本文會介紹一些Linux系統(tǒng)安裝前的一些預(yù)備知識，會涉及到MBR、BIOS和Boot loader等計算機基礎(chǔ)概念。

硬盤的第一扇區(qū)

在眾多設(shè)備中，與系統(tǒng)安裝關(guān)系最密切的就要數(shù)硬盤了。因為在安裝操作系統(tǒng)時，我們要做的一個最重要的事就是對硬盤進行分區(qū)，以便我們可以更加方便和高效的使用電腦。

在Linux系統(tǒng)中，一切設(shè)備都是以文件的形式存在的，所有設(shè)備對應(yīng)的文件都存儲在/dev路徑下。硬盤對應(yīng)的文件名通常都是/dev/sd[a-p]，但如果你使用的是虛擬機，那么硬盤對應(yīng)的文件名很可能是/dev/vd[a-p]。

在整個硬盤的存儲空間中，它的第一個扇區(qū)是特別重要的。硬盤的一個扇區(qū)是512字節(jié)大小，在第一個扇區(qū)的512字節(jié)空間中，存儲了下面兩個東西。

**1. **主引導(dǎo)記錄(Master Boot Record, MBR)：安裝啟動引導(dǎo)程序的地方，有446字節(jié)；

**2. **分區(qū)表(partition table)：記錄硬盤的分區(qū)狀態(tài)，有64字節(jié)。

分區(qū)表

由于分區(qū)表僅擁有64字節(jié)的存儲空間，因此最多僅能有存儲四組分區(qū)信息，每組分區(qū)信息記錄了對應(yīng)分區(qū)在硬盤上的起始與結(jié)束的柱面號。假設(shè)硬盤設(shè)備文件名為/dev/sda，那么這四個分區(qū)在Linux系統(tǒng)中的設(shè)備文件名如下所示：

P1：/dev/sda1
P2：/dev/sda2
P3：/dev/sda3
P4：/dev/sda4

這四個分區(qū)可以作為主(Primary)分區(qū)，也可以作為擴展(Extended)分區(qū)。擴展分區(qū)的作用是使用額外的扇區(qū)來記錄分區(qū)信息，以使我們可以擁有超過4個的分區(qū)數(shù)量。

擴展分區(qū)本身并不能被用來格式化存儲數(shù)據(jù)。我們可以通過擴展分區(qū)所指向的那個區(qū)塊繼續(xù)存儲其它分區(qū)信息。從擴展分區(qū)中切割出來的分區(qū)叫做邏輯(Logical)分區(qū)。由于邏輯分區(qū)是由擴展分區(qū)繼續(xù)劃分出來的，所以邏輯分區(qū)可以使用的硬盤柱面范圍就是擴展分區(qū)所設(shè)置的范圍。

主分區(qū)、擴展分區(qū)和邏輯分區(qū)之間的關(guān)系如下圖所示：

圖中分區(qū)在Linux系統(tǒng)中的設(shè)備文件名分別如下：

P1：/dev/sda1
P2：/dev/sda2
L1：/dev/sda5
L2：/dev/sda6
L3：/dev/sda7
L4：/dev/sda8

注意到這次的文件中不包含/dev/sda3和/dev/sda4。因為前四個號碼都是保留給主分區(qū)和擴展分區(qū)用的，邏輯分區(qū)的設(shè)備號碼只能由5開始。

下面我們對硬盤分區(qū)做一個總結(jié)：

1. 所謂的分區(qū)只是針對那個64字節(jié)的分區(qū)表進行設(shè)置而已；
2. 硬盤默認的分區(qū)表僅能存儲四組分區(qū)信息，這四組分區(qū)可以是主分區(qū)或擴展分區(qū)；
3. 擴展分區(qū)最多只能有1個；
4. 邏輯分區(qū)是由擴展分區(qū)二次劃分出來的分區(qū)；
5. 主分區(qū)和邏輯分區(qū)可以被格式化后存儲數(shù)據(jù)，擴展分區(qū)不能被格式化。

BIOS&MBR

軟件是計算機的靈魂，沒有運行任何軟件的硬件是沒有用的，操作系統(tǒng)就是用來管理計算機中各個硬件的軟件。

但是在電腦開機前，操作系統(tǒng)也只是躺在硬盤上的一組數(shù)據(jù)而已，那么計算機要如何讀取操作系統(tǒng)文件并運行它呢？這就涉及到計算機的啟動程序了。

BIOS是寫入到計算機主板上的一個固件(固件就是寫入到硬件上的一個軟件程序)。這個BIOS就是計算機啟動的時候所執(zhí)行的第一個程序。BIOS會根據(jù)用戶的設(shè)置找到能夠啟動的設(shè)備(硬盤或U盤)，如果啟動的設(shè)備是硬盤，BIOS會從該硬盤的第一個扇區(qū)中讀取MBR中的啟動引導(dǎo)程序。至此，BIOS的工作就結(jié)束了，節(jié)下來就是MBR內(nèi)的啟動引導(dǎo)程序的工作了。

MBR內(nèi)的啟動引導(dǎo)程序的任務(wù)就是加載操作系統(tǒng)內(nèi)核文件，這個啟動引導(dǎo)程序是操作系統(tǒng)在安裝的時候所提供的，所以它知道如何加載操作系統(tǒng)內(nèi)核。

接下來就是操作系統(tǒng)內(nèi)核開始接管計算機，啟動引導(dǎo)程序的任務(wù)至此也圓滿完成了。

整個啟動流程到操作系統(tǒng)之前的過程總結(jié)如下：

1. BIOS：計算機啟動后會主動執(zhí)行的固件，它會找到一個可啟動的設(shè)備；
2. MBR：位于可啟動設(shè)備的第一個扇區(qū)內(nèi)的一塊存儲空間，只有446字節(jié)，用于存儲啟動引導(dǎo)程序；
3. 啟動引導(dǎo)程序(boot loader)：一個可以加載操作系統(tǒng)內(nèi)核文件的程序；