扩展分区_扩展分区合并到主分区 - CSDN
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  • Linux主分区、扩展分区、逻辑分区

    千次阅读 2018-12-27 18:53:14
    在Linux系统下(其他操作系统也有类似的规定),磁盘的分区大致可以分为三类,分别为主分区、扩展分区和逻辑分区等等。Linux系统管理员在部署系统时,必须要对这三个分区进行一个合理的规划,否则的话会浪费宝贵的硬盘...

             在Linux系统下(其他操作系统也有类似的规定),磁盘的分区大致可以分为三类,分别为主分区、扩展分区和逻辑分区等等。Linux系统管理员在部署系统时,必须要对这三个分区进行一个合理的规划,否则的话会浪费宝贵的硬盘空间。

             通常情况下,一个硬盘中最多能够分割四个主分区。因为硬盘中分区表的大小只有64Bytes,而分割一个分区就需要利用16Bytes空间来存储这个分区的相关信息。由于这个分区表大小的限制,硬盘之能够分给为四个主分区。如果此时一块硬盘有120个G,而管理员划分了4个主分区,每个主分区的空间为20个G。那么总共才用去了80G的空间。这块硬盘剩余的40G空间就将无法使用。这显然浪费了硬盘的空间。

            为了突破这最多四个主分区的限制,Linux系统引入了扩展分区的概念。即管理员可以把其中一个主分区设置为扩展分区(注意只能够使用一个扩展分区)来进行扩充。而在扩充分区下,又可以建立多个逻辑分区。也就是说,扩展分区是无法直接使用的,必须在细分成逻辑分区才可以用来存储数据。通常情况下,逻辑分区的起始位置及结束位置记录在每个逻辑分区的第一个扇区,这也叫做扩展分区表。在扩展分区下,系统管理员可以根据实际情况建立多个逻辑分区,将一个扩展分区划割成多个区域来使用。

             所以在扩展分区与逻辑分区的帮助下,一块硬盘可以被划分为六个、七个甚至更多的分区。有时候由于磁盘限额的需要,要给不同的用户或者应用对应不同的分区。用户主目录的规划,这也需要用到一个独立的分区。故系统管理员需要在部署系统之前,先考虑一下系统到底有分几个区合适。故硬盘分区空间该如何规划,这是系统管理员在部署Linux系统之前需要回答的问题。

    • 硬盘的第一个扇区主要记录了两个重要的信息,分别是:
      • 主要启动记录区(Master Boot Record, MBR):可以安装启动管理程序的地方,有446 bytes
      • 分割表(partition table):记录整块硬盘分割的状态,有64 bytes
    • 关于磁盘分区表(partition table):
      • 磁盘分区的最小单位是磁柱。
      • 在分割表所在的64 bytes容量中,总共分为四组记录区,每组记录区记录了该区段的启始与结束的磁柱号码。

    假设下面的硬盘文件名为/dev/hda,那么这四个分区的文件名就如下所示:

    • P1: /dev/hda1
    • P2: /dev/hda2
    • P3: /dev/hda3
    • P4: /dev/hda4

    以上提到的四个分区指的是主分区,如果需要,可以通过扩展分区来实现:

    • 在上图中,四个主分区记录区仅使用其中两个,P2通过扩展分区,分配出五个逻辑分区。
    • 扩展分配的目的是使用额外的磁区来记录分割信息,扩展分配本身并不能被拿来格式化。
    • 其在Linux系统中文件名如下:
      • P1: /dev/hda1
      • P2: /dev/hda2
      • L1: /dev/hda5
      • L2: /dev/hda6
      • L3: /dev/hda7
      • L4: /dev/hda8
      • L5: /dev/hda9
        其中没有出现/dev/hda3与/dev/hda4,是因为前面四个数字保留给主分区/扩展分区使用。
    • 小总结:
      • 主要分割与扩展分配最多可以有四笔(硬盘的限制)
      • 扩展分配最多只能有一个(操作系统的限制)
      • 逻辑分割是由扩展分配持续切割出来的分割槽;
      • 能够被格式化后,作为数据存取的分割槽为主要分割与逻辑分割。扩展分配无法格式化;
      • 逻辑分割的数量依操作系统而不同,在Linux系统中,IDE硬盘最多有59个逻辑分割(5号到63号), SATA硬盘则有11个逻辑分割(5号到15号)。
    • 缺点:
      • 操作系统无法识别大于 2.2T 以上的磁盘容量;
      • MBR 仅有一个区块,若被破坏后,无法或很难恢复;
      • 存放 boot loader 的区块仅有 446 bytes,无法容纳较多的代码。

    参考:

    https://www.cnblogs.com/hiwangzi/p/7640995.html

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  • 0x0 准备工作 我们使用Winhex来查看硬盘结构: 选择Open Disk 然后选择物理驱动器 可以看到左边一列,Winhex显示详细的信息 ...第一个是状态信息,在不修改的情况下默认为original 原始的,否则是被修改过的 ...

