解决方案：Linux发现之旅第一部分，第四课，磁盘分区完成Ubuntu的安装

内容介绍

1. 第一部分的第四课: 磁盘分区并完成Ubuntu安装

2，第五节课预览的第一部分: Unity桌面，如果生活就像一见钟情

磁盘分区

在上一课中，我们正式开始安装Ubuntu，但是在进行分区步骤时，编辑器突然停止了. 这是怎么回事？

请不要挤压我；如果您真的想挤我，请“海边”，让我一下子受够（爱）（想想俞承清的“让我爱一个够了”），感受苏悟的感觉.

是这样的: 磁盘分区是非常重要且困难的知识点.

因此，我们仅使用本课程来讨论磁盘分区的概念，磁盘的组成，文件系统等.

磁盘分区应该被视为安装Linux系统中非常关键的一步. 它可以将硬盘分为几个区域，尤其是在安装双系统时（例如，在Windows操作系统之外安装Linux系统）.

分区硬盘的优点是我们的操作系统不会互相干扰，因此我们可以履行职责.

因此，在继续上一课中的安装Ubuntu的步骤之前，我们需要学习以下内容: 磁盘分区和磁盘分区的作用.

注意: 我希望如果您要安装双系统，例如在Windows外部安装Ubuntu或在Mac OS外部安装Ubuntu，请提前备份原始系统. 尽管我们逐步遵循了本课程的步骤，但应该不会有任何麻烦. 但是，磁盘分区具有一定的风险: 良好的分配是令人愉快的；分配不当就是一首歌.

简而言之，最好保持谨慎.

关闭磁盘盖

在本章中，让我们了解硬盘. 硬盘通常称为“硬盘”.

当前的硬盘通常分为HDD（硬盘驱动器，传统磁盘型机械硬盘）和SSD（固态磁盘，固态硬盘）.

以下示例中的硬盘是HDD. SSD已成为近年来的热门话题. 现在，许购买配备了固态硬盘的计算机. 它们很昂贵，但是速度比传统的磁盘型硬盘快得多.

普通计算机的硬盘是什么样的？

您看到了吗？以上是硬盘的外观.

那么硬盘内部是什么样的？

有点像留声机吗？留声机内部有一个记录，记录不断旋转，然后磁头“读取”数据.

尽管硬盘通常不是单个磁盘，而是几个堆叠在一起的磁盘，但是其原理在某种程度上类似于留声机. 硬盘的速度远远高于留声机. 硬盘还使用磁头读取和写入数据.

使用下图比较HDD硬盘（左）和SSD硬盘（右）:

传统机械硬盘（HDD）: 它由磁盘，磁头，旋转轴，控制电动机和其他零件组成. 工作时，光盘旋转，磁头位于光盘上的指定位置以进行读写操作，从某种意义上说，它类似于旧留声机的结构. 传统硬盘的优点是容量大，成本低，使用寿命长，适合大容量数据写入. 但是缺点也很明显，例如体积大，重量大，发热大，速度慢，抗振性强，噪音大. 等等.

SSD固态驱动器: 通常由NAND闪存制成. 由于没有机械部件，因此其稳定性，噪音，发热和抗震性均优于传统机械硬盘，并且读写速度也更快. 当然，闪存的成本较高，因此SSD的价格也较高. 以相同的1TB容量为例，传统的机械硬盘仅花费500元左右，而SSD至少需要2,000元.

硬盘数据存储的原理

硬盘包括一个到几个高速旋转磁盘以及一个放置在执行器悬臂上的磁头.

数字数据在平坦的磁性表面上存储和检索. 通过非常靠近磁性表面的磁头的电磁电流将信息写入磁盘，并且极性会因电磁电流而改变. 可以以相反的方式读取信息，例如，当读取头经过记录的数据时，磁场会导致线圈中的电信号发生变化.

磁盘的物理结构

硬盘的物理结构通常由磁头和磁盘，电动机，主控制芯片和电缆组成；当主电动机驱动光盘旋转时，辅助电动机将一组（磁头）驱动到相应的磁盘，并且为了确定是读取磁盘的正面还是背面，磁头浮在磁盘表面上以进行绘制与磁盘同心的圆形轨道（轨道或圆柱体）. 此时，磁头的磁感应线圈感测磁盘表面上的磁性. 按照硬盘制造商指定的读取时间或数据间隔找到该扇区，以获取该扇区的数据内容.

