以下内容摘自《鸟哥的私房菜》
在Linux系统中,每个设备都被当成一个文件来对待。比如说:IDE接口的硬盘文件的文件名是/dev/hd[a-d]。
下面列出了一些常见设备在Linux中的文件名
设备 | 设备在Linux内的文件名 |
IDE硬盘 | /dev/hd[a-d] |
SCSI/SATA/USB硬盘(也就是移动硬盘??) | /dev/sd[a-p] |
U盘 | /dev/sd[a-p]同上一样 |
软驱(还有人用???) | /dev/fd[0-1] |
打印机 | 25针:/dev/lp[0-2] USB:/dev/usb/lp[0-15] |
鼠标 | USB:/dev/usb/mouse[0-15] PS2:/dev/psaux |
当前CD ROM/DVD ROM | /dev/cdrom |
当前鼠标 | /dev/mouse |
磁带机(还有人用???) | IDE:/dev/ht0 IDE:/dev/st0 |
那么下来我们来看看磁盘分区
1)磁盘连接的方式与设备文件名的关系
对着上面的图就可以知道他们之间的关系
Q: 为什么IDE接口的设备名只能是/dev/hd[a-d]四个呢??
A:这是因为一个IDE扁平电缆可以连接两个IDE设备,通常情况下,主机又都只提供2个这样的电缆,因此最多只能连接4个IDE设备。
2)磁盘的组成
我们知道磁盘主要有盘片、机械手臂、磁头与主轴马达等组成,而数据的写入其实只是在盘片上。盘片上面又可以细分为扇区与柱面两种单位,其中每个扇区的大小为512bytes那么大。柱面是文件系统最小的单位,也是分区的最小单位。
一个盘片有多个扇区,但是第一个扇区特别重要,这是因为他记录了整块磁盘的重要信息。最主要的两个信息为:
1)主引导分区(Master Boot Record,MBR):可以安装引导加载程序的地方,大小为446bytes。
MBR非常的重要,因为系统在开机的时候会主动去读取这个区域的信息,这样系统才会知道你的程序放在哪里,且该如何开机。
2)分区表(partition table):记录整块磁盘分区的状态,有64bytes。
在分区表的64bytes容量中,总共分为四组记录区,每组记录区记录了该区段的起始于与结束的柱面号码。如下图所示:
图:磁盘分区表的作用示意图
从上图我们可以得到:
所谓的分区只是针对那个64bytes的分区表进行设置而已
磁盘默认的分区表仅能写入四组分区信息
这四组分区我们成为主分区(Primary)或扩展分区(Extended)
分区最小的单位是柱面(cylinder)
Q:既然第一个磁区所在的分割表只能记录四笔数据, 那我可否利用额外的磁区来记录更多的分割资讯???
A: 可以。如下图所示:
在上图当中,我们知道硬盘的四个分割记录区仅使用到两个,P1为主要分割,而P2则为扩展分配。请注意, 扩展分配的目的是使用额外的磁区来记录分割资讯,扩展分配本身并不能被拿来格式化。 然后我们可以透过扩展分配所指向的那个区块继续作分割的记录。
如上图右下方那个区块有继续分割出五个分割槽, 这五个由扩展分配继续切出来的分割槽,就被称为逻辑分割槽(logical partition)。 同时注意一下,由於逻辑分割槽是由扩展分配继续分割出来的,所以他可以使用的磁柱范围就是扩展分配所配置的范围喔! 也就是图中的101~400啦!
同样的,上述的分割槽在Linux系统中的装置档名分别如下:
- P1:/dev/hda1
- P2:/dev/hda2
- L1:/dev/hda5
- L2:/dev/hda6
- L3:/dev/hda7
- L4:/dev/hda8
- L5:/dev/hda9
仔细看看,怎么装置档名没有/dev/hda3与/dev/hda4呢?因为前面四个号码都是保留给Primary或Extended用的嘛! 所以逻辑分割槽的装置名称号码就由5号开始了!这是个很重要的特性,不能忘记喔!
所以我们总结一下:
1)主分区与扩展分区最多可以有4个
2)扩展分区最多只能有一个
3)逻辑分区时由扩展分区持续切割出来的分区
4)能被格式化后作为数据访问的分区为主分区和逻辑分区,扩展分区是无法格式化的。
5)逻辑分区的数量依操作系统而不同,在Linux系统中,IDE硬盘最多有59个逻辑分区,SATA硬盘则有11个逻辑分区。
3)开机流程与主引导分区(MBR)
简单的说,整个启动流程到操作系统之前的动作应该是这样的:
- BIOS:启动主动运行的韧体,会认识第一个可启动的装置;
- MBR:第一个可启动装置的第一个磁区内的主要启动记录区块,内含启动管理程序;
- 启动管理程序(boot loader):一支可读取核心文件来运行的软件;
- 核心文件:开始操作系统的功能...
由上面的说明我们会知道,BIOS与MBR都是硬件本身会支持的功能,至於Boot loader则是操作系统安装在MBR上面的一套软件了。由於MBR仅有446 bytes而已,因此这个启动管理程序是非常小而美的。 这个boot loader的主要任务有底下这些项目:
- 提供菜单:使用者可以选择不同的启动项目,这也是多重启动的重要功能!
- 加载核心文件:直接指向可启动的程序区段来开始操作系统;
- 转交其他loader:将启动管理功能转交给其他loader负责。
上面前两点还容易理解,但是第三点很有趣喔!那表示你的计算机系统里面可能具有两个以上的启动管理程序呢! 有可能吗?我们的硬盘不是只有一个MBR而已?是没错啦!但是启动管理程序除了可以安装在MBR之外, 还可以安装在每个分割槽的启动磁区(boot sector)喔!瞎密?分割槽还有各别的启动磁区喔? 没错啊!这个特色才能造就『多重启动』的功能啊!
在上图中我们可以发现,MBR的启动管理程序提供两个菜单,菜单一(M1)可以直接加载Windows的核心文件来启动; 菜单二(M2)则是将启动管理工作交给第二个分割槽的启动磁区(boot sector)。当使用者在启动的时候选择菜单二时, 那么整个启动管理工作就会交给第二分割槽的启动管理程序了。 当第二个启动管理程序启动后,该启动管理程序内(上图中)仅有一个启动菜单,因此就能够使用Linux的核心文件来启动罗。 这就是多重启动的工作情况啦!我们将上图作个总结:
- 每个分割槽都拥有自己的启动磁区(boot sector)
- 图中的系统槽为第一及第二分割槽,
- 实际可启动的核心文件是放置到各分割槽内的!
- loader只会认识自己的系统槽内的可启动核心文件,以及其他loader而已;
- 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。
那现在请你想一想,为什么人家常常说:『如果要安装多重启动, 最好先安装Windows再安装 Linux』呢?这是因为: