2. 交换文件

有时您可能会用完交换空间，并且重新分区驱动器或添加新驱动器是不切实际的。在这种情况下，您可以使用普通分区中的常规文件。您所要做的就是创建一个所需大小的文件

dd if=/dev/zero of=/var/my_swap bs=1024 count=131072

并激活它 mkswap /var/my_swap; swapon /var/my_swap

	mkswap -f /var/my_swap
	swapon /var/my_swap

此调用创建一个名为 my_swapmy_swap的文件，位于 /var/var中。它的长度为 128 Mb (128 x 1024 = 131072)。最初，它填充了零。但是，mkswap 将其标记为交换空间，swapon 告诉内核开始将其用作交换空间。当您完成操作后，swapoff /var/my_swap

swapoff /var/my_swap
rm /var/my_swap

9.3. 多个交换区

同一系统上可以使用多个交换分区。考虑一个 fstab 示例，其中有一个单独的交换分区

/dev/hda5   /        ext3   defaults        1	1
/dev/hda1   /boot    ext2   defaults        1	2
none        /dev/pts devpts gid=5,mode=620  0	0
none        /proc    proc   defaults        0	0
/dev/hda7   /usr     ext3   defaults        1	2
/dev/hda6   swap     swap   defaults        0	0

想象一下用这三行替换交换分区的条目

/dev/hda6   none    swap    sw,pri=3    0	0
/dev/hdb2   none    swap    sw,pri=2    0	0
/dev/hdc2   none    swap    sw,pri=1    0	0

此配置将导致内核首先使用 /dev/hda6。它被分配了最高的优先级（pri=3）。最大优先级可以是 32767，最低优先级为 0。如果该空间已用完，内核将开始使用 /dev/hdb2，然后使用 /dev/hdc2。为什么要这样配置？假设最新的（最快的）驱动器被赋予最高的优先级。这将最大限度地减少交换空间使用量增长时的速度损失。

可以同时写入所有三个分区。如果每个分区都具有相同的优先级，则内核将像 RAID 一样写入它们，从而提高相应的速度。

/dev/hda6   none   swap   sw,pri=3   0   0
/dev/hdb2   none   swap   sw,pri=3   0   0
/dev/hdc2   none   swap   sw,pri=3   0   0

请注意，这三个分区位于不同的驱动器上，这在速度提升方面是理想的。

10.1. 格式化分区

在 shell 提示符下，我开始在我的分区上创建文件系统。继续（参见 第 5.3 节）中的示例，这是 mkfs.ext2 /dev/sda1

# mke2fs /dev/sda1

我需要为我的每个分区执行此操作，但不包括 /dev/sda4/dev/sda4（我的扩展分区）。 Linux 支持除 ext2 之外的文件系统类型。您可以通过查看 /usr/src/linux/include/linux/fs.h/usr/src/linux/include/linux/fs.h

来了解您的内核支持的类型。最常见的文件系统可以使用 /sbin/sbin中以 "mk" 开头的程序创建，例如 mkfs.msdos 和 mke2fs。

10.2. 激活交换空间

要设置交换分区 mkswap /dev/hda6

# mkswap -f /dev/hda5

# swapon  /dev/hda5

10.3. 挂载分区

挂载分区意味着将其附加到 Linux 文件系统。要挂载 Linux 分区 mount -t 文件系统类型 设备名称 挂载点

# mount -t ext2 /dev/sda1 /opt

10.4. 关于文件系统和碎片的一些事实

磁盘空间由操作系统以块和块片段为单位进行管理。在 ext2 中，片段和块的大小必须相同，因此我们可以将讨论限制在块上。

文件大小不一。它们不会在块边界处结束。因此，对于每个文件，每个文件的最后一个块的一部分都会被浪费。假设文件大小是随机的，则磁盘上每个文件大约浪费半个块。 Tanenbaum 在他的著作《操作系统》中称之为“内部碎片”。

您可以通过磁盘上分配的 inode 数量来猜测磁盘上的文件数量。在我的磁盘 /dev/hda3

# df -i
Filesystem           Inodes   IUsed   IFree  %IUsed Mounted on
/dev/hda3              64256   12234   52022    19%  /
/dev/hda5              96000   43058   52942    45%  /var

但是，对于大型连续的数据块，数据传输速度更快。这就是为什么 ext2 尝试以 8 个连续块为单位预先分配空间给增长的文件。当文件关闭时，未使用的预分配空间将被释放，因此不会浪费空间。

文件中块的非连续放置对性能不利，因为文件通常以顺序方式访问。它迫使操作系统拆分磁盘访问并使磁盘移动磁头。这称为“外部碎片”或简称为“碎片”，是 MS-DOS 文件系统的常见问题。结合 MS-DOS 使用的糟糕的缓冲区缓存，文件碎片对性能的影响非常明显。 DOS 用户习惯于每隔几周对磁盘进行碎片整理，有些人甚至对碎片整理产生了一些仪式性的信念。

这些习惯都不应延续到 Linux 和 ext2。 Linux 原生文件系统在正常使用情况下不需要碎片整理，这包括磁盘上至少有 5% 的可用空间的任何情况。 ext2 有一个名为 defrag 的碎片整理工具，但告诫用户不要随意使用。在此操作期间断电可能会损坏您的文件系统。由于无论如何您都需要备份数据，因此只需从您的副本写回即可完成工作。

MS-DOS 文件系统也因内部碎片而丢失大量磁盘空间而闻名。对于大于 256 MB 的分区，DOS 块大小会变得太大，以至于不再有用（这在一定程度上已通过 FAT32 得到纠正）。 Ext2 不会强制您为大型文件系统选择大型块，除非对于 0.5 TB 范围（这是 TB，其中 1 TB 等于 1024 GB）及以上的超大型文件系统，在这些文件系统中，小块大小会变得效率低下。因此，与 DOS 不同，无需将大型磁盘拆分为多个分区以减小块大小。

如果您有很多小文件，请使用 1Kb 的块大小。对于大型分区，4Kb 的块大小就足够了。