為什么硬盤最多只有4個主分區呢?啟動流程


硬盤最多分為4個主分區,這是一個常識可是很少告訴為什么這么分,網上找了兩篇不錯的文章應該回答清楚了這個問題
1、PC行業標准中一個硬盤只能分四個分區.這樣的四個分區在不同的操作系統中被冠以不同的名稱他可能叫partition (主分區)或者slice ,但是無論他們怎么叫,這些系統都支持這樣的四個分區,都可以識別分區的起始位置和大小等信息.這里我把這樣的分區用一個最常用的詞來命名:主分區(primary partition).為什么一個硬盤只能分四個主分區呢?這是由個人計算機初期的設計架構決定的.一開始,PC被設計成這樣的啟動過程,開機時主板BIOS進行自檢,當一切OK后,就開始讀取硬盤的第一個扇區,一個扇區的大小是512字節,這是計算機工業里的標准,無論什么硬盤,一個扇區的大小都是512字節.BIOS把這512字節的內容讀出來並執行.這512字節被叫做MBR(master boot record)主引導記錄) .這512自己包含了硬盤最重要的信息:分區表.由於空間只有區區512字節,所以分區表的大小就有很大限制,他被設計成十分小但是又足夠描述硬盤的分區情況.包括分區的開始扇區,結束扇區,引導標志,分區類型等等.每個分區信息用16個字節表示,四個分區就用掉了16X4=64個字節,這64個字節分布在MBR的第467-510字節,后面緊接着兩個字節AA和55被稱為幻數(Magic Number),BOIS讀取MBR的時候總是檢查最后是不是有這兩個幻數,如果沒有就被認為是一個沒有被分區的硬盤.盡管分區表中明明有數據,也會報錯,告訴你系統不存在.所以,對硬盤加密的簡單辦法就是從MBR中察掉這兩個字節.那么這個硬盤掛到任何電腦上都會顯示為一個沒有分區的空白硬盤.但是只要把這兩個字節重新寫上,數據又能讀出.當然,你得知道怎么重新寫上.
2、主分區,也稱為主磁盤分區,和擴展分區、邏輯分區一樣,是一種分區類型。主分區中不能再划分其他類型的分區,因此每個主分區都相當於一個邏輯磁盤(在這一點上主分區和邏輯分區很相似,但主分區是直接在硬盤上划分的,邏輯分區則必須建立於擴展分區中)。

 

第二,硬盤的第一扇區可以分成三個部分:第一部分MBR,需要占用446字節,第二部分DPT,需要占用64字節,這是因為一個分區表需要占用16字節,64/16=4,所以剛好能存放四個分區的表,這就是為什么只能分四個分區。還有兩個字節就用來存放結束標志。這樣
446+64+2=512字節。

整個啟動流程到操作系統之前的動作應該是這樣的:

  1. BIOS:啟動主動運行的韌體,會認識第一個可啟動的裝置;
  2. MBR:第一個可啟動裝置的第一個磁區內的主要啟動記錄區塊,內含啟動管理程序; MBR這個僅有446 bytes的硬盤容量里面會放置最基本的啟動管理程序
  3. 啟動管理程序(boot loader):一支可讀取核心文件來運行的軟件;
  4. 核心文件:開始操作系統的功能...
  5. 為何選擇 EXT3 呢
    全文出處:  http://www.linuxplanet.com/linuxplanet/reports/3726/1/

    Red Hat Linux 7.2 為何決定采用ext3文件系統?

    Red Hat決定在7.2版中使用 ext3 的格式來作為默認的文件系統在,引起相當多熟悉 Linux 使用者的關注,但 ext3 並不是唯一的,也不是眾多日志式 (journaling)文件系統中最佳的。

    傳統的 Linux 文件系統 ext2,對於在相當小容量的硬盤上之小文件而言是相當的理想。隨着硬盤的容量及文件大小大幅添加, 整體性能會下滑。有些原因是來自讀取未有效利用的磁盤空間,有些原因是來自不正常關機或是電源中斷文件系統的恢復時間。 文件系統經由 e2fsck 在一個 1GB 的硬盤做檢查是毫不費力的,但相同的測試在 40GB 的硬盤上可能會相當的秏費時間。 所以就有日志式文件系統的誕生。

    這些記錄硬盤狀態的文件稱為日志。 所以在不正確關機之后重新啟動需要參考到日志文件來重新回復文件系統的狀態, 而非將整個硬盤做掃描。 同時, 日志式文件系統可以有更高的硬盤空間使用效率及使數據在各種不同之文件大小中能夠快速的讀取及寫入。

    Linux並不是只有一個日志式的文件系統,它有四個,或是說成三又二分之一個:
    • Reiser文件系統: 依照 Hans Reiser 的名字而取。Reiser 是眾所皆知的一種新式快速記錄硬盤內容的文件系統,它曾經被廣泛的使用超過一年, 且這個文件系統被推薦安裝在 SuSE7.1版及7.2版上。

    • JFS文件系統:經由 IBM 所開發的,其設計的理念在於提供一高速的處理能力。 IBM 從 2000 年 2 月間開始經過一系列的測試版本,它的 1.0 版本已在六月底公開發表。

    • XFS 文件系統:XFS 是 SGI 公司在 Linux 上所開發的日志式文件系統, 它也提供了所有以完整發展為特色的日志式文件系統。

    • ext3 文件系統:ext3 是之前所提及的二分之一日志式文件系統。 為何只有一半呢?原因是 ext3 是一種迭在傳統 ext2 文件系統上面並保有磁盤活動紀錄的日志式文件系統。 所以當不正確關機時,文件的恢復速度會比 ext2 文件系統來的快。但是,因為它是被結合在 ext2 中,它會遭受到一些老舊系統的限制並因此不能利用所有日志式文件系統的完整功能。 這樣並非是完全不好,因為 ext3 分割區並沒有不同於 ext2 文件系統,因此如 ext3 損毀要回到 ext2文件系統卻是非常的簡單。
    Red Hat 是第一個采用 ext3 的公司,它嘗試性的將 Linux 文件系統推向日志式文件系統。當公司計划在 7.2 版的第二個測試版本采用 ext3 時,公司中首席核心開發者Michael K. Johnson便迅速的提供一個原理的闡述:

    ”為什么你想要從 ext2 轉換到 ext3 呢?有四個主要的理由: 可利用性、數據完整性、速度及易於轉換”。可利用性,他指出,這意味着從系統中止到快速重新復原而不是持續的讓 e2fsc k運行長時間的修復。ext3 的日志式條件可以避免數據毀損的可能。他也指出”除了寫入若干數據超過一次時, ext3 往往會較快於 ext2,因為 ext3 的日志使硬盤讀取頭的移動能更有效的進行“。 然而或許決定的因素還是在Johnson先生的第四個理由中:

    “它是可以輕易的從 ext2 變更到 ext3 來獲得一個強而有力的日志式文件系統而不需要重新做格式化” 他說道。”那是正確的,為了體驗一下 ext3 的好處是不需要去做一種長時間的, 冗長乏味的且易於產生錯誤的備份工作及重新格式化的動作”。


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