磁盘分区（二）

          整理自《鸟哥的Linux私房菜》，整理者：华科小涛http://www.cnblogs.com/hust-ghtao/

    我们在上一篇中说到：分区表只有记录4组数据的空间，那么是怎么做到一个磁盘分成4个以上分区的？是通过扩展分区来处理的。

1.扩展分区与逻辑分区

    扩展分区的想法是：既然第一个扇区所在的分区表只能记录4条数据，那么就利用额外的扇区来记录更多的分区信息。实际上如图所示：

                                       

   在此例中，硬盘的4个分区记录只用到2个，P1为主分区，P2为扩展分区。请注意：扩展分区的目的是使用额外的扇区来记录分区信息，扩展分区本身不能被拿来格式化。然后我们可以通过扩展分区所指向的那个区块继续作分区的记录。

   图中扩展分区继续分出5个分区，这5个分区就被称为逻辑分区。同时注意一下，由于逻辑分区是由扩展分区继续切出来的分区，所以它们使用的范围就是扩展分区的范围。上述分区在Linux中的设备文件名分别如下：

• P1：/dev/hda1
• P2：/dev/hda2
• L1：/dev/hda5
• L2：/dev/hda6
• L3：/dev/hda7
• L4：/dev/hda8
• L5：/dev/hda9

而/dev/hda3和/dev/hda4保留给主分区或扩展分区，所以逻辑分区的设备号从5开始。

    关于主分区、扩展分区和逻辑分区的特性：

1. 主分区与扩展分区最多可以有4个（硬盘的限制）。
2. 扩展分区最多只能有一个（操作系统的限制）。
3. 逻辑分区是由扩展分区继续分割出来的分区。
4. 能够被格式化后作为数据访问的分区为主分区与逻辑分区。扩展分区无法格式化。
5. 逻辑分区的数量依操作系统而不同，在Linux中，IDE硬盘最多有59个逻辑分区（5-63），SATA硬盘则有11个逻辑分区（5-15）。

    2.开机流程与主引导分区

    我们知道操作系统要运行在计算机上,我们的计算机是如何认识这个操作系统并且执行它的。开机时我们的计算机还没有任何软件系统，那么它要如何读取硬盘内的操作系统文件？这就要涉及到开机程序了！

    这里就要不得不提一个概念BIOS，它是一个写入到主板上的韧体（韧体就是写入到硬件上的一个软件程序）。这个BIOS就是开机的时候计算机执行的第一个程序了。简单地说，整个开机流程到操作系统之前的流程：

   （1）BIOS：开机主动执行的韧体，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引导分区块，内含引导加载程序。

   （3）引导加载程序（Boot loader）：一个可读取内核文件来执行的软件。

   （5）内核文件：开始操作系统的功能。

    其中Boot loader是操作系统安装到MBR的一套软件。由于MBR仅有446B，所以这个引导加载程序是小巧而完美的：

1.  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。
2.  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。
3.  转交其他loader：将引导加载功能转交给其他loader负责。

    我们看第三点，这说明引导加载程序不但可以安装到MBR还可以安装在每个分区的引导扇区（boot sector）。这个特色造就了“多重引导”功能。

    我们举个例子如下图：

                                         

    假设计算机只有一个硬盘，分成4个分区，其中第1、2分区分别安装了Windows和Linux，要如何在开机时候选择Windows和Linux呢？假设MBR内装的是可同时识别Windows/Linux的引导加载程序，则流程就如上图所示。由图中我们可以看到，MBR的引导加载程序提供两个菜单，菜单一（M1）可以直接加载Windows的内核文件来开机；菜单二（M2）将引导加载工作交给第二个分区的启动扇区。当用户选择M2时，那么整个引导加载工作就会交个第二分区的引导加载程序了。

    我们将上图做个总结：

1. 每个分区都有自己的启动扇区（boot sector）。
2. 图中的系统分区为第一和第二分区。
3. 实际可开机的内核文件是放置到各分区的。
4. loader只会认识自己分区内的可开机内核文件，以及其他loader而已。
5. loader可直接指向或者是间接将管理权交给另一个管理程序。