LINUX主要记忆点(1)：基础概念--2011-08-07

来源：互联网发布：mac serial number 编辑：程序博客网时间：2024/05/05 02:32

一. linux的装置和档案名对应关系如下：

IDE硬盘： /dev/hd[a-d]

SATA/SCSI/USB硬盘： /dev/sd[a-p]

usb闪存: /dev/sd[a-p]

软盘: /dev/fd[0-1]

25针打印机: /dev/lp[0-2]

usb打印机: /dev/usb/lp[0-15]

ps2鼠标: /dev/psaux

usb鼠标: /dev/usb/mouse[0-15]

当前鼠标: /dev/mouse

当前cdrom/dvdrom /dev/cdrom

磁带机: (IDE) /dev/ht0

磁带机: (SCSI) /dev/st0

二. 分区的相关概念。

一般来讲一个扁平电缆有可以接2个IDE接口，而一个电脑通常配备2个扁平电缆，也就是有4个IDE接口（也即可以安装4块硬盘）。

所以通常来讲为hd1，hd2，hd3，hd4。

同一根的扁平电缆的2个IDE接口分为master和slave，故此一般的对应关系如下。

IDE/jumpermasterslaveIDE1(primary)/dev/hda/dev/hdbIDE2(secondary)/dev/hdc/dev/hdd

对于一个磁盘来讲，最小单位为磁区（扇区），512bytes。磁盘可以看做事由一个个的磁柱（cylinder）组成。

整个磁盘的第一扇区特别重要，因为他记录了整个磁盘的主要信息。第一扇区主要包含2个部分：

1. MBR(master boot record) 主要启动记录区（可以安装开机管理程序的地方，446bytes）。

2. 分区表（partition table，64bytes）。记录硬盘分割的情况。

由于分区表只有64bytes，所以他只能记录4个分区的记录。每个分区记录包含开始磁柱和结束磁柱的号码。

假如只有一块硬盘，他的档案在/dev/hda,那么他的4个分区分别为/dev/hda1 /dev/hda2 /dev/hda3 /dev/hda4 ，再假设此磁盘共有400个磁柱。且对应关系如下：那么向hda4这个分割槽写入数据，也就是把数据写入到301-400这些磁柱内。hda1(p1)1-100hda2(p2)101-200hda3(p3)201-300hda4(p4)301-400

因此从理论上来讲，整个磁盘最多只能分成4个主分区（primary partition）或者扩展分区（extended partition），同时扩展分区（extended partition）最多只能有一个。

所谓“分区”只是针对64bytes的分区表进行设定。而且分区表中的分区只能是主要的（primary）或者扩展的（extended）分区。

分割槽的最小单位为磁柱。

当系统要写磁盘时，一定要参照分区表才能对某个分割槽进行数据的处理。

通过以上的信息我们发现，一个硬盘只能最多分成4个主要的或者扩展的分割槽，那么是不是硬盘的分割就最多只能分成4个呢？当然不是。

无论对于IDE还是SATA来讲，都可以分成10个以上的分割槽。这是用logical partition（逻辑分割）通过额外的扇区记录分割信息来实现的。如下图所示：

p1(primary:1-100)p2(extended:101-400)p5(100-150)p6(151-200)p7(201-250)p8(251-300)p9(301-400)p3(无)p4(无)

可以将hda1作为主要分割区，将hda2作为扩展分割区。在p2的基础上进行logical partition，共分成5个逻辑分区。

则p1,p2,p5,p6,p7,p8,p9在linux中对应的装置名称为：/dev/hda1，/dev/hda2，/dev/hda5，/dev/hda6，/dev/hda7，/dev/hda8，/dev/hda9。

请注意，没有/dev/hda3和/dev/hda4,因为前四个号码都是保留给primary和extended用的，这个一定要记得。

同时，能被格式化以后作为数据存取分割槽的只有primary partition和logical partition，延伸分割（extended partition）是不行的。

逻辑分割的数量依据操作系统的不同而有所区别。在linux中，IDE最多可以有59个逻辑分割（从5号到63号），SATA最多可以有11个逻辑分割（5-15号），故此依据硬盘限制和操作系统的限制：在linux中如果是IDE硬盘，那么最多可以有63个分区（3个主要分区，1个扩展分区，59个逻辑分区）；如果是SATA硬盘，那么最多可以有15个分区（3个主要分区，1个扩展分区，11个逻辑分区）。

