磁碟分區
2017.08.08
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分區對齊
磁碟是有最小的讀取單位的， 通常是 512byte 或是 4KB， 而所謂的對齊就是以最小讀取單位的倍數去劃分磁區。 這對固態硬碟來說更為重要， 固態硬碟的快閃記憶體是有讀寫次數的極限的， 超過性能便會下降甚至報廢， 正確的分區對齊可避免一些無謂的讀寫動作。
ArchWiki
說 fdisk、gdisk、gparted、parted 等常用工具已可自動處理對齊，
但我的理解是 512B 倍數的為 512B 對齊； 4K 倍數的為 4K 對齊，
而 fdisk 允許設定 2049 為起始點， 不符合 512B 對齊？！
gdisk 允許設定分區大小為 1K， 不符合 4K 對齊？！
疑惑呀？
相關文章見：
驗證是否對齊命令
$ parted /dev/sda
(parted) align-check optimal 1 # 1 表示 /dev/sda1 的意思
1 aligned # 有對齊
命令
各類相關命令與其操作形式一覽：
| 操作形式 | 主開機紀錄 | 全局唯一識別碼分區表 |
|---|---|---|
| 命令 | sfdisk、parted | sfdisk、sgdisk、parted |
| 對話 | fdisk、parted | fdisk、gdisk、parted |
| 文字類圖形介面 | cfdisk | cfdisk、cgdisk |
筆者最後選用 fdisk 命令， 以下為使用參考：
$ fdisk /dev/sda
welcome to fdisk (util-linux 2.30.1)
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
# 在此所做的更改僅只暫存在記憶體中， 直到你決定寫入它們。
# 請小心使用 write 命令。
Device does not contain a recognized partition table.
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x9cc1856d.
Command (m for help) m
Help:
DOS (MBR)
a toggle a bootable flag # 開關可啟動識別標誌
b edit nested BSD disklabel
c toggle the dos compatibility flag
Ge21474836480neric
d delete a partition # 刪除一個分區
F list free unpartitioned space
l list known partition types
n add a new partition # 增加一個分區
p print the partition table # 打印當前分區表
t change a partition type
v verify the partition table
i print information about a partition
Misc
m print this menu # 打印此幫助選單
u change display/entry units
x extra functionality (experts only)
Script
I load disk layout from sfdisk script file
O dump disk layout to sfdisk script file
Save & Exit
w write table to disk and exit # 寫入分區表後離開
q quit without saving changes # 不寫入離開
Create a new label
g create a new empty GPT partition table # 創建新的全局唯一識別碼分區表
G create a new empty SGI (IRIX) partition table
o create a new empty DOS partition table # 創建新的 DOS 分區表（主開機紀錄）
s create a new empty Sun partition table
Command (m for help) n
Partition type
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) # 主要分區
e extended (container for logical partitions) # 延伸分區
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): (Enter) # /dev/sda 磁區編號
First sector (2048-67108863, default 2048): (Enter) # 起始扇區
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-67108863, default 67108863): +32G # 結束扇區
Command (m for help) p
Disk /dev/sda: 32 GiB, 34359738368 bytes, 67108864 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos # 使用 MBR 分區表
Disk identifier: 0x9cc1856d
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sda1 2048 67108863 67106816 32G 83 Linux
註： 如果有四個以上的分區需求建議使用 GPT 分區表， 而有關主要分區、延伸分區這學問就略過吧。
