第三章：主機規劃與磁盤分區
在linux系統中，每個設備都被當成一個文件來對待。例如IDE接口的硬盤的文件名即爲：/dev/hd[a-d]，括號中的爲a-d中的任意一個，例如/dev/hda、….等四個文件，[]只是一種表達方式；打印機爲/dev/lp0，軟盤爲/dev/fd0；每個磁盤驅動器的磁盤分區不同時，其磁盤文件名還會改變；
主機通常提供兩個IDE接口，每個IDE接口又可以連接兩個IDE設備，所以一個主機最多可以連接四個IDE設備。兩個IDE設備通常稱爲IDE1,IDE2；每個IDE設備可以被分爲主設備master和從設備slave；IDE1的主從分別爲/dev/had、/dev/hdb。IDE2的主從分別爲/dev/hac、/dev/hdd，順序固定，只有一個IDE接口的硬盤，接在IDE2的master上，就是/dev/hac。
SATA接口是使用SCSI模塊來驅動，這些接口的磁盤設備名是/dev/sd[a-p]，與IDE接口不同的是，SATA接口的磁盤沒有一定的順序，根據linux內核檢測到的磁盤的順序來定；
磁盤的組成：盤片、機械手臂、磁頭、主軸馬達等；數據的寫入其實是在盤片上面。盤片上又可以分出扇區與柱面兩種單位，其中扇區大小爲512kb。
扇區：大小固定爲512字節，舊式的記錄方式是半徑小的地方數據密度高，半徑大的地方數據密度低；新的解決方式爲，越往磁盤外面的地方就應該劃分越多的扇區。每個扇區的面積都一樣，容納的數據量也是一樣的；數據寫入的時候先寫滿最外道的磁道，接着再寫裏面的磁道，磁盤用久了讀寫越來越慢，是因爲同樣的時間，在外面可以掃過多個扇區的面積，讀取多個磁道的數據；而在裏面的磁道只能掃過一個扇區的面積，讀寫一個扇區的數據，所以這時候做磁盤整理或者格式化，使外面的磁道得到使用。
柱面：硬盤通常由重疊的一組盤片構成，每個盤面但都被劃分爲數目相等的磁道，並且從外面的0開始編號，具有相同編號的磁道形成一個柱面，稱之爲磁盤的柱面。柱面數與磁道數相同。每個盤面都有自己的磁頭，盤面數等於總的磁頭數。
磁盤的第一個扇區特別重要，它記錄了連個重要的信息：主引導分區MBR，可以安裝引導加載程序的地方，有446字節；分區表,記錄整塊硬盤分區的狀態，有64字節；MBR很重要，系統在開機時會主動去讀取這個區塊的內容，系統才知道程序放在那裏並且如何進行開機。
假設磁盤設備文件名爲/dev/hda時，將其分爲四個分區，四個分區的文件名爲p1:/dev/hda1、…等；
由於分區表只有64字節，最多隻能容納四個分區，被稱爲主分區或擴展分區。其實所謂的分區只是針對那個64字節的分區表進行設置而已；硬盤默認的分區表僅能寫如四組分區信息；這四組分區信息我們稱爲主或者擴展分區；分區的最小單位爲柱面；當系統要寫入磁盤時，一定會參考磁盤分區表，才能對某個分區進行數據的處理。
利用額外的扇區來記錄更多的分區信息：四個分區記錄區僅使用了兩個，P1是主分區、P2是擴展分區。擴展分區的目的是使用額外的扇區來記錄分區信息，擴展分區本身並不能被拿來格式化。然後我們可以通過擴展分區所指向的那個區塊繼續做分區的紀錄。擴展分區繼續切分出來的分區，就稱爲邏輯分區。主分區和擴展分區的名字爲p1:/dev/hda1、p1:/dev/hda2，擴展分區分的設備文件名爲：L1:/DEV/HDA5、L2:/DEV/HDA6、L3:/DEV/HDA7…；沒有hda3，hda4是因爲前面四個號碼都是保留給primary和extended使用的。
關於主分區、擴展分區和邏輯分區的特性我們做個簡單的定義：主分區與擴展分區最多可以有四個（硬盤的限制）；擴展分區最多只能有一個（操作系統的限制）；邏輯分區是由擴展分區持續切割出來的分區；能夠被格式化後作爲數據訪問的分區爲主分區與邏輯分區；擴展分區無法格式化；邏輯分區的數量依操作系統而不同，在linux系統中，IDE硬盤最多有59個邏輯分區（5到63號），SATA則有11個邏輯分區（5到15號）；
硬盤的容量等於主分區容量加上擴展分區的容量；
擴展分區的容量等於各個邏輯分區的容量之和；
由於第一個扇區所記錄的分區表與MBR是這麼重要，幾乎只要讀取硬盤都會由這個扇區先讀起。因此，如果硬盤的第一個扇區屋裏壞掉了，那這個硬盤就沒什麼用了。因爲系統找不到分區表，就沒辦法繼續讀取柱面等。