    0x0 准备工作

    我们使用Winhex来查看硬盘结构:
    选择Open Disk
    在这里插入图片描述
    然后选择物理驱动器
    可以看到左边一列,Winhex显示详细的信息
    这是硬盘参数,依次为:
    model 型号
    Serial No 序列号
    Firmware 固件版本号
    Bus 磁盘接口类型
    硬盘参数

    第一个是状态信息,在不修改的情况下默认为original 原始的,否则是被修改过的
    在这里插入图片描述

    state -> modified
    n/a -> keyboard input
    被修改过后的状态信息

    总容量capacity
    扇区的字节数 这里是512byte
    surplus sector是放弃尾部 因为磁盘的粒度问题,导致最后一个分区之后的剩余的扇区
    在这里插入图片描述

    右上部有一个非常重要的功能:
    下拉三角形,可以看到扩展的界面可以看到详细的分区情况
    分区表,分区表模板(能直接给出分析后的结果)
    访问
    底下边栏可以直接go to 你想去的sector 或者直接go to 相应的 offset
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    0x1 正式开始

    MBR分区结构:应用于x86架构的一种分区结构

    MBR称为主引导记录,实际上是一段引导代码
    MBR位于C/H/S为0/0/1上,位于LBA地址为0的扇区上
    它的结构划分为4部分
    1.440字节的引导程序
    2.4字节的磁盘签名(Windows Disk Signature) + 2字节00 00
    3.64字节的分区表,每个表项为16字节,只允许四个磁盘分区,当然Windows有相应的处理措施,逻辑磁盘跟磁盘分区不一定是一一对应的。
    4.两字节的结束标志55 AA

    引导程序主要功能为在BIOS启动执行完必要的初始化操作后,会将MBR读入内存,然后MBR会先将自己拷贝到安全的地方,防止被覆盖,然后执行,两次判断最后两个字节是否为55 AA,第一次判断是为了观察MBR结构是否被破坏,如果是那么就输出错误信息,不然就查找是否存在活动分区,不是则输出missing operating system,因为活动分区只有一个,操作系统的位置是在那里的,如果不存在活动分区,也说明无操作系统,MBR也会尝试从软盘启动从做系统。若存在活动分区,那么将读入活动分区的扇区地址,并将该引导扇区读入内存并判断合法性,若没问题,则将控制权交给这个引导扇区进行操作系统的引导。

    4字节的磁盘签名是至关重要的!!!它是Windows判断磁盘是否初始化的重要依据,这是在Windows初始化磁盘时写入的一个标签。操作系统为了保险,会在注册表中留下一个副本,如果丢失了磁盘签名并且挂载到别的别的另一台计算机上,那么会在磁盘属性里显示磁盘未初始化。

    分区表代表着磁盘分区,如果丢失在磁盘管理中会显示“未指派”。

    最后的两字节代表着MBR的结束标志,如果丢失,则会显示 未初始化 和 未指派,可以用Winhex在最后进行修改即可。但别进行格式化操作,不然虽然可以解决结束标志被修改的问题,但是分区表会完全丢失,所以谨慎操作。

    0x2 主磁盘分区分析

    磁盘分区的时候会有一个明确的起始位置(稍后会讲),这个起始位置之间的连续扇区是分配给分区的。

    MBR分区形式分三种,主分区(主DOS分区),又称主磁盘分区,因为MBR的分区表只有64位,而每一个元素为16位,所以最多只允许4个主磁盘分区出现。另外两种是扩展分区和非DOS分区,后一种是给另外一个操作系统用的一块空间,我们这里不讨论。

    先说主磁盘分区的结构。
    如图笔者的计算机上有四个主分区 和一个逻辑驱动器

    主分区
    在mbr中,他们的十六进制如下
    在这里插入图片描述

    一个表项16字节,接下来我们详细分析下:

    第一个字节的含义表示是否是活动分区,值只能为0或0x80,其他值表明出错。若是值为0x80,则表明是活动分区,活动分区的意思也就是操作系统所在的分区,有且仅有一个。

