parted分区工具

块设备概览

我们日常使用的磁盘在Unix/Linux中称为 块设备 ,之所以称为块设备是因为这些设备的读写数据总是以一个固定大小的块来完成。所以当硬盘插入主机显示的设备文件是有别于打印机、麦克风或者相机。要列出所有连接到Linux系统的跨设备,可以使用 lsblk 命令(list block devices):

lsbk

显示可能类似:

NAME         MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda            8:0    0 953.9G  0 disk
├─sda1         8:1    0   256M  0 part /boot/firmware
└─sda2         8:2    0    32G  0 part /
mmcblk0      179:0    0  29.3G  0 disk
├─mmcblk0p1  179:1    0  29.3G  0 part
├─mmcblk0p2  179:2    0   128K  0 part
...

上述 lsblk 命令仅仅用于侦测和显示设备,不会修改,所以可以在任何数据设备上使用。可以看到 TYPE MOUNTPOINT 有两种类型 diskpart 分别表示磁盘和分区

dmesg显示块设备

如果将USB移动硬盘设备插入系统,可以从系统日志中显示出相关信息,可以使用dmesg命令:

sudo dmesg | tail

插入和拔出设备都会看到磁盘块设备信息变化

文件系统概览

在真正开始使用磁盘块设备之前,我们需要在块设备上创建文件系统。

警告

本段操作是一个高危操作,会破坏磁盘上数据,所以请确保操作的是没有重要数据的磁盘,并且已经提前做好了数据备份。 警告!!!

实际上块设备也能直接操作,例如以下案例:

  • 我们可以卸载一个磁盘文件系统挂载 /dev/sdx (假设有这个 sdx 磁盘设备文件)

    umount /dev/sdx{,1}
    
  • 在磁盘设备没有挂载情况下,我们可以直接向裸设备写入数据:

    echo 'hello world' > /dev/sdx
    

虽然我们没有挂载磁盘文件系统,实际上写入到块设备文件的字符串依然可以读出:

head -n 1 /dev/sdx

可以看到输出的信息就是我们写入的:

hello world

parted工具

parted是一个创建和维护分区表的工具,提供了交互模式和直接的命令行模式(可以在shell中使用).

基本命令模式(注意,选项在设备名前面,命令在设备之后,这样选项就会传递给`parted`命令):

parted [OPTION]... [DEVICE [COMMAND [PARAMETERS]...]...]

举例:

parted -a optimal /dev/sda mkpart primary 0% 256MB

注解

在磁盘块设备使用中,有一个非常重要的选项是 磁盘块设备4K对齐 ,上述参数 -a optimal 就是启用4K对齐设置,可以确保分区完全4K对齐,提高磁盘读写性能。

检查分区 /dev/sda 是否4k对齐:

parted /dev/sda align-check opt 1

输入显示:

1 aligned

则表明分区已经对齐

  • 列出磁盘分区:

    parted /dev/sda print
    

显示输出:

Model: WD My Passport 25F3 (scsi)
Disk /dev/sda: 1024GB
Sector size (logical/physical): 512B/4096B
Partition Table: msdos
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    Type     File system  Flags
 1      1049kB  269MB   268MB   primary  fat32        boot, lba
 2      269MB   34.6GB  34.4GB  primary  ext4
  • 如果已经进入 parted 交互模式,可以通过 select 命令切换磁盘:

    (parted) select /dev/sdX
    
  • 重建分区表

分区表是通过命令 mklabel 完成的,类型有 msdos (即传统的DOS分区表),也可以使用现在主流的 gpt

parted /dev/sda mklabel gpt

警告

警告 :重建分区表将擦除磁盘上所有数据。

  • 创建分区

使用交互命令 mkpart 可以实现创建分区,但是非常繁琐。直接命令行实现较为快捷:

parted -a optimal /dev/sda mkpart primary 0% 256MB

注解

Linux SSD分区对齐 实践时,我发现这里的 parted -a optimal 参数起始位置设置 0% 实际上就是 1MiB alignment 。不过,对于USB转SATA接口的控制器,如果控制器提供给Linux内核的 I/O limits 参数 optimize_io_size 是特殊的 33553920 (32MiB),则会导致 parted 使用 0% 无法对齐。

  • 调整分区大小: resizepart 命令可以调整分区大小

  • 删除分区 - 这里数字 1 表示分区1:

    parted /dev/sda rm 1
    
  • 挽救分区

rescure 可以恢复开始和结束点之间的分区,如果在这个开始和结束点之间的分区被找到, parted 就会尝试恢复:

(parted) rescue
Start? 1
End? 15000
(parted) print
Model: Unknown (unknown)
Disk /dev/sdb1: 15.0GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: loop
Disk Flags:
Number Start End Size File system Flags
1 0.00B 15.0GB 15.0GB ext4
  • 修改分区标记 - 支持多种分区标记:

    • boot

    • root

    • swap

    • hidden

    • raid

    • lvm

    • lba

    • legacy_boot

    • irst

    • esp

    • palo

举例:

(parted) set 2 boot on

案例实践

LFS(Linux from scratch) 磁盘分区准备工作中,使用 parted 来完成分区

  • 初始化磁盘分区表(擦除原先的所有数据):

    parted /dev/sda mklabel gpt
    
  • 创建第一个 sda1 分区,用于EFI启动:

    parted -a optimal /dev/sda mkpart ESP fat32 0% 256MB
    parted /dev/sda set 1 esp on
    
  • 主分区59G空间,剩余用于swap:

    parted -a optimal /dev/sda mkpart primary ext4 256MB 59GB
    parted -a optimal /dev/sda mkpart primary linux-swap 59GB 100%
    
  • 完成后最后检查 fdisk -l /dev/sda

    Disk /dev/sda: 56.5 GiB, 60666413056 bytes, 118489088 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: gpt
    Disk identifier: 25AAF5C2-70A9-4B7A-8350-C11F96658DC1
    
    Device         Start       End   Sectors  Size Type
    /dev/sda1       2048    499711    497664  243M EFI System
    /dev/sda2     499712 115234815 114735104 54.7G Linux filesystem
    /dev/sda3  115234816 118487039   3252224  1.6G Linux swap
    

参考