各硬件设备在Linux中的文件名
在Linux系统当中，几乎所有的硬件设备文件都在/dev这个目录内。
各硬件设备在Linux中的文件名：
| 设备 | 设备在Linux中的文件名 |
| IDE接口的硬盘 | /dev/hd[a-d] |
| SCS/SATA/USB硬盘 | /dev/sd[a-p] |
| U盘 | /dev/sd[a-p] （跟SATA相同） |
| 打印机 | 25针：/dev/lp[0-2] USB：/dev/usb/lp[0-15] |
| 当前鼠标 | /dev/mouse |
| 当前CD ROM/DVD ROM | /dev/cdrom |
磁盘分区
早期磁盘第一个扇区里面含有的重要信息我们称为MBR （Master Boot Record） 格式，但是由于近年来磁盘的容量不断扩大，造成读写上的一些困扰， 甚至有些大 于 2TB 以上的磁盘分区已经让某些操作系统无法存取。因此后来又多了一个新的磁盘分区格 式，称为 GPT （GUID partition table）
1.磁盘的组成
磁盘的组成：盘片、机械手臂、磁头、主轴马达。盘片上又可以细分出扇区和柱面两种单位，其中扇区每个为512bytes那么大。
每块磁盘的第一个扇区特别重要，因为它记录了整块磁盘的两个重要信息：
- 主引导分区(Master Boot Record MBR)：可以安装引导加载程序的地方，有446 bytes
- 分区表(partition table)：记录整块硬盘分区的状态，有64bytes
MBR是很重要的，因为系统在开机的时候会主动去读取这个区块的内容，这样系统才会知道你的程序放在哪里且该如何进行开机。如果你要安装多重引导的系统 MBR这个区块的管理就非常重要了。
2.磁盘分区表(partition table)
柱面是文件系统的最小单位，也就是分区的最小单位。我们就是利用参考柱面号码的方式来处理，在分区表所在的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与结束的柱面号码。
假设上面的硬盘设备文件名是是/dev/hda时，那么这四个分区在Linux系统中的设备文件名如下所示：
- P1：/dev/hda1
- P2：/dev/hda2
- P3：/dev/hda3
- P4：/dev/hda4
当系统要写入磁盘时，一定会参考磁盘分区表，才能针对某个分区进行数据的处理。由于分区表的容量限制，最多只能容纳四个分区。这四个分区被称为主(Primary)或者扩展(Extended)分区。根据上面的图示和说明，可以得到以下几个重点信息。
- 其实所谓的”分区”只是针对那个64bytes的分区表进行设置而已。
- 硬盘默认的分区表仅能写入四组分区信息。
- 这四组分区信息我们称为主(Primary)和扩展(Extended)分区。
- 分区的最小单位为柱面(cylinder)。
虽然分区表只能记录四个分区，但是不代表我们最多只能分区四个。既然第一个扇区所在的分区表只能记录四个数据，那可以利用额外的扇区来记录更多的分区信息。
扩展分区的目的是使用额外的扇区来记录分区信息，扩展分区本身并不能被拿来格式化。但是我们可以通过扩展分区所指向的那个区块继续做分区记录。
由扩展分区继续切出来的分区称为逻辑分区(logical partition)。由于逻辑分区是由扩展分区继续分区出来的，所以它可以使用的柱面范围就是扩展分区所设定的范围。
需要注意的时，不管分区表的4个记录用不用完，文件中1-4始终都是保留着呢。即使只用了一个主分区，扩展分区也是从5开始。
请注意以下信息：
- 主分区与扩展分区最多可以有四个(硬盘的限制)。
- 扩展分区最多只能有一个(操作系统的限制)。
- 逻辑分区是由扩展分区持续切割出来的分区。
- 能够被格式化后作为数据访问的分区为主分区和逻辑分区。扩展分区无法格式化。
- 逻辑分区的数量依操作系统不同而不同。在Linux系统中，SATA硬盘最多有11个逻辑分区(5号到15号)
- 如果扩展分区被破坏，所有逻辑分区都将会被删除。因为逻辑分区的信息都记录在扩展分区里面。