轨道: 当磁盘旋转时，如果将磁头保持在一个位置，则每个磁头都会在磁盘表面绘制一个圆形轨道. 这些圆形轨道称为轨道.

圆柱体: 在由多张光盘组成的光盘组中，圆柱面（圆柱体）由不同光盘的多个磁道组成，但半径相同.

扇区: 磁盘上的每个磁道均等地分为几个弧段. 这些弧段是硬盘的扇区. 硬盘的第一个扇区称为引导扇区.

磁头: 硬盘上读取数据的关键组件. 其主要功能是将存储在硬盘上的磁信息转换为电信号以进行外部传输，其工作原理是使用特殊材料的电阻. 该值将遵循磁场变化的原理在硬盘上读写数据. 磁盘. 磁头的质量在很大程度上决定了硬盘的存储密度.

盘片: 将数据存储在硬盘中的介质. 硬盘盘使用坚固耐用的材料制成，并且磁粉附着在铝合金（新材料也是玻璃）盘的表面上，并且表面处理得相当平滑. 这些磁性粉末被分为许多称为轨道的同心圆. 在每个同心圆轨道上，有无数个任意排列的小磁铁，分别代表0和1的状态. 当这些小磁铁受到来自磁头的磁力的影响时，它们的排列方向将相应改变. 使用磁头的磁力来控制一些小磁铁的方向，以便每个小磁铁都可以用来存储信息. 硬盘由堆叠在一起的多个磁盘组成，这些磁盘通过垫圈彼此隔开.

注意: 每张光盘有两个侧面，因此每个光盘都有2个磁头.

磁盘的逻辑结构

操作系统（Windows，Linux或Mac OS等）在读写硬盘时需要使用文件系统，以将硬盘的各个扇区组合成群集，并为操作创建文件和树目录系统系统访问由于操作系统直接处理大量扇区，因此搜索变得容易，这很麻烦.

A: 跟踪

B: 风扇表面

C: 部门

D: 群集（群集，扇区组）

在硬盘上找到某个数据记录位置: 扇区. 使用三维定位.

磁盘碎片整理

了解硬盘的基本原理，让我们谈谈磁盘碎片整理.

什么是磁盘碎片整理？

实际上，顾名思义，我们已经可以猜到十个.

简单来说，磁盘碎片整理是使用系统软件或磁盘碎片整理软件来重新排列在长期使用计算机磁盘时生成的碎片和凌乱的文件，这可以提高计算机的整体性能和运行速度.

磁盘碎片应称为文件碎片，因为文件分散并存储在整个磁盘的不同位置，而不是连续存储在磁盘的连续群集中.

使用硬盘一段时间后，由于重复写入和删除文件，磁盘中的空闲扇区将分散到整个磁盘中的离散物理位置，因此文件不能存在于连续的扇区中. 这样，在读写文件时，需要到不同的地方进行读取，这增加了磁头的来回运动并降低了磁盘的访问速度.

磁盘碎片整理之前

磁盘碎片整理后:

磁盘碎片整理的好处:

进行碎片整理后，我们硬盘上的文件变得紧凑，不会分散到各处. 这样，我们在读取和写入数据时无需从不同位置提取它. 我们的操作系统可以运行得更快（如果您使用计算机已有几年，并且以前从未对磁盘进行过磁盘碎片整理，而突然进行了磁盘碎片整理，则加速非常明显. ）

第二个好处对于我们的课程非常有用. 因为我们的课程主要是对磁盘进行分区，以便合理地安排我们的Linux操作系统和Windows操作系统. 碎片整理将完全准备磁盘分区. 如果不进行碎片整理，则可能会（很少）有某些风险（由于磁盘分区而导致操作系统的某些文件消失），因此Windows系统将变得不稳定.

由于碎片整理几乎是有益且无害的，因此最好在开始安装Ubuntu系统之前在Windows系统上进行“磁盘碎片整理”. 这可以使我们的硬盘更“干净”和“常规”.

以下内容演示了如何在Win7下对磁盘进行碎片整理:

1. 开始->所有程序->附件->系统工具->磁盘碎片整理程序

2. 单击“磁盘碎片整理程序”后，将出现以下窗口:

3. 点击“分析磁盘”按钮

4. 分析之后，可以进行碎片整理，单击“碎片整理磁盘”按钮

注: 在磁盘清洁过程中，请尝试不要关闭或重新启动计算机，并不要移动计算机，否则可能损坏磁盘. 一般来说，不会有大问题. 但是我们应该照顾我们的计算机兄弟，以便它可以更好地为我们服务.

