磁盘分区
一、磁盘连接的方式 与 设配文件名的关系
个人计算机常见的磁盘接口有两种，分别是IDE与SATA接口，目前的主流接口是SATA接口，但是老一点的主机其实大部分还是使用IDE接口。
下图左侧为IDE接口硬盘，右侧为SATA接口硬盘



IDE接口：由于一个IDE扁平电缆可以连接两个IDE设备，通常主机又都会提供两个IDE接口，因此最多可以接到4个IDE设备。







现在就开始讲讲分区，先明确一下概念：

主分区：一块物理硬盘上可以被独立使用的一部分，一个硬盘最多可以有4个主分区。

扩展分区：为了突破一个物理硬盘只能有4个分区的限制，引入了扩展分区。扩展分区和主分区的地位相当，但是扩展分区本身不能被直接使用，然而可以被继续划分成多个逻辑分区。

逻辑分区：逻辑分区可以有任意多个，但是不能独立存在，多个连续的逻辑分区可做为一个扩展分区。一个硬盘只能有一个扩展分区。

总结：也就是说，在一个物理硬盘上主分区和扩展分区加在一起最多仍然只有4个。但是扩展分区可以继续被划分成逻辑分区，而对多数用户而言，其实主分区和逻辑分区在使用上是没什么区别的。这样就达到了一快硬盘几乎可以有无限个分区的目的。

LINUX下分区实例分析：

现在电脑上有一个SCSI硬盘，这时查看设备
ls /dev

会发现有一个sda，如果是IDE硬盘，就是hda。

分区方案一：4个主分区

这时候能看到：sda,sda1,sda2,sda3,dsa4

分区方案二：一个主分区然后一个逻辑分区

这时候能看到：sda,sda1,sda2,sda5

这里sda是物理硬盘，sda1是主分区，sda2是扩展分区，sda5是逻辑分区（正是因为必须保留4个数字给主分区和扩展分区使用，所以逻辑分区的数字必须从5开始）。

分区方案三：一个逻辑分区

这里能看到：sda，sda1，sda5

见到这些数字不要害怕，这样一解释就很容易理解了。如果有多块物理硬盘就会出现sdb，sdc。

分区号1234按创建时间顺序分配，逻辑分区按从硬盘上分区位置分配。




linux系统下对硬盘和分区的命名方法。




　　 在Linux下对IDE的设备是以hd命名的，第一个ide设备是hda，第二个是hdb。依此类推


　　 一般主板上有两个IDE接口，一共可以安装四个IDE设备。主IDE上的两个设备分别对应hda和hdb，第二个IDE口上的两个设备对应hdc和hdd。


　　 一般硬盘安装在主IDE的主接口上，所以是hda


　　 光驱一般安装在第二个IDE的主接口上，所以是hdc(应为hdb是用来命名主IDE上的从接口)


　　 SCSI接口设备是用sd命名的，第一个设备是sda，第二个是sdb。依此类推


　　 分区是用设备名称加数字命名的。例如hda1代表hda这个硬盘设备上的第一个分区。


　　 每个硬盘可以最多有四个主分区，作用是1-4命名硬盘的主分区。逻辑分区是从5开始的，每多一个分区，数字加以就可以。


　　 比如一般的系统都有一个主分区用来引导系统，这个分区对应大家常说的C区，在linux下命名是hda1。后面我们分三个逻辑分区对应常说的D、E、F，在linux下命名是hda5、hda6、hda7


　　 给硬盘分区


　　 在slackware下有两个分区软件fdisk和cfdisk


　　 例如现已经有一个硬盘了，现在添加另一个硬盘到系统


　那么根据命名规则知道这个新添加的硬盘应该是hdb。可用下面命令给硬盘分区



fdisk /dev/hdb



　　你也可以用cfdisk来分区，命令如下



cfdisk /dev/hdb



　　格式化硬盘


　　格式化成ext3格式



mkfs.ext3 /dev/hdb1



　　格式化成reiserfs的格式



mkfs.reiserfs /dev/hdb1







让硬盘启动自动挂载


　　例如挂载/dev/hdb1分区到/mnt/hd目录下


　　用vi编辑/etc/fstab文件，加入如下内容



/dev/dhb1 /mnt/hd reiserfs defaults 1 1






二、磁盘分区表
磁盘分区表（partition table）：记录整块磁盘分区的状态，有64bytes。
当系统要写入磁盘时，一定要参考磁盘分区表，才能针对某个分区进行数据的处理。
关于为什么要进行分区，我在鸟哥的书讲的很笼统，从安全和性能的角度来思考。我在网上看到了一个很全的，可以参考一下：


为什么要对硬盘进行分区呢？因为一块大容量硬盘正如一个大柜子，要在这个柜子里存放各种文件，有很多种方法，但为了便于管理和使用，一般都会把大柜子分成一个一个的相对独立的“隔间”或“抽屉”，绝不会就把大柜子当做一个大抽屉来使用。硬盘的分区，正如大柜子的使用，把它们分成一个一个的逻辑分区（表现为一个个的逻辑盘符），有着不分区绝对无法比拟的好处。归纳起来主要有以下9个优点。

