chap3主机规划与磁盘分区

在Linux系统中，每个设备都被当成一个文件来对待
- 几乎所有的硬件设备文件都在目录/dev内
- 常见设备文件名
- - IDE硬盘：/dev/hd[a-d]
  - SCSI/SATA/USB设备：/dev/sd[a-p]
  - 软驱：/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：（不同distribution可能有不同的文件名）
  - - IDE：/dev/ht0
    - SCSI：/dev/st0
磁盘连接方式与设备文件名
- 一个IDE扁平电缆可以连接两个IDE设备，通常主机会提供两个IDE接口，分别称为IDE1（primary）、IDE2（secondary），每条电缆上由分为主设备（Master）、从设备（Slave）
- - 相应文件名
  - IDE\Jumper Master Slave
    IDE1（Primary） /dev/hda /dev/hdb
    IDE2（Secondary） /dev/hdc /dev/hdd
- SATA/USB接口的磁盘没有一定的顺序，根据Linux内核检查到磁盘的顺序来命名
磁盘
- 主要由盘片、机械手臂、磁头与主轴马达组成
- 数据是写在盘片上的，盘片又可以细分为扇区（Sector）与柱面（Cylinder）两种单位，其中每个扇区为512bytes
- 磁盘的第一扇区尤为重要，它记录了磁盘的重要信息
- - 主引导分区（Master Boot Record, MBR）：446bytes，可安装引导加载程序的地方
  - 分区表（partition table）：64bytes，记录磁盘分区的状态
  - - 磁盘文件名后面的数字与分区所在位置有关
    - “分区”实际上只是在那64bytes的磁盘空间进行操作
    - 磁盘默认只能写入四组分区信息，分区信息分为主分区（Primary）和扩展分区（Extended）
    - 分区的最小单位为柱面
    - 系统往磁盘写入数据时，一定会参考磁盘分区表，有针对性地对某个分区进行处理
    - 扩展分区的目的是用额外的扇区来记录分区信息
    - - 扩展分区本身不能拿来格式化，但逻辑分区可以
      - 通过扩展分区指向的区块可以继续做分区的记录
      - 由扩展分区继续分出来的分区称为逻辑分区
      - 逻辑分区的设备名称号码是从5开始的
      - 扩展分区至多只能有一个
      - 逻辑分区的数量由操作系统和磁盘接口决定
      - 在Linux系统中，IDE硬盘最多有59个逻辑分区，SATA硬盘则由11个
      - 因为逻辑分区的信息都记录在扩展分区内，所以如果扩展分区被破坏，所有的逻辑分区都会被删除
    - 分区表就类似一个指针数组，指向分区所在的起始柱面；而扩展分区就是用额外的空间开辟新的指针数组，扩展分区就相当于二级指针，指向这个指针数组
- 如果磁盘的第一扇区物理坏掉了，这个磁盘大概也就没有用了
- 分区时一般把扩展分区放在磁盘的末端
开机流程与主引导分区（MBR）
- 开机流程
- - BIOS：开机主动执行的韧体，识别第一个可开机的设备
  - MBR：第一个可开机的设备的第一扇区内的主引导分区块，内含引导加载程序
  - 引导加载程序（Boot loader）：可读取内核文件的软件，有以下功能：
  - - 提交菜单：用户可以选择不同的开机选项，实现多重引导
    - 载入内核文件：直接指向可开机的程序区段来开始操作系统
    - 转交其他loader：将引导加载功能转交给其他loader负责，这就允许将引导加载程序安装到各个分区的引导扇区（boot sector）上，而不必安装在MBR中
  - 内核文件：开始操作系统的功能
- BIOS和MBR由硬件支持，boot loader是操作系统安装在MBR上的一套非常小却又完美的软件
- 多重引导
- - 先加载MBR，在菜单上选择要启动的系统
  - 接下来直接载入第一分区的系统，或者转交其他loader加载其他系统
  - 注意：
  - - 实际可开机的内核文件在各个分区中
    - loader只能认识自己的系统分区内的可开机内核文件，以及其他loader
    - loader可以直接或间接将管理权转交另一个管理程序
- 安装多重引导，最好先安装windows再安装linux
- - linux安装时，可选择将引导加载程序安装在MBR或个别分区的启动扇区（/boot），而且linux的loader可以手动设置菜单，加入windows的开机选项
  - windows安装时，会主动覆盖掉MBR以及自己所在分区的启动扇区，而没有提供手动设置菜单的功能，但是可以通过spfdisk、easybcd等软件进行引导（启动驱动器务必指向挂载/boot的分区，引导分区必须设置为挂载/boot的分区）
- 目录树结构（directory tree）
- - 以根目录（\）为主
  - 挂载：以一个目录为进入点，进入磁盘的某个分区；这个进入点就叫挂载点
  - linux默认将光驱数据放到/media/cdrom/目录下

IDE\Jumper	Master	Slave
IDE1（Primary）	/dev/hda	/dev/hdb
IDE2（Secondary）	/dev/hdc	/dev/hdd