如果一个硬盘的第一个扇区(就是MBR与partition table所在的扇区)物理坏掉了，那这个硬盘大概就没有用了。
3.开机流程
CMOS：记录各个硬件参数并且嵌入在主板上面的储存器 。
BIOS：一个写入到主板上的程序，BIOS是开机的时候计算机会主动执行的第一个程序。
接着BIOS会分析计算机里面有哪些储存设备，并且到硬盘里面去读取第一个扇区的MBR位置。 MBR这个仅有446bytes的硬盘容量里面会放置最基本的引导加载程序。 接着MBR 识别硬盘内的文件系统格式，引导加载内核文件 ，进入操作系统。
开机流程：
- BIOS：开机主动执行的韧体，会认识第一个可开机的设备。
- MBR：第一个可开机设备的第一个扇区内的主引导分区块，内包含引导加载程序。
- 引导加载程序(Boot loader)：一支可读取内核文件来执行的软件。
- 内核文件：开始操作系统的功能。
4.主引导分区（MBR）
引导加载程序(Boot loader)是操作系统安装在MBR上面的一套软件，这个程序小而完美。这个boot loader的主要任务有下面这些项目：
- 提供菜单：用户可以选择不同的开机选项，这也是多重引导的重要功能。
- 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。(多系统)
引导加载程序除了可以安装在MBR之外，还可以安装在每个分区的引导扇区（多系统）。
上图中，MBR的引导加载程序提供两个菜单M1和M2，M1可以直接加载Windows的内核文件来开机，M2则是将引导加载程序工作交给第二个分区的启动扇区，当用户在开机时选择M2的时候，整个引导加载工作就交给第二分区的引导加载程序了。而M2内只有一个开机菜单，即直接加载Linux的内核来开机。这就是多重引导的工作情况。
主引导分区（MBR）总结：
- 每个分区都拥有自己的启动扇区(boot sector)
- 实际可开机的内核文件是放置到各分区内的
- loader只会认识自己的系统分区内的可开机内核文件，以及其他loader而已
- loader可以直接指向或是间接将管理权转交给另一个管理程序。
ps：windows安装程序会主动覆盖掉MBR以及自己所在分区的启动扇区 ，所以如果安装双系统，最好先安装windows再安装linux。
5.GPT分区表系统
而在分区数量上，GPT会为每一个分区分配一个全局唯一的标识符，理论上GPT支持无限个磁盘分区，不过在Windows系统上由于系统的限制，最多只能支持128个磁盘分区，基本可以满足所有用户的存储需求。在每一个分区上，这个标识符是一个随机生成的字符串，可以保证为地球上的每一个GPT分区都分配完全唯一的标识符。
而在安全性方面，GPT分区表也进行了全方位改进。在早期的MBR磁盘上，分区和启动信息是保存在一起的。如果这部分数据被覆盖或破坏，事情就麻烦了。相对的，GPT在整个磁盘上保存多个这部分信息的副本，因此它更为健壮，并可以恢复被破坏的这部分信息。GPT还为这些信息保存了循环冗余校验码（CRC）以保证其完整和正确——如果数据被破坏，GPT会发觉这些破坏，并从磁盘上的其他地方进行恢复。
6.Linux安装模式下，磁盘分区的选择
目录树：所谓的目录树结构是指以根目录为主，然后向下呈现分支状的目录结构的一种文件结构，根目录的表示方法为一条斜线“/”。
挂载：如何结合目录树的架构和磁盘内的数据，就要牵扯到”挂载”了。所谓挂载，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。由于整个Linux系统中最重要的是根目录，所以根目录一定需要挂载到某个分区。
图例：
上图中假设硬盘分为两个区，partition1挂载到根目录，partition2挂载到/home目录。也就是说，我的数据放在/home内的各次目录时，数据是放在partition2的。如果不是放在/home下面的目录，那么数据就会被放置到partition1。
参考：
《鸟哥的Linux私房菜》
http://linux.vbird.org/linux_basic/0105computers.php
http://www.2cto.com/os/201502/378262.html