CMOS是記錄各項硬件參數並嵌入到主板上面的存儲器，BIOS是一個寫入到主板上面的一個軟件程序，是開機運行的第一個程序。接下來BIOS會去分析計算機裏面有哪些存儲設備，我們以硬盤爲例，BIOS會依據用戶的設置去取得能夠開機的硬盤，並且到該硬盤裏面讀取第一個扇區裏面的MBR位置。MBR這個僅有446字節的容量裏裝的是最基本的引導加載程序，此時BIOS功成身退，接下來是MBR內部的引導加載程序的工作了；引導加載程序的目的是加載內核文件，由於引導加載程序是操作系統安裝時提供的，所以它會識別硬盤內的文件系統格式，因此就能夠讀取內核文件，接下來就是內核文件的工作了，引導加載文件也完成了，之後就是操作系統的任務了；
簡單說開機流程如下：BIOS，開機主動執行的程序，會認識第一個可開機的設備；MVR，第一個可開機設備的第一個扇區內的主引導分區塊，內包含引導加載程序；引導加載程序loader，一支可讀取內核文件來執行的軟件；內核文件，開始操作系統的功能。
BIOS和MBR是硬件本身會支持的功能，而引導加載程序是操作系統安裝在MBR上面的一套軟件罷了。
引導加載程序的主要任務有：提供菜單，用戶可以選擇不同的開機選項，這也是多重引導的重要功能；載入內核文件，直接指向可開機的程序區段來開始操作系統；轉交其他的loader：將引導加載功能轉交給其他loader負責。第三點實現多系統的安裝，用戶選擇某個分區上的引導加載程序來進行開機。
目錄樹結構：整個目錄樹結構最重要的就是那個根目錄，這個根目錄的表示方法爲一條斜線“/”，所有文件都與目錄樹有關；所有文件都是由根目錄衍生而來的，而次目錄之下還能夠有其他的數據存在。整個linux系統使用的是目錄樹結構，但是我們的文件數據其實是放置在磁盤分區當中的，通過掛載的方式將目錄樹的架構與磁盤內的數據結合起來；
文件系統與目錄樹的關係（掛載）：利用一個目錄當成進入點，將磁盤分區的數據放置在該目錄下；也就是說，通過進入該目錄就可以讀取該分區的意思。這個操作叫做掛載，那個進入點的目錄我們稱爲掛載點。由於整個linux系統最重要的是根目錄，因此根目錄一定要掛在在某個分區上，置於其他目錄可以根據用戶的需求掛載到不同的分區。
掛載：在windows系統中，掛在通常是值給磁盤分區分配一個盤符。第三方軟件，如磁盤分區管理軟件、虛擬磁盤軟件等，通常也附帶掛在功能。
在linux系統中，掛在是指將一個設備掛接到一個已存在的目錄上。我們要訪問存儲設備上面的文件，必須將文件所在分區掛在到一個已存在的目錄上，然後通過訪問這個目錄來訪問存儲設備。掛在是一個非常重要的功能，使用非常頻繁。將一個設備（通常是一個存儲設備）掛接到一個已存在的目錄上，這個目錄可以不爲空，但是掛載後這個目錄下以前的內容將不可用。Linux將所有設備都視爲文件，他將整個計算機的資源都整合成一個大的文件目錄。我們要訪問存儲設備中的文件，必須將文件所在的分區掛載到一個已存在的目錄上，然後通過訪問這個目錄來訪問存儲設備。
Swap分區：當物理內存不夠用時，把內存的一部分空間釋放出來以供當前運行的程序使用。那些被釋放的空間可能來自一些很長時間沒有什麼操作的程序，這些被釋放的空間被臨時保存在swap分區中，等到那些程序要運行時，再從swap分區中恢復保存的數據到內存中。
重點回顧：
新添計算機硬件配置時，需要考慮的角度有遊戲機/工作機的考慮，性價比的考慮、支持度的考慮；
舊的硬件配置可能由於保存的問題或者電子元件老化的問題，導致計算機系統非常容易在運行過程中出現不明的死機情況；
在linux系統中，每個設備都有一個設備名，被當成一個文件來對待；
磁盤的設備名主要分爲IDE接口的/dev/hd[a-d]及SATA/SCSI/USB接口的/dev/sd[a-p]兩種；
磁盤的第一個扇區主要記錄了兩個重要的信息，分別是：主引導分區，可以安裝引導加載程序的地方，有446字節；分區表，記錄整個硬盤分區的狀態，有64字節。
磁盤的主分區與擴展分區最多可以有四個，邏輯分區的設備文件名號碼一定由5號開始；
開機的流程是：BIOS->MVR->bootloader->內核文件；
Boot loader的功能主要有提供菜單、加載內核、轉交控制權給其他loader；
Boot loader可以安裝的地點有兩個，分別是MBR與boot sector；
Linux操作系統的文件使用目錄樹系統，與磁盤對應需要有掛載的操作才行。
適合新手的簡單分區：建議只要有/及swap兩個分區即可。