认识硬件设备与硬盘分区

• 各硬件设备在Linux中的文件名

SATA接口的硬盘的文件名称即为/dev/sd[a-d]，其中， 括号内的字母为a-d当中的任意一个， 亦即有/dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc, 及 /dev/sdd这四个文件的意思。

•  MSDOS（MBR）与 GPT 磁盘分区表（partition table）
  • MSDOS （MBR） 分区表格式与限制

早期的 Linux 系统为了相容于 Windows 的磁盘，因此使用的是支持 Windows 的 MBR（Master Boot Record, 主要开机纪录区） 的方式来处理开机管理程序与分区表。

• 主要开机记录区（Master Boot Record, MBR）：可以安装开机管理程序的地方，有446 Bytes
• 分区表（partition table）：记录整颗硬盘分区的状态，有64 Bytes
• 由于分区表所在区块仅有64 Bytes容量，因此最多仅能有四组记录区，每组记录区记录了该区段的启始与结束的柱面号码。
• 实际上延伸分区并不是只占一个区块，而是会分佈在每个分区的最前面几个扇区来记载 分区信息的。延伸分区的目的是使用额外的扇区来记录分区信息，延伸分区本身并不能被拿来格式化。 然后我们可以通过延伸分区所指向的那个区块继续作分区的记录。
• 由于每组分区表仅有 16Bytes 而已,在过去 MBR 分区表的限制中经常可以发现如下的问题：

操作系统无法抓取到 2.2T 以上的磁盘容量！

MBR 仅有一个区块，若被破坏后，经常无法或很难救援。

MBR 内的存放开机管理程序的区块仅 446Bytes，无法容纳较多的程序码。

• GUID partition table, GPT 磁盘分区表
  • 为了相容 于所有的磁盘，因此在扇区的定义上面， 大多会使用所谓的逻辑区块位址（Logical Block Address, LBA）来处理。GPT 将磁盘所有区块以此 LBA（默认为 512Bytes） 来规划， 而第一个 LBA 称为 LBA0 （从 0 开始编号）。
  • GPT 使用了 34 个 LBA 区块来纪录分区信息,整个磁盘的最后 33 个 LBA 也拿来作为另一个备份.

• LBA0（MBR 相容区块）,与 MBR 模式相似的，这个相容区块也分为两个部份。在原本的分区表的纪录区内，这个相容模式 仅放入一个特殊标志的分区，用来表示此磁盘为 GPT 格式之意。
• LBA1（GPT 表头纪录）

这个部份纪录了分区表本身的位置与大小，同时纪录了备份用的 GPT 分区 （就是前面谈到的在最后 34 个 LBA 区块） 放置的位置， 同时放置了分区表的检验机制码 （CRC32），操作系统可以根据这个检验码来判断 GPT 是否正确。若有错误，还可以通 过这个纪录区来取得备份的 GPT（磁盘最后的那个备份区块） 来恢复 GPT 的正常运行。

• LBA2-33 （实际纪录分区信息处）

从 LBA2 区块开始，每个 LBA 都可以纪录 4 笔分区纪录，所以在默认的情况下，总共可 以有 4*32 = 128 笔分区纪录。因为每个LBA 有 512Bytes，因此每笔纪录用到 128 Bytes 的空间，除了每笔纪录所需要的识别码与相关的纪录之外，GPT 在每笔纪录中分别提供了 64bits 来记载开始/结束的扇区号码。因此，GPT 分区表对於单一分区来说， 他的最大容量限制就会在“ 2^64*512Bytes = 263 1KBytes = 233TB = 8 ZB ”,1ZB = 230TB 。

• GPT 分区已经没有所谓的主、延伸、逻辑分区的概念，每一个分区都可以拿来格式化使用。