三. 开机流程

介绍开机流程之前我们要先知道两个概念。CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体）和BIOS（Basic input output System：基本输入输出系统）。其中CMOS是一个镶嵌在主板上的存储器，他记录了各硬件的信息。而BIOS是一个写入在主板上的韧体（韧体即写入在主板上的软件程序）。开机的流程如下：

1. 开机以后首先启动的是主板上的韧体程序BIOS，BIOS会主动的读取CMOS中的各硬件信息。找到第一个可开机的装置（设备）。（由于BIOS和CMOS都是整合到主板上的，是硬件相关的，所以这步应该不难理解）

2. 第一个可开机的装置找到自己第一扇区的主要启动记录区（MBR），这个记录区有一个软件，即开机管理程序（boot loader）。由于MBR只有446Bytes，所以开机管理程序是非常的短小精悍的。（备注：开机管理程序是安装系统的时候写入到MBR的）

3. 开机管理程序（boot loader）开始读取核心档案来执行。

4. 核心档案：开始操作系统的功能。

通过以上我们可以知道，BIOS和MBR都是计算机硬件支持的功能，而开机管理程序（boot loader）则是操作系统安装时写入到MBR的一个程序。

boot loader 具有以下的功能：

1. 提供选单供客户选择。（比如安装多重引导系统时，boot loader 会列出所有的系统选单供你选择。）

2. 载入核心档案。直接指向开可开机的程序区段来启动操作系统。

3. 转交其他loader。将开机管理的功能托管给其他的loader来执行。

如何转交其他的boot loader呢？一个硬盘不是只有一个MBR吗？

对，一个硬盘是只有一个MBR，但是呢，每个分割槽都有自己的boot sector（启动扇区）。开机管理程序可以写入MBR，也可以写入分割槽的boot sector。

如果你安装了xp（c盘）和redhat（d盘）双系统，那么在开机的时候boot loader 会显示如下：

Windows xp Professional Sp3Redhat Linux 9.0

如果你选择了第一个，那么boot loader会加载windows的核心档案，启动windows系统。

如果你选择了第二个，那么boot loader会把开机管理托管给c盘中的Redhat 9.0这个loader，而这个loader直接指向d盘boot sector中的linux的开机管理程序。然后LINUX的boot loader加载linux的核心档案，启动linux系统。

此时无论windows还是linux的核心档案都是放置在自己的分割槽内的。而且每一个分割槽的boot loader都只识别自己的核心档案和其他的loader。（即c盘中的boot loader并不认识d盘中linux的核心档案，他只认识c盘中的另一个loader而已，而c盘中的另一个loader直接指向d盘得boot sector。

知道了以上这些，你就能理解为什么安装windows和linux双系统的时候要先安装windows然后再安装linux系统，为什么呢？

因为windows安装的时候是会直接覆盖MBR和所在分割槽的Boot sector的，你没有机会去选择。而安装linux的时候linux可以让你选择将开机管理程序boot loader安装到MBR还是个别分割槽的启动扇区（如上例是安装在D盘得boot sector了）。而且linux的boot loader可以手动设定选单。这样你就可以把windows的loader也手动添加到linux boot loader 的选单上了。如果后安装windows，那么windows会直接覆盖MBR和c盘得boot sector，这样linux系统的引导区就被覆盖掉了。

四. linux的目录树结构。

上边讲过了，在linux中，一起都是以档案的形式存在的，而这些档案就是以目录树结构存在的（directory tree）。整个目录树最重要的就是根目录（root directory），以【/】来表示。其他所有的档案都是以“/”目录延伸出来的。

如何结合目录树结构和磁盘内的数据呢？这就用到了mount（挂载）的问题。

所谓的挂载即找到一个目录，把磁盘分割槽的数据放到这个目录下，也即进入该目录就可以操作此分割槽内数据的意思，而选择的目录被我们称为挂载点。“/”目录是一定要挂载到某个分割槽的，至于其他的目录，可以依据需求来挂载。如果其他的任何目录都没有挂载，那么根目录以下所有的目录都默认挂载在和根目录一样的分割槽。