① 便于硬盘的规划、文件的管理。

可以将不同类型、不同用途的文件，分别存放在硬盘分区后形成的逻辑盘中。对于多部门、多人员共用一台微机的情况，也可以将不同部门、不同人员的文件，放置在不同的逻辑盘中，以利于分类管理，互不干扰。避免用户误操作（误执行格式化命令、删除命令等）造成整个硬盘数据全部丢失。

② 有利于病毒的防治和数据的安全。

硬盘的多分区多逻辑盘结构，更有利于对病毒的预防和清除。对装有重要文件的逻辑盘，可以用工具软件设为只读，减少文件型病毒感染的机率。即使病毒造成系统瘫痪，由于某些病毒只攻击C盘，也可以保护其他逻辑盘的文件，从而把损失降到最低。

在微机使用中，系统盘（通常是C盘）因各种故障而导致系统瘫痪的现象是常有的，这时往往要对C盘做格式化操作。如果C盘上只装有系统文件，而所有的用户数据文件（文本文件、表格和源程序清单等）都放在其他分区和逻辑盘上，这样即使格式化C盘也不会造成太大损失，最多是重新安装系统，数据文件却得到了完全地保护。

③ 硬盘分区可有效地利用磁盘空间。DOS以簇为单位为文件分配空间，而簇的大小与分区大小密切相关。划分不同大小的分区和逻辑盘，可减少磁盘空间的浪费。

④ 提高系统运行效率。系统管理硬盘时，如果对应的是一个单一的大容量硬盘，无论是查找数据还是运行程序，其运行效率都没有分区后的效率高。

⑤ 便于为不同的用户分配不同的权限。在多用户多任务操作系统下，可以为不同的用户指定不同的权限，放置在不同的逻辑盘上，比放置在同一逻辑盘的不同文件夹内效果更好。

⑥ 整理硬盘时，更能体会到分区的好处。

⑦ 镜像磁盘分区时，也必须在不同的分区之间进行操作。

⑧ 安装多个操作系统时，可能需要使用不同类型的文件系统，这也只能在不同的分区上实现。

⑨ 逻辑盘比较小，文件性能好，就是查杀毒速度也快得多。

1.在windows10下查看BIOS模式

（1）打开命令提示符（直接点击自己电脑上相对应的下图中的圈，或者按快捷键win+R）



输入cmd，打开命令提示符



在命令提示符中输入msinfo32



然后便可以看到右侧的BIOS模式



2.查看磁盘分区形式

按快捷键win+x（或者右键点击自己电脑上对应的下图红框的图标）



选择“磁盘管理”



在图中红色对应位置右键，选择“属性”，然后选择“卷”，这样就可以看到磁盘分区形式了



3.对磁盘进行分区合并

还是按照2中的方法进入“磁盘管理”界面，选中某个要合并到其他盘的分区的前一个分区，右键“扩展卷”（例如下图是将100.00G的分区合并到F盘中）



选中F盘， 右键“扩展卷”即可



之后一直下一步就OK了，完成后看到F盘的 容量增加了后吗的100.00G



4.磁盘分区

在对磁盘进行分区的时候，按照上面2中的方法进入磁盘管理器，然后选中要分区的盘，右击“压缩卷”，然后分配合适的空间大小即可，例如我对F盘进行扩展并分配了102400MB的空间，最后在F盘后面会出现一个100.00G的分区（未分配）。

 

 

盘分区有三种，主磁盘分区、扩展磁盘分区、逻辑分区。 
一个硬盘可以有一个主分区，一个扩展分区，也可以只有一个主分区没有扩展分区。逻辑分区可以若干。 
主分区是硬盘的启动分区，他是独立的，也是硬盘的第一个分区，正常分的话就是C驱。 
分出主分区后，其余的部分可以分成扩展分区，一般是剩下的部分全部分成扩展分区，也可以不全分，那剩的部分就浪费了。 
但扩展分区是不能直接用的，他是以逻辑分区的方式来使用的，所以说扩展分区可分成若干逻辑分区。他们的关系是包含的关系，所有的逻辑分区都是扩展分区的一部分 ] 
硬盘的容量＝主分区的容量＋扩展分区的容量 
扩展分区的容量＝各个逻辑分区的容量之和 
主分区也可成为“引导分区”，会被操作系统和主板认定为这个硬盘的第一个分区。所以C盘永远都是排在所有磁盘分区的第一的位置上。 
除去主分区所占用的容量以外，剩下的容量被认定为扩展分区。通俗的讲就是主分区是硬盘的主人，而扩展分区是这个硬盘上的仆人，主分区和扩展分区为主从关系。 
扩展分区如果不再进行分区了，那么扩展分区就是逻辑分区了。如果还需要进行分区操作的话，则所谓的逻辑分区只能从扩展分区上操作。就相当于在仆人中（扩展分区上）进行细分类，分成接电话的（D盘）、扫地的（E盘）、做饭的（F盘）等等。 
所以扩展分区和逻辑分区的关系相当于再分类关系。
转载于:https://blog.51cto.com/gzkhrh/2150409

