Hard Disk Partition
edited from vbird All picture © vbird
在windows中我们可以很容易的发现磁盘盘符C，D，E等，这些盘符到底是什么呢，从磁盘管理器中又可以知道有主分区，逻辑分区，扩展分区等分区，这些东东也就是Partition了，那么他们又是一些什么东西呢，记得以前装windows用时，发现给C盘分配的盘符太小了，想要扩大一些C盘，试了好长时间，才发现要从临近的盘符，也就是D盘划分一部分给C盘，其他盘符都不行，而D盘就是所谓的逻辑分区，这个逻辑分区要先变成扩展分区，然后再又扩展分区转化为主分区，接下来这两个主分区也就是C盘和分割下来的一部分空间也就可以合并了。那么又是为什么这么麻烦呢？这就是接下来要说的了。
在磁盘的第一分区中，装载有MBR(Master Boot Record)，这是可以安装启动管理程序的地方，有446 bytes；还有分割表(partition table)：记录整颗硬盘分割的状态，有64 bytes。MBR是系统在启动的时候会主动去读取的内容，多系统就是靠这块来选择的；分割表就是系统用来确定分区的，也就是分区地址的索引，它将硬盘进行逻辑上的切割，然后用分割表来记录所包含的逻辑地址。
假设上面的硬盘装置档名为/dev/hda时，那么这四个分割槽在Linux系统中的装置档名如下所示:
- P1:/dev/hda1
- P1:/dev/hda2
- P1:/dev/hda3
- P1:/dev/hda4
由于分割表就只有64 bytes而已，最多只能容纳四笔分割的记录， 这四个分割的记录被称为主要(Primary)或延伸(Extended)分割槽。你的系统程序也就存储在Primary Partition中，那么为什么要进行分割呢？我想是有以下两点好处的：
- 数据的安全性
- 系统的效能考量
而实际上我们所看到的却往往不止是4个分区，那么这又是为什么呢？这就要透过刚刚谈到的扩展分配(Extended)的方式来处理。扩展分配的想法是： 既然第一个磁区所在的分割表只能记录四笔数据， 那就利用额外的磁区来记录更多的分割。具体的做法如下：
在上图当中，我们知道硬盘的四个分割记录区仅使用到两个，P1为主要分割，而P2则为扩展分配。请注意， 扩展分配的目的是使用额外的磁区来记录分割，扩展分配本身并不能被拿来格式化。 然后我们可以透过扩展分配所指向的那个区块继续作分割的记录。
如上图右下方那个区块有继续分割出五个分区， 这五个由扩展分配继续切出来的分割槽，就被称为逻辑分区(logical partition)。 同时注意一下，由於逻辑分区是由扩展分配继续分割出来的，所以他可以使用的磁柱范围就是扩展分配所配置的范围， 也就是图中的101~400。同样文档名应为
- P1:/dev/hda1
- P2:/dev/hda2
- L1:/dev/hda5
- L2:/dev/hda6
- L3:/dev/hda7
- L4:/dev/hda8
- L5:/dev/hda9
的装置名称由于前面四个号码都是保留给Primary或Extended，所以逻辑分区号码就由5号开始
下面要提到系统的启动，整个启动流程到操作系统之前的动作应该是
- BIOS：启动主动运行的韧体，会认识第一个可启动的装置；
- MBR：第一个可启动装置的第一个磁区内的主要启动记录区块，内含启动管理程序；
- 启动管理程序(boot loader)：一支可读取核心文件来运行的软件；
- 核心文件：开始操作系统的功能...
BIOS与MBR都是硬件本身会支持的功能，至于Boot loader则是操作系统安装在MBR上面的一套软件。由于MBR仅有446 bytes而已，因此这个启动管理程序非常小而美。 这个boot loader的主要任务有底下这些项目：
- 提供菜单：使用者可以选择不同的启动项目，这也是多重启动的重要功能！
- 加载核心文件：直接指向可启动的程序区段来开始操作系统；
- 转交其他loader：将启动管理功能转交给其他loader负责。
这也告诉我们，如果安装linux时有/boot独立分区时， 务必让该分区在整颗硬盘的最前面部分，以便加载启动项。以上是单系统的启动模式，那么多系统呢，原来启动管理程序除了可以安装在MBR之外， 还可以安装在每个分割槽的启动磁区(boot sector)。
我们举一个例子来说，假设你的个人计算机只有一个硬盘，里面切成四个分割槽，其中第一、二分割槽分别安装了Windows及Linux， 你要如何在启动的时候选择用Windows还是Linux启动呢？假设MBR内安装的是可同时认识Windows/Linux操作系统的启动管理程序， 那么整个流程可以图示如下：
但是如果要安装多重启动， 最好先安装Windows再安装Linux。
这是由于Linux在安装的时候，你可以选择将启动管理程序安装在MBR或各别分区的启动磁区， 而且Linux的loader可以手动配置菜单(就是上图的M1, M2...)，所以你可以在Linux的boot loader里面加入Windows启动的选项；Windows在安装的时候，他的安装程序会主动的覆盖掉MBR以及自己所在分区的启动磁区，你没有选择的机会， 而且他没有让我们自己选择菜单的功能。