    第二个字节的含义是开始的C/H/S的H地址,它占八位,所以最多表示128个磁头

    第三个字节的含义是开始的C/H/S的S地址,它占6位,其中高2位留给柱面,最多每个磁道上有63(64 - 1)个扇区,因为扇区从1开始计数

    第四个字节的含义是开始的C/H/S的C地址,它一共占十位,其中向第三个字节借了两位,可表示1024个柱面,所以这三个字节可表示1024 * 256 * 63 = 16,515,072个扇区,也就是16515072 * 512 = 8,455,716,864个字节,为7G(按照1M = 1024)的空间,显然远远不能表示现代的几千个G的硬盘的所有地址,所以一般都用LBA(Logical Block Address)来表示扇区地址。

    第五个字节表示这个分区的类型,常见的有FAT32,NTFS等文件系统。

    第六个字节表示该分区结束时的C/H/S的S地址

    第七个字节表示该分区结束时的C/H/S的S地址,它占6位,跟上面类似

    第八个字节表示该分区结束时的C/H/S的C地址,它一共占十位。

    下面的两个是DWORD类型的,每一个是四字节
    第一个四字节是Sectors preceding partition (即用LBA表示的),表明是第几个扇区开始
    第二个四字节表明的是该分区的总分区数,仍然LBA表示
    至此一个表项的结构完毕

    实际分析一个主分区加深印象
    主分区

    首先开头为0x80 表明是活动分区
    第二个字节表明是01磁头
    第三个字节拆开后 0000 0001 低六位表明扇区号为1
    第四个字节与前一个字节的两个位拼合后,柱面为0
    第五个字节表明类型是07 是NTFS的类型
    第六个字节表明结束磁头是254磁头
    第七个字节拆开后 1111 1111, 低六位是63,所以扇区号是63
    第八个字节与前一个字节的两个位拼合后是0b1111111111 1023柱面号
    下面两个DWORD值分别是0x3F(63),0x03DAE6FB(64677627),表明该分区的开始地址是在63,分区总数是64677627。

    对照一下分区模板
    分区模板

    其实这里算一下就知道,我们的这个分区已超过7GB,所以结束的地址显然是错误的。所以Windows中 我们查看内存分区所看的大多数是LBA地址。
    另外要注意的是,系统分区时,是不允许跨柱面的,所以分区是以柱面为单位分配的,且是连续的,所以有时候会分配不会严格按照所给定的来分割。

    我们稍微观察下多个主分区的分区模板:
    主分区1主分区2三
    第二个的起始地址是 第一个分区的起始地址63 +第一个分区长度64677627 = 64677690
    第三个的起始地址亦是如此,是第二的起始地址加上分区长度,即
    75168135

    观察他们的起始地址:可以看出他们是连续的。故验证了分区与分区间是连续的。我们可以通过第一个分区的参数,推导出第二个分区的起始地址。

    所以我们得出在主分区(主磁盘分区)的开始扇区号,都是绝对扇区号,我们可以直接在go to sector界面直接能搜索到他们。

    0x2 扩展磁盘分区分析

    前面我们说过,如果把逻辑磁盘跟分区假定为一 一对应的关系,那么磁盘上仅会有四个,但是实际上并不会只有四个逻辑盘,而Windows处理这个就用了扩展分区这个概念,将多的分区以单链表的形式进行联通。
    所以扩展分区实际上来说是指向下一个用来定义分区的指针,我们下面来详细看看。

    可以看到GHIEF都是逻辑驱动器,显然超过了四个。
    逻辑驱动器

    这几个大概是20GB转换成扇区为单位大概就是 41943040
    用winhex找一下,发现它的Partition type是0x0F 对照手册,发现代表的是扩展分区

    在这里插入图片描述

    可以看到这就是一个扩展分区,我们且称它为主扩展分区,它其实是一个指针,并不代表实际的驱动器,我们跳到这个扇区地址看一看。

    看来扩展分区指向的地址并无引导代码,继续往下看
    在这里插入图片描述
    看到最后有一个结束标志,这是主扩展分区所索引到的地方,里面有两个表项
    我们称它为EBR1

    蓝色部分就是表项,它仅有两个表项

    看一下分区模板


    惊奇的发现扩展分区指向的已经不是绝对扇区号了,看到分区表的第一个表项是63,而不是所在的扇区地址加63,所以它是以一个相对值,它的绝对值是之前的
    绝对值基址
    加上63,所以这个大约4GB的逻辑盘的绝对地址应该是43728930 + 63 = 43728993扇区。
    我们再往下看看第二个表项,它也是一个相对地址,并它的type是05,表明它不是实际的一个逻辑盘,而仍然是一个指针,指向一个扩展分区,我们先计算出它的绝对地址是8369865 + 43728930 = 52098795扇区,跳到那里去