查看分區狀態：
$ fdisk -l
Disk /dev/sda: 8 GiB, 8589934592 bytes, 16777216 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x6a339903
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sda1 2048 1050623 1048576 512M 83 Linux
/dev/sda2 1050624 7342079 6291456 3G 83 Linux
/dev/sda3 7342080 14657535 7315456 3.5G 83 Linux
/dev/sda4 14657536 16777215 2119680 1G 83 Linux
格式化
格式化這步驟也是在建置該分區的文件系統。
其命令有 mkfs
、 mkswap
兩類。
關於可用的文件系統見： File systems - ArchWiki 。
$ mkfs.ext4 /dev/sda1
mke2fs 1.43.4 (31-Jan-2017)
Creating filesystem with 131072 4k blocks and 32768 inodes
Filesystem UUID: d28375fe-0170-4b25-b40e-cf609a74a4aa
Superblock backups stored on blocks:
32768, 908304
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (4096 blocks): done
writing superblocks and filesystem accounting information: done
$ mkswap /dev/sda4 # 格式化
Setting up swapspace version 1, size = 2 GiB (2146430976 bytes)
no label, UUID=4aaa4e3e-69e3-44a3-a91b-f023deb9e34a
$ free
Mem: 743736 142020 290772 113976 310944 377580 # 實體記憶體
Swap: 0 0 0 # swap 相關
$ swapon /dev/sda4 # 啟用
$ free
total used free shared buff/cache available
Mem: 743736 143612 289056 113976 310944 377580
Swap: 2096124 0 2096124
註： 關於
free命令見： 鳥哥的 Linux 私房菜 第七章、Linux 磁碟與檔案系統管理 # swap 、 第十六章、程序管理與 SELinux 初探 # free 。
查看磁碟資訊：
$ lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
loop0 7:0 0 40G 1 loop /run/archiso/sfs/airootfs
sda 8:0 0 32G 0 disk
├─sda1 8:1 0 2M 0 part /mnt/boot
├─sda2 8:2 0 1G 0 part /mnt
├─sda3 8:3 0 30G 0 part /mnt/home
└─sda4 8:3 0 30G 0 part [SWAP]
sr0 11:0 1 516M 0 rom /run/archiso/bootmnt
$ lsblk -f
NAME FSTYPE LABEL UUID MOUNTPOINT
loop0 squashfs
sda
|-sda1 ext4 (略) /mnt/boot
|-sda2 ext4 (略) /mnt
|-sda3 ext4 (略) /mnt/home
|-sda4 swap (略) [SWAP]
sr0 iso9660 ARCH_201708 2017-08-01-13-16-28-00 /run/archiso/bootmnt
Btrfs 文件系統
由於鳥哥在 第三章 - 安裝 CentOS7.x 中提到並於 第七章 - Linux 磁碟與檔案系統管理 的檔案系統介紹中再次說明 EXT 家族會漸漸式微的原因。
這也讓我關心的查了查資料，結果發現又有新的檔案系統被發展出來了：
在 ArchWiki Partitioning # Btrfs 中還說道這是要替代 MBR 和 GPT 分區的方案， 咦～ 分區表、文件系統？！
筆者現況參考
Linux 目前規劃在 VMware 虛擬機、樹莓派、備用電腦 等主機中使用。
預計劃分四個磁區：
/boot： 開機目錄。 其包含有核心檔案、開機選單與設定檔 ... 等等。/： 根目錄。 系統一切的起始。/home： 家目錄。 個人資料的所在。swap： 記憶體置換空間。 以硬碟空間代替記憶體使用。
而舊有烏班圖的現況：
/boot 目錄占 471MB；
不含 /home 的 / 目錄占 7GB 的使用量。
所以應該會是以下規劃：
| 磁區記錄區 | 掛載 | 檔案系統 | 大小 |
|---|---|---|---|
| /dev/sda1 | /boot | ext4 | 384MB |
| /dev/sda2 | / | ext4 | 10GB |
| /dev/sda3 | /home | ext4 | --- |
| /dev/sda4 | swap | 2GB |
註： ArchWiki 說
/boot目錄實際需求只有 100 MB。註： 當硬體支援 UEFI 時
/boot文件系統請使用FAT32 (vfat)。 相關文章可見： File systems # Create a file system - ArchWiki [SOLVED] EFI on ext4 ? 。