什么是磁盘分区

为了更好地说明磁盘分区，我们使用一些图片进行说明.

首先，我们将您当前的硬盘驱动器与一个圆进行比较，如下所示:

我们可以看到: 如果您的硬盘中仅安装​​了Windows操作系统，那么总体印象就是这样.

我们可以说目前硬盘主要是Windows. 由于Windows操作系统是唯一的，因此它基本上可以根据需要将文件存储在硬盘上.

如果此时我们安装Linux操作系统，因为不可能将两个操作系统都安装在硬盘上的同一位置，则IT科学家发明了“磁盘分区”（分区的英文为“ Partition”） ）.

简单地说，磁盘分区是使用分区编辑器将磁盘分为几个逻辑部分. 幸运的是，这并不是用刀将硬盘切成几块的. 分区是一个虚拟的概念.

假设我们将硬盘分为两半，Linux为50％，Windows为50％，那么硬盘的情况如下:

通过这种方式，两个操作系统可以和平共处.

文件系统

在每个分区中，文件都是按照某种称为“文件系统”的方法进行存储和组织的.

使用文件系统保存数据的用户不必关心实际将数据保存在硬盘（或CD-ROM）上有多少个数据块，只需要记住文件的目录和文件名即可.

文件系统还指定谁有权访问此文件或那个文件. 许多现代文件系统都是日记文件系统. 当文件系统出现故障（例如内核崩溃或突然断电）时，日记文件系统更易于维护一致性，并且可以快速恢复.

严格来说，文件系统是一组抽象数据类型，用于实现诸如数据存储，层次结构，访问和获取之类的操作.

一个非常重要的规则: 每个分区只能有一个文件系统！

有许多不同类型的文件系统. 让我们知道它:

Microsoft的文件系统（包括DOS和Windows操作系统）

FAT16: 具有一定期限的文件系统，可以管理不超过4GB的分区. 许多中文文件说FAT16只能管理不超过2GB的分区. 这是因为它们基于DOS，Win 95，Win 98和Win ME操作系统. 在这些操作系统上，FAT16只能管理分区. 分区不大于2GB. 但是，英文数据（Microsoft Microsoft官方数据）显示为4GB，这意味着Windows XP系统最多可以管理4GB分区.

为什么是4GB？因为FAT16中的16代表16位群集（群集，以前说群集是指多个扇区，通常每个扇区为512字节），所以Windows XP系统中FAT16文件系统中最大的群集大小可以达到65536字节. 2到16的幂是65536. 因此65536 * 65536 = 4294967296 = 4 * 1024 * 1024 * 1024，所以它是4GB（1 GB = 1024 MB = 1024 * 1024 KB = 1024 * 1024 * 1024B. 这里B是字节的缩写，1024是10的2个幂. 在DOS，Win 95，Win 98和Win ME操作系统中，最大群集大小为32768字节，因此FAT16实际上只能在这些操作系统中管理2GB分区. 从DOS操作系统到Windows XP（从Windows NT系统派生）都使用FAT16.

FAT32: 自Win 98开始流行，它是FAT32的增强版本. 可以管理不大于2TB的分区（1TB = 1024GB，所以2TB = 2048GB）. FAT16和FAT32是“胖兄弟组合”（fat在英语中的意思是“ fat”. 当然，FAT是File Allocation Table（文件分配表）的缩写，意思是“文件分配表”）是产生磁盘碎片的好手，因为群集公司管理方法的缺陷之一是它可能浪费空间，所以我不会深入解释，否则今天的课程将是无止境的. 因此，对于这两个文件系统，您需要经常对磁盘进行碎片整理，否则您的分区将变得越来越混乱.

NTFS: 它是Win NT操作系统中的首次使用. 后来，我们还知道Win NT演变为Win XP. 到目前为止，Win 10实际上是Win NT内核的不断发展. 因此，NTFS是新技术文件系统，它是NT（新技术）文件系统. NTFS可以管理16Eo分区（大约为GB），这当然是理论值.

NTFS也将数据文件存储在群集中，但是NTFS中群集的大小不取决于磁盘或分区的大小. 群集大小的缩小不仅减少了磁盘空间的浪费，而且还减少了磁盘碎片的可能性. 与FAT文件系统相比，NTFS是日记类型的文件系统，因此在发生系统故障或突然断电时，NTFS可以更轻松地恢复数据. NTFS还可以加密和压缩文件. 但是它也会产生磁盘碎片，但是比FAT文件系统要好得多.

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