    下一个扩展分区

    观察分区模板,这就是EBR2的分区表结构,仍然是两个,我们可以相信,它是一个类似于下面的一个结构体

    struct EBR {
    	struct *LOGICALDRIVE logicDrive;//指向一个逻辑盘
    	struct *nextEBR;//指向下一个EBR
    };
    

    在这里插入图片描述
    注意的是EBR2的分区表第一个表项的是相对于EBR2的扇区地址,是一个相对值,而我们的基址是之前我们跳过来的那个地址,即52098795扇区,所以该逻辑盘的绝对扇区地址是52098795 + 63

    而对于分区表第二个表项,我们发现此时63 + 6297417 != 14667345
    而EBR1与这个的相对扇区地址是63 + 8369802 + 63 + 6297417 正好为 14667345,说明了它是以EBR1作为参照点的。

    由此我们可以得出,EBR的逻辑盘地址相对扇区地址是以当前EBR作为参考的,而第二项的地址,是以EBR1为参照的。我们最后再来验证下是不是对的
    跳到下一个扇区地址14667345 + 43728930 = 58396275

    EBR3的分区表如图所示
    EBR3
    EBR3分区模板
    验证下第二项是63 + 6281352 +14667345 = 20948760 +(10485760 + xxx)(因为我这里有一个5G的空闲空间插到中间了进来了= 31439205 ,它照理来说应该是以EBR1为基址的。

    我们用进入diskpart查看一下该磁盘的分区表:
    diskpart

    我们可以看到分区5和6之间差了好大一块,所以就是那块5G的大空间插进去无疑,但是并不影响我们的链表,只是偏移有了点问题。

    发一张非常好的结构图,你们可以参考下:
    下面的地址跟我上面不一致的,不要见怪,不过原理是完全一致。
    结构图我们至此可以总结出,一个MBR最多可管理四个分区,但根据实际需求需要更多的逻辑磁盘,所以扩展分区便为我们所用,每个EBR管理一个逻辑驱动器,并且可以索引到下一个EBR。

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  • Ubuntu无损扩展分区(目录)容量的方法

    千次阅读 2018-12-25 13:15:50
    最初我只给Ubuntu分配了30个G的空间, 昨天试用了一下VirtualBox安装了一个xp虚拟系统,用以解决Ubuntu下的pay online问题, 装完后系统提示磁盘空间不足1G, 于是就想起用Gparted扩展一下磁盘空间, 这个软件是Ubuntu...

    用了一段时间Ubuntu,碰到了UBuntu磁盘空间不足的问题, 最初我只给Ubuntu分配了30个G的空间, 昨天试用了一下VirtualBox安装了一个xp虚拟系统,用以解决Ubuntu下的pay online问题, 装完后系统提示磁盘空间不足1G, 于是就想起用Gparted扩展一下磁盘空间, 这个软件是Ubuntu默认就有的, 如果您的系统没有安装可以打开Ubuntu软件中心搜索Gparted进行安装;

    标题中提到的"分区"仅仅是为了便于大家理解, 因为分区是windows系统的概念, 而Ubuntu中是没有分区这个说法的, 在Ubuntu中所有的文件夹和文件都一级级归属于根目录"/";所有安装的软件也都会把程序的文件分布在不同的文件夹中, 其实windows的分区无形中减小了硬盘空间, 分区越多损失的空间越大, 而Ubuntu的目录结构可以把硬盘空间充分使用, 所以很多年前朋友买移动硬盘的时候我都建议不要分区, 分区完全可以用文件夹代替, 况且分区之后可用空间还会变小, 完全没必要;


    接下来, 我们开始用Gparted软件扩展Ubuntu目录的容量;

    这里我们需要用Ubuntu的U盘启动,这样才能通过Gparted扩展根目录的容量,只用sudo gparted 是无法扩容根目录的;

    U盘Ubuntu启动后,按下键盘左下角的Super键(win键), 调出Dash 输入gpar, Dash会自动定位到 Gparted;


    第二步, 打开Gparted 找到挂载点 " / " ,, 图片所示挂载点是倒数第二个 "/dev/sda6", 这个是Ubuntu系统的根目录, 整个磁盘空间的所在~ 文件系统的类型是 ext4, 在这个列表中还能看到windows系统的分区, 我们可以根据容量来判断出对应的是哪些区;


    第三步, 是最重要的一步, 这里就要开始扩容操作了, 那么这个软件真的不会使Ubuntu系统的文件损坏或丢失? 答案是肯定的, 我已经亲自实验过了, Ubuntu系统下的文件完好无损;

    为何这么神奇? 因为它的原理是把新的空闲区域衔接到原有区域的末尾或者开头, 对原有区域并没有进行格式化的覆盖操作, 所以Ubuntu中原有的文件不会受到任何影响~;

