万字详文干货：从无盘启动volumio看Linux启动原理( 三 )
配置正确 ， 启动后就可以看到如下选择界面了：
文章插图3. 分区：MBR 和 GPTipxe 完成使命后 ， 正式交棒给磁盘 ， 如果你是硬盘启动 ， 可以直接跳过第 2 部分 ， 直接到这一步 。 这一阶段系统需要从磁盘上找到启动文件并加载 。 在说如何找到启动文件前 ， 先要说说硬盘是如何划分区块的 ， 主要有两大方式 MBR 和 GPT 。 我们先来聊一下机械硬盘的工作原理 。
机械硬盘由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片 ， 盘片两面称为盘面或扇面 。
假设磁头不动 ， 硬盘旋转 ， 那么磁头就会在磁盘表面画出一个圆形轨迹并将之磁化 ， 数据就保存在这些磁化区中 ， 称之为磁道 ， 将每个磁道分段 ， 一个弧段就是一个扇区 。 一个硬盘可以包含多个扇面 ， 扇面同轴重叠放置 ， 每个盘面磁道数相同 ， 具有相同周长的磁道所形成的圆柱称之为柱面 ， 柱面数与磁道数相等 。 如下图：
文章插图最初的寻址方式称为 CHS ， 所谓 CHS 即柱面（cylinder） ， 磁头（header） ， 扇区（sector） ， 通过这三个变量描述磁盘地址 。
3.1 MBR说了这么多还是没说明白到底计算机怎么从磁盘上找到引导程序 。 答案是:它被固定写死在了 0 柱面 ， 0 磁头 ， 1 扇区的位置通常是 512byte ， 这个位置被称为主扇区（Master Boot Record ，MBR） 。
MBR 主要包含如下数据：
- 主引导记录（bootloader） ， 负责从活动分区加载并运行系统引导程序 。 446 字节
- 硬盘分区表项（DPT——disk partition table） ， 由四个分区表项组成 ， 负责记录磁盘的分区情况 。 64 字节 。
- 硬盘有效标志（magic number） ， 代表引导扇区结束 ， 占用 2 字节 。
文章插图Bootloader：这部分记录了一段较小引导代码 ， 用于去启动硬盘其他分区位置上更大的引导文件 ， 例如 linux 操作系统的 grub 目录 。
文章插图我们知道一个硬盘的每个分区的第一个扇区叫做 boot sector ， 这个扇区存放的就是操作系统的 loader 。 如上图 ， 第一个分区的 boot sector 存放着 windows 的 loader ， 第二个分区放着 Linux 的 loader ， 第三个第四个由于没有安装操作系统所以空着 。 至于 MBR 的 bootloader 是干嘛呢 ，bootloader 有三个功能：
- 提供选单：让用户选择进入哪个系统 。
- 读取内核文件：默认启动的 loader 会被拷贝一份到 MBR 中 ， 这样就可以直接读取内核了 ， 图中 1 部分
- 转交给其他 loader：图中 2,3 部分
MBR 的局限：
- 最多只支持 4 个主分区 ， 超过 4 个就需要使用扩展分区 。
- 磁盘的最大容量只能到 2.2TB
3.2 GPT为了解决 MBR 的问题 ， GPT 分区诞生 ， GPT 全称 Globally Unique Identifier Partition Table ， 也叫 GUID 分区表 ， 它是 UEFI 规范的一部分（但这并不是说它只支持 UEFI ， 它也支持 BIOS 方式的引导） 。
文章插图GPT 分区结构如下：
- Protective MBR：GPT 分区表的最前面部分也保存了和 MBR 相同的格式和内容称为 Protective MBR ， 这极大地提高了 GPT 分区表的兼容性 。
- 主 GPT Header：这里记录了分区表项目数和每项目大小 。
- 主 GPT 分区表：包含分区的类型 GUID ， 名称 ， 起始终止位置 ， 该分区的 GUID 以及分区属性
- 实际分区
- 备份 GPT 分区表: 用于提高安全性 ， 防止主 GPT 分区表损坏
- 备份 GPT Header: 用于提高安全性 ， 防止主 GPT Header 损坏
- AI芯片“点燃”北京！GTIC 2020 AI芯片创新峰会大咖演讲全干货
- 小店|抖音小店无货源模式，干货来了，抖音小店店群怎么做？
- GPU|干货|基于 CPU 的深度学习推理部署优化实践
- 干货：阿里巴巴提升组织能力的5大经典管理工具
- 搞定2020年路由器选购，家庭组网干货攻略
- 互联网创业思维：什么是真正的干货？你是怎么给“干货”下定义的
- 直播链接激情预告！GTIC 2020 AI芯片创新峰会明日见，18位产学研大牛干货满满
- 吸引流量模型分解|干货| 以对应亲密关系中
- 裂变活动|微信群裂变实操指南，史上最全干货
- 六大|B站六大能学到知识的UP主！纯干货分享，B站真的能用来学习！