磁盘知识储备参考
GPT分区数据格式分析

MBR分区表详解

# -*-coding:utf-8-*-
import binascii
import re

"""
device_type={'type_guid':'',' lba_start','lba_end':'','partition_mbyte'}
"""
DISK_IS_GPT = 0
DISK_IS_MBR = 1
PARTITION_TABLE_SECTOR = 32
ONE_SECTOR_BYTES = 512


def check_gpt_or_mbr(device):
    """
    this is device is gpt or mbr
    :param device: mount device
    :return:0 is gpt，1 is mbr
    """
    with open(device, 'rb') as disk:
        disk_type = disk.read(ONE_SECTOR_BYTES)[450]
        if disk_type == 238:  # ee的十进制为238
            return DISK_IS_GPT
        else:
            return DISK_IS_MBR


def sort_out_partition_item_guid(guid_str):
    """
    this is calc guid
    :param guid_str:guid_str is hex str
    :return: update_guid
    """
    test = str(guid_str)
    guid = "".join([i for index, i in enumerate(test) if index != 0]).replace('\'', '')
    footer = guid[-12:]
    intermediate1 = guid[-16:-12]
    intermediate0 = guid[12:16]  # d211
    result = re.sub(r"(?<=\w)(?=(?:\w\w)+$)", " ", guid[:12]).split(' ')
    result1 = re.sub(r"(?<=\w)(?=(?:\w\w)+$)", " ", intermediate0).split(' ')
    intermediate0 = "".join(result1[::-1])  # 11d2
    header = "".join(result[:4][::-1])
    intermediate = "".join(result[4:][::-1])
    update_guid = header + '-' + intermediate + '-' + intermediate0 + '-' + intermediate1 + '-' + footer
    return update_guid


def split_first_sector(b_stream, device_type):
    step = 128 if device_type == DISK_IS_GPT else 16
    for _i in range(0, len(b_stream), step):
        yield b_stream[_i:_i + step]


def partition_info_gpt(disk, device_type):
    device_info = []  # Used to store disk information
    for i in range(PARTITION_TABLE_SECTOR):  # Iterate through the sectors of 32 partition table entries
        byte_stream = disk.read(ONE_SECTOR_BYTES)
        if i > 1 and int(binascii.b2a_hex(byte_stream), 16) != 0:
            for partition in split_first_sector(byte_stream, device_type):
                check = binascii.b2a_hex(partition)
                partition_info = {}  # Used to store partition information
                if int(check, 16) != 0:
                    partition_info['type_guid'] = sort_out_partition_item_guid(
                        binascii.b2a_hex(partition[0:16]))
                    partition_info['lba_start'] = int.from_bytes(partition[32:40], 'little')
                    partition_info['lba_end'] = int.from_bytes(partition[40:48], 'little')
                    partition_mbyte = (partition_info['lba_end'] - partition_info[
                        'lba_start'] + 1) * ONE_SECTOR_BYTES // (
                                              1024 * 1024)
                    partition_info['partition_mbyte'] = partition_mbyte
                    device_info.append(partition_info)
    return device_info


def partition_info_mbr(disk, device_type):
    device_info = []
    header_bytes = disk.read(ONE_SECTOR_BYTES)
    partition_info = header_bytes[446:510]
    for partition in split_first_sector(partition_info, device_type):
        check = binascii.b2a_hex(partition)
        partition_info = {}
        check_activity = hex(partition[0])
        if int(check,16) != 0:  # Check if the partition table entry is a meaningful partition table entry and is the active partition

            partition_info['check_activity'] = check_activity
            partition_info['check_main'] = hex(partition[4])
            partition_info['lba_start'] = int.from_bytes(partition[8:12], 'little')
            sum_sector = int.from_bytes(partition[12:16], 'little')
            partition_info['lba_end'] = sum_sector + partition_info['lba_start']
            partition_info['partition_mbyte'] = (partition_info['lba_end'] - partition_info[
                'lba_start'] + 1) * ONE_SECTOR_BYTES // (1024 * 1024)
            device_info.append(partition_info)
    return device_info


def from_sector_partition_item(device):
    """
    statistics disk information
    :param device:mount device
    :return:device_info
    """
    device_type = check_gpt_or_mbr(device)

    with open(device, 'rb') as disk:
        if device_type == DISK_IS_GPT:  # Gpt partition when equal to 0
            return partition_info_gpt(disk, device_type), device_type
        else:
            result = [i for i in partition_info_mbr(disk, device_type) if i['check_activity'] == '0x80']
            return result, device_type


if __name__ == "__main__":
    # gpt_or_mbr=0 is gpt or gpt_or_mbr=mbr
    disk_info, gpt_or_mbr = from_sector_partition_item('\\\\.\\PHYSICALDRIVE0')
    for i in disk_info:
        print(i)
    print(gpt_or_mbr)


运行结果如下，partition_mbyte为每个盘的大小单位为MB



可以看出运行结果和disk genius软件获取到的分区信息是一致的