    但是唯一要注意的就是, 在Gparted中调整分区之后, 在windows下不要再用分区软件进行分区调整, 否则可能造成混乱;


    先看操作步骤:

    1. 先从windows的 ntfs 分区中提出一部分作为空闲区域;

    2. 然后把这个空闲区域通过"之前的空余空间 / 之后的空余空间"的转移操作, 移动到 ext4挂载点的上方或下方;

    3. 最后再将这个临近的空闲区域合并到现有区域的末尾或者开头;

    上图就是将要被分割空间的windows分区; 我们在之后的空余空间中输入 20000, 这个数字代表从ntfs分区中分出 20G 的空闲空间, 如下图;


    第四步, 我们已经得到了空闲分区, 接下来发现这个空闲分区并不是紧靠 /dev/sda6分区的, 如果不是相邻的区域是无法合并的, 他们之间还隔着一个 /dev/sda7 ,这个区域的类型是 linux-swap 交换空间, 而交换空间如果在使用之中的话是无法调整的, 所以我们需要把它先 off 掉, 然后才可以操作: 右键选择"关闭交换空间", 过一会儿swap就被关闭了;


    第五步, off掉交换空间之后, 我们就可以把"之前的空余空间" 设为0, "之后的空余空间"设为20000, 这样就把20G的空间移动到了swap分区的后面, 然后确定;


    第六步, 现在空闲空间就已经移动到swap分区的后面, 根目录/dev/sda6分区的前面了, 成为了根目录的相邻区域, 现在就可以把 /dev/sta6 的 "新大小" 加上这20G,我的盘原先是28G,现在已扩容为48G;

    按Super键调出Dash 输入ci, 打开"磁盘使用分析器";

    我们可以看到现在磁盘的具体容量:

    点击进入可以看到更详细的容量分布;


    至此, UBuntu系统的分区无损扩容完成.

    重启后进入UBuntu系统使用没有任何异常, 操作流畅, 数据完好无损.


    1.在linux上使用交换文件扩展交换空间:http://www.linuxdiyf.com/linux/12615.html

    2.扩展CoLinux的Ubuntu虚拟硬盘空间:http://www.linuxdiyf.com/linux/9723.html

    3.VMware下扩展Ubuntu根分区大小的方法:http://www.linuxdiyf.com/linux/9677.html

    4.Ubuntu 15.04 Unity和Ubuntu 14.04.2 Gnome2超小容量iso下载:http://www.linuxdiyf.com/linux/12054.html

    5.无损调整Linux分区容量步骤:http://www.linuxdiyf.com/linux/191.html

    6.vmware虚拟机下ubuntu扩大磁盘容量:vmware虚拟机下ubuntu扩大磁盘容量

     

    展开全文
  • CentOS 7.3 扩展/根分区大小

    千次阅读 2018-05-31 09:44:15
    硬件环境为VMWare虚拟机,扩展分配磁盘空间: 2. 查看磁盘大小fdisk -l: 3. 对磁盘进行分区fdisk /dev/sda: 4. 输入 m 查看帮助: 5. 输入 n 新增分区: 6. 输入 p 选择新增主分区并选择分区

    本文参考引用https://segmentfault.com/a/1190000007645451
    1. 硬件环境为VMWare虚拟机,扩展分配磁盘空间:
    这里写图片描述
    2. 查看磁盘大小fdisk -l:
    这里写图片描述
    3. 对磁盘进行分区fdisk /dev/sda:
    这里写图片描述
    4. 输入 m 查看帮助:
    这里写图片描述
    5. 输入 n 新增分区:
    这里写图片描述
    6. 输入 p 选择新增主分区并选择分区号、第一个扇区、最后一个扇区号(在此均用默认值):
    这里写图片描述
    7. 输入 w 写入分区表:
    这里写图片描述
    8. 再查看磁盘情况,已经多了一个分区:
    这里写图片描述
    9. 查看卷分组vgdisplay -v:
    这里写图片描述
    10. 为之前新增的分区创建物理卷 pvcreate /dev/sda3
    这里写图片描述
    11. 查看结果 pvdisplay:
    这里写图片描述
    12. 扩展卷分组 vgextend cl /dev/sda3:
    这里写图片描述
    13. 查看逻辑卷 lvdisplay:
    这里写图片描述
    14. 扩展逻辑卷 lvextend -L +183G /dev/cl/root:
    这里写图片描述
    15. 扩大文件系统 xfs_growfs /dev/cl/root:
    这里写图片描述
    16. 查看结果 df -Th:
    这里写图片描述

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