linux学习-磁盘分区

各硬件在Linux中的文件：

各个元件或设备在Linux下面都是“一个文件！

几乎所有的硬件设备文件都在/dev这个目录内，常见的设备与其在Linux当中的文件名：

磁盘分区：

所有盘片的同一 个磁道我们称为柱面 （Cylinder）， 通常那是文件系统的最小单位，也就是分区的最小单位。

两种分区表格式：MBR 和 GPT

MBR中开机管理程序纪录区与分区表则通通放在磁盘的第一个扇区， 这个扇区通常是 512Bytes 的大小：主要开机记录区（Master Boot Record, MBR）可以安装开机管理程序的地方，有446 Bytes；分区表（partition table）记录整颗硬盘分区的状态，有64 Bytes。

由于分区表所在区块仅有64 Bytes容量，因此最多仅能有四组记录区，每组记录区记录了该区 段的启始与结束的柱面号码。 若将硬盘以长条形来看，然后将柱面以直条图来看，那么那64 Bytes的记录区段有点像下面的图示：

数字与该分区所在的位置有关

如何将一颗硬盘分区成十个以上的分区的？

由于分区表就只有64 Bytes而已，最多只能容纳四笔分区的记录， 这四个分区的记录被称为 主要（Primary）或延伸（Extended）分区。延伸分区的想法是： 既然第一个扇区所在的分区表只能记录四笔数据， 那我 可否利用额外的扇区来记录更多的分区信息？实际上图示有点像下面这样：

实际上延伸分区并不是只占一个区块，而是会分佈在每个分区的最前面几个扇区来记载 分区信息的！延伸分区的目的是使用额外的扇区来记录分区信息，延伸分区本身并不能被 拿来格式化。然后我们可以通过延伸分区所指向的那个区块继续作分区的记录。

如上图右下方那个区块有继续分区出五个分区， 这五个由延伸分区继续切出来的分区，就被 称为逻辑分区（logical partition）。 同时注意一下，由于逻辑分区是由延伸分区继续分区出 来的，所以他可以使用的柱面范围就是延伸分区所设置的范围喔！

同样的，上述的分区在Linux系统中的设备文件名分别如下：

So：

GPT 磁盘分区表在扇区的定义上面， 大多会使用所谓的逻辑区块位址（Logical Block Address, LBA）来处理。GPT 将磁盘所有区块以此 LBA（默认为 512Bytes ） 来规划， 而第一个 LBA 称为 LBA0 （从 0 开始编号）。

GPT 使用了 34 个 LBA 区块来纪录分区 信息！除此之外，整个磁盘的最后 33 个 LBA 也拿来作为另一个备份！这样或许会比较安全些吧！ 详细的结构有点像下面的模样：

BIOS 与 UEFI 开机检测程序

1、BIOS + MBR/GPT 的开机流程

CMOS是记录各项硬件参 数且嵌入在主板上面的储存器，BIOS则是一个写入到主板上的一个固件（再次说明， 固件就 是写入到硬件上的一个软件程序）。这个BIOS就是在开机的时候，计算机系统会主动执行的 第一个程序了！

接下来BIOS会去分析计算机里面有哪些储存设备，我们以硬盘为例，BIOS会依据使用者的设 置去取得能够开机的硬盘， 并且到该硬盘里面去读取第一个扇区的MBR位置。 MBR这个仅 有446 Bytes的硬盘容量里面会放置最基本的开机管理程序， 此时BIOS就功成圆满，而接下 来就是MBR内的开机管理程序的工作了。

这个开机管理程序的目的是在载入（load）核心文件， 由于开机管理程序是操作系统在安装 的时候所提供的，所以他会认识硬盘内的文件系统格式，因此就能够读取核心文件， 然后接 下来就是核心文件的工作，开机管理程序也功成圆满，将之后的工作就交给大家所 知道的操作系统啦！

如果你的分区表为 GPT 格式的话，那么 BIOS 也能够从 LBA0 的 MBR 相容 区块读取第一阶段的开机管理程序码， 如果你的开机管理程序能够认识 GPT 的话，那么使用 BIOS 同样可以读取到正确的操作系统核心喔！换句话说， 如果开机管理程序不懂 GPT ，例 如 Windows XP 的环境，那自然就无法读取核心文件，开机就失败了

