存储基础篇之硬盘二(工作原理)

一、硬盘模式

  现有技术中,硬盘有两种模式:MBR、GPT(有时会有GUID模式,使用GUID分区表的磁盘称为GPT磁盘)

  MBR(主引导记录区):此模式为比较早期的磁盘分区模式,最多支持4个主分区或n(0<n<4)个主分区加1个扩展分区。最大支持的硬盘容量为2TB,超出部分将无法识别与使用。

  GPT(GUID分区表):此模式下硬盘主分区没有个数限制(Windows系统中限制最多128个分区),支持超过2TB的硬盘容量。但是并不是所有Windows系统支持GPT分区启动系统。

二、文件系统

  1、在Windows中,文件系统包括FAT16、FAT32、NTFS。Linux中包含EXT2、EXT3、EXT4、XFS。

  磁盘在分出分区后,每一分区都会保留一小块空间,这小块空间存储的就是文件系统。分区需要进行格式化,而格式化过程就是文件系统选择与重置的过程。

  注:这一小块保留的文件系统空间看不到;Windows中快速格式化只是删除了文件系统中记录的数据,而磁盘中的文件没有删除,可以通过软件找回。前提是没有再次写入数据。当保留的小空间写满后(情况比较极端),这样虽然硬盘有空间,但是依然无法写入数据。

  2、文件系统类似于一个文件索引,称为node。一般情况下,对于硬盘中的每一个文件都会有一个相对应的Inode,大小为128字节。每个Inode是由Inode ID、文件各个时间、文件权限、存储位置等组成。当Inode丢失后,硬盘中对应的文件便无法找到(可以通过软件恢复Inode)

  

三、数据块(簇)

  Windows中称为簇、Linux中称为块。是存储数据的最小单位。是由多个扇区组成(每个簇可以包括2、4、8、16、32或64个扇区),一般的默认大小为4096字节。一个簇/块中只能存储一个文件,一个文件可以被存储在多个簇/块中。例如一个10KB的文件,每个簇/块大小为4KB,则需要三个簇/块来进行存储,这样会造成有一个簇/块只使用了2KB。这个簇/块虽然没有完全使用,但是也无法再使用(一个簇/块中只能存储一个文件)。

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