在Linux系统中，每个设备都被当成一个文件来对待

磁盘分区

设备 设备在Linux内的文件名
SCSI/SATA/USB硬盘机 /dev/sd[a-p]
USB闪存盘 /dev/sd[a-p] （与SATA相同）
VirtI/O界面 /dev/vd[a-p] （用于虚拟机内）
软盘机 /dev/fd[0-7]
打印机 /dev/lp[0-2] （25针打印机） /dev/usb/lp[0-15] （USB 接口）
鼠标 /dev/input/mouse[0-15] （通用） /dev/psaux （PS/2界面）/dev/mouse （当前鼠标）
CDROM/DVDROM /dev/scd[0-1] （通用） /dev/sr[0-1] （通用，CentOS 较常见）/dev/cdrom （当前 CDROM）
磁带机 /dev/ht0 （IDE 界面） /dev/st0 （SATA/SCSI界面） /dev/tape（当前磁带）
IDE硬盘机 /dev/hd[a-d] （旧式系统才有）

MSDOS （MBR） 分区表格式与限制

磁盘的第一个扇区 512Bytes 会有这两个数据：

  1. 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446Bytes
  2. 分区表（partition table）：记录整颗硬盘分区的状态，有64 Bytes

磁盘分区表的作用示意图

  • P1:/dev/sda1
  • P2:/dev/sda2
  • L1:/dev/sda5
  • L2:/dev/sda6
  • L3:/dev/sda7
  • L4:/dev/sda8
  • L5:/dev/sda9

怎么设备文件名没有/dev/sda3与/dev/sda4呢？因为前面四个号码都是保留给Primary或Extended用的嘛！ 所以逻辑分区的设备名称号码就由5号开始了！这在 MBR 方式的分区表中是个很重要的特性，不能忘记喔！

MBR 主要分区、延伸分区与逻辑分区的特性：

  • 主要分区与延伸分区最多可以有四个（硬盘的限制）
  • 分区表就只有64 Bytes而已，最多只能容纳四笔分区的记录
  • 延伸分区最多只能有一个（操作系统的限制）
  • 逻辑分区是由延伸分区持续切割出来的分区；
  • 能够被格式化后，作为数据存取的分区为主要分区与逻辑分区。延伸分区无法格式化；
  • 逻辑分区的数量依操作系统而不同，在Linux系统中SATA硬盘已经可以突破63个以上的分区限制；

GUID partition table, GPT 磁盘分区表

因为过去一个扇区大小就是 512Bytes 而已，不过目前已经有 4K 的扇区设计出现！为了相容于所有的磁盘，因此在扇区的定义上面， 大多会使用所谓的逻辑区块位址（Logical Blockv Address, LBA）来处理。GPT 将磁盘所有区块以此 LBA（默认为 512Bytes 喔！） 来规划，而第一个 LBA 称为 LBA0 （从 0 开始编号）。

与 MBR 仅使用第一个 512Bytes 区块来纪录不同， GPT 使用了 34 个 LBA 区块来纪录分区信息！同时与过去 MBR 仅有一的区块，被干掉就死光光的情况不同， GPT 除了前面 34 个LBA 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：

GUID Partition Table Scheme

  • LBA0 （MBR 相容区块）

    与 MBR 模式相似的，这个相容区块也分为两个部份，一个就是跟之前 446 Bytes 相似的区块，储存了第一阶段的开机管理程序！ 而在原本的分区表的纪录区内，这个相容模式仅放入一个特殊标志的分区，用来表示此磁盘为 GPT 格式之意。而不懂 GPT 分区表的磁盘管理程序， 就不会认识这颗磁盘，除非用户有特别要求要处理这颗磁盘，否则该管理软件不能修改此分区信息，进一步保护了此磁盘喔！

  • LBA1 （GPT 表头纪录）

    这个部份纪录了分区表本身的位置与大小，同时纪录了备份用的 GPT 分区 （就是前面谈到的在最后 34 个 LBA 区块） 放置的位置， 同时放置了分区表的检验机制码（CRC32），操作系统可以根据这个检验码来判断 GPT 是否正确。若有错误，还可以通过这个纪录区来取得备份的 GPT（磁盘最后的那个备份区块） 来恢复 GPT 的正常运行！

  • LBA2-33 （实际纪录分区信息处）

    从 LBA2 区块开始，每个 LBA 都可以纪录 4 笔分区纪录，所以在默认的情况下，总共可以有 432 = 128 笔分区纪录喔！因为每个 LBA 有512Bytes，因此每笔纪录用到 128Bytes 的空间，除了每笔纪录所需要的识别码与相关的纪录之外，GPT 在每笔纪录中分别提供了 64bits 来记载开始/结束的扇区号码，因此，GPT 分区表对於单一分区来说，他的最大容量限制就会在“ 264 512Bytes = 263 1KBytes = 233TB = 8 ZB ”，要注意 1ZB= 230TB 啦！ 你说有没有够大了？

现在 GPT 分区默认可以提供多达 128 笔纪录，而在 Linux 本身的核心设备纪录中，针对单一磁盘来说，虽然过去最多只能到达 15 个分区，不过由于 Linux kernel 通过 udev 等方式的处理，现在 Linux 也已经没有这个限制在了！此外，GPT 分区已经没有所谓的主、延伸、逻辑分区的概念，既然每笔纪录都可以独立存在， 当然每个都可以视为是主分区！每一个分区都可以拿来格式化使用喔！

整个开机流程到操作系统之前的动作应该是这样的：

BIOS–>MBR–>–>boot loader–>核心文件；

  1. BIOS：开机主动执行的固件，会认识第一个可开机的设备；
  2. MBR：第一个可开机设备的第一个扇区内的主要开机记录区块，内含开机管理程序；
  3. 开机管理程序（boot loader）：一个可读取核心文件来执行的软件；
  4. 核心文件：开始操作系统的功能…

boot loader的功能主要有：提供菜单、载入核心、转交控制权给其他loader

boot loader可以安装的地点有两个，分别是 MBR 与 boot sector

Linux安装模式下，磁盘分区的选择

目录树结构 （directory tree）

Directory Tree

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”。

目录树与分区之间的相关性

安装前规划

  1. NAT（达成IP分享器的功能）
  2. SAMBA（加入Windows网络上的芳邻）
  3. Mail（邮件服务器）
  4. Web（WWW服务器）
  5. DHCP（提供用户端自动取得IP的功能）
  6. FTP

目录分配

  • /boot
  • /
  • /home
  • /var
  • Swap