由于 LBA0 仅提供第一阶段的开机管理程序码，因此如果你使用类似 grub（多重开机引导） 的开机管理程序的话，那么就得要额外分区出一个“ BIOS boot ”的分区， 这个分区才能够放置其他开机过程所需的程序码！

BIOS与MBR都是硬件本身会支持的功能，至于Boot loader则是操 作系统安装在MBR上面的一套软件了。由于MBR仅有446 Bytes而已，因此这个开机管理程序是非常小而美的。 这个boot loader的主要任务有下面这些项目：

计算机系统里面可能具有两个以上的开机管理程序：开机管理程序除了可以安装在MBR之外， 还可以安装在每个分区的开机扇区（boot sector）

举一个例子来说，假设你的个人计算机只有一个硬盘，里面切成四个分区，其中第一、 二分区分别安装了Windows及Linux， 你要如何在开机的时候选择用Windows还是Linux开机 呢？假设MBR内安装的是可同时认识Windows/Linux操作系统的开机管理程序， 那么整个流 程可以图示如下：

MBR的开机管理程序提供两个菜单，菜单一（M1）可以直接载入 Windows的核心文件来开机； 菜单二（M2）则是将开机管理工作交给第二个分区的开机扇区 （boot sector）。当使用者在开机的时候选择菜单二时， 那么整个开机管理工作就会交给第 二分区的开机管理程序了。 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 有一个开机菜单，因此就能够使用Linux的核心文件来开机。

“如果要安装多重开机， 最好先安装Windows再安装 Linux”呢？这是因为：

Linux在安装的时候，你可以选择将开机管理程序安装在MBR或各别分区的开机扇区， 而 且Linux的loader可以手动设置菜单（就是上图的M1, M2...），所以你可以在Linux的boot loader里面加入Windows开机的选项；

Windows在安装的时候，他的安装程序会主动的覆盖掉MBR以及自己所在分区的开机扇 区Linux 磁盘管理，你没有选择的机会， 而且他没有让我们自己选择菜单的功能。

因此，如果先安装Linux再安装Windows的话，那MBR的开机管理程序就只会有Windows的项 目，而不会有Linux的项目 （因为原本在MBR内的Linux的开机管理程序就会被覆盖掉）。 那 需要重新安装Linux一次吗？当然不需要，你只要用尽各种方法来处理MBR的内容即可。 例如 利用Linux的救援模式来挽救MBR

2、UEFI + GPT 开机流程

Linux安装模式下的磁盘分区

文件系统与目录树的关系（挂载）

所谓的“挂载”就是利用一个目录当成进入点，将磁盘分区的数据放置在该目录下； 也就是 说，进入该目录就可以读取该分区的意思。这个动作我们称为“挂载”，那个进入点的目录我们 称为“挂载点”。 由于整个Linux系统最重要的是根目录，因此根目录一定需要挂载到某个分区 的。 至于其他的目录则可依使用者自己的需求来给予挂载到不同的分区。我们以下图来作为 一个说明：

上图中假设我的硬盘分为两个分区，partition 1是挂载到根目录，至于partition 2则是挂载 到/home这个目录。 这也就是说，当我的数据放置在/home内的各次目录时，数据是放置到 partition 2的，如果不是放在/home下面的目录， 那么数据就会被放置到partition 1了

主机的服务规划与硬件的关系

主机硬盘的主要规划最简单的分区方法： 仅分区出根目录与内存交换空 间（ / & swap ）即可。 如果任何一个小细节坏掉（例如坏轨的产生），你的根目录将可能整个的损毁～挽救方面较困难！稍微麻烦一点的方式： 分析这部主机的用途，然后根据用途去分析需要较大容量的目录， 以及读写较为频繁的目录，将这些重要的目录分别独立出来而不与根目录放在一起， 那当这些读写较频繁的磁盘分区有问题时，至少不会 影响到根目录的系统数据，那挽救方面就比较容易啊！ 在默认的CentOS环境中，下面的目录是比较符合容量大且（或）读写频繁的目录啰：

分区一：启动分区

/boot Boot 存放开机文件，一般为100M左右（50M~200M）

分区二：根分区

/ 根目录（必须与/bin, /sbin, /lib, /dev, /etc这5个目录在同一分区，不可挂载在不同分区，否则系统无法正常启动）

分区三：用户分区

/home Home除root用户之外其他用户的home目录。

分区四：交换分区

swap Swap 交换分区、虚拟内存，一般为物理内存的1.5~2倍。

（编辑：通辽站长网）

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