Linux

Linux磁盘概念

个人计算机常见的磁盘接口有两种， 分别是IDE不SATA接口，目前(2009)的主流已经是SATA接口了。

以IDE接口来说，由于一个IDE扁平电缆可以连接两个IDE装置，又通常主机都会提供两个IDE接口，因此最多可以接到四个IDE装置。 也就是说，如果你已经有一个光盘设备了，那么最多就只能再接三颗IDE接口的磁盘啰。 这两个IDE接口通常被称为IDE1(primary)及IDE2(secondary)， 而每条扁平电缆上面癿IDE装置可以被区分为Master不Slave。这四个IDE装置癿文件名为：

以下的名称以及顺序都是固定的

IDE\Jumper Master Slave
IED1（primary） /dev/hda /dev/hdb
IED2（Secondary） /dev/hdc /dev/hdd

再以SATA接口来说，由于SATA/USB/SCSI等磁盘接口都是使用SCSI模块来驱动的， 因此这些接口的磁盘装置文件名都是/dev/sd[a-p]的格式。 但是与IDE接口不同的是，SATA/USB接口的磁盘根本就没有一定的顺序，那如何决定他的装置文件名呢？ 这个时候就得要根据Linux核心侦测到磁盘的顺序了！这里以底下的例子来让你了解：

例题：

如果你的PC上面有两个SATA磁盘以及一个USB磁盘，而主板上面有六个SATA的插槽。这两个SATA磁盘分别安插在主板上的SATA1, SATA5插槽上， 请问这三个磁盘在
Linux中的装置文件名为何？

答：由与是使用侦测到的顺序来决定装置文件名，并非与实际插槽代号有关，因此装置癿文件名如下：

  1. SATA1插槽上的檔名：/dev/sda
  2. SATA5插槽上的檔名：/dev/sdb
  3. USB磁盘(开机完成后才被系统捉到)：/dev/sdc

磁盘

一颗磁盘的数据主要存在其盘面上，磁盘面由磁柱构成，磁柱又可以分为很多的扇区。一颗磁盘最重要的扇区就是第一个扇区，这里记录着正科磁盘最重要的信息，主要有两个重要的信息：

  1. 主要启动记录区MBR（Master Boot Record）：可以安装开机管理程序的地方，有466 Bytes
  2. 分割表（partition table）: 记录整颗磁盘分割信息，有64bytes

由于分割表只有64bytes，所以只能存储四笔的分割信息，也就是说，磁盘的主要分割区只有四个。如果想要分割跟多的区的话，就只能通过extend延伸分割的方式来处理了。延伸分割的目的是使用额外的扇区来记录分割信息，延伸分割本身并不能被拿来格式化。 然后我们可以透过延伸分割所指向的那个区块继续作分割的记录。如下图所示：

上述的分割槽在Linux系统中的装置文件名分别如下：

  1. P1:/dev/hda1
  2. P2:/dev/hda2
  3. L1:/dev/hda5
  4. L2:/dev/hda6
  5. L3:/dev/hda7
  6. L4:/dev/hda8
  7. L5:/dev/hda9

要注意的是：如果延伸分割被破坏，所有逻辑分割将会被删除。因为逻辑分割的信息都记录在延伸分割里面。

磁盘需要分割的原因主要有两个：

  1. 数据的安全性：由于各个分割区之间是互相独立的，一个区数据坏了并不影响其他数据区的数据
  2. 系统性能的考虑：由于数据只能存在一个分割区上，因此当需要读取数据的时候，磁头只会搜索该区所在的磁柱的范围，是的磁臂的摆动幅度不会太大，从而加快了数据的读取。

开机流程与主要启动记录区(MBR)

计算机主板上面有两个东西，一个是CMOS，主要记录各项硬件参数且嵌入到主板上面的存储器，另外一个就是BIOS，写入到主板上面的一个韧体（也就是一个软件程序）。开机时，计算机会先运行BIOS，该程序会根据用户的设定来取得能够开机的硬盘，并且读取该硬盘的第一个扇区中的MBR区域，该位置存放的是最基本的开机管理程序（boot loader），此时BIOS运行结束，记下来就是开机管理程序的事情了。

开机管理程序的任务就是加载核心档案，由于开机管理程序是操作系统在安装的时候所提供的，所以他可以识别硬盘内的文件系统格式，从而加载核心档案，然后接下来就是核心档案的工作了，开机管理程序到此结束。接下来就是操作系统的任务了！

简答来说，这个开机的流程为：

  1. BIOS：开机主动执行的韧体，会识别可一个可开机的装置；
  2. MBR：第一个可开机装置的第一个扇区内的主要启动记录区，含有开机管理程序
  3. 开机管理程序（boot loader）：一支可读取核心档案来执行的软件程序
  4. 核心档案：开始操作系统的功能。

至于多重引导开机的情况，可以参考下图：

在上图中我们可以发现，MBR的开机管理程序提供两个选单，选单一(M1)可以直接加载Windows癿核心档案来开机；选单事(M2)则是将开机管理工作交给第二个分割槽的启动扇区(boot sector)。当使用者在开机的时候选择选单二时，那么整个开机管理工作就会交给第二分割槽的开机管理程序了。当第二个开机管理程序启动后，该开机管理程序内(上图中)仅有一个开机选单，因此就能够使用Linu的核心档案来开机啰。 这就是多重引导的工作情况啦！我们将上图作个总结：

  1. 每个分割槽都拥有自己的启动扇区(boot sector)
  2. 图中的系统槽为第一及第二分割槽，
  3. 实际可开机的核心档案是放置到各分割槽内的！
  4. loader只会识识自己的系统槽内的可开机核心档案，以及其他loader而已；
  5. loader可直接指向或者是间接将管理权转交给另一个管理程序。