首先简单认识一下硬盘的物理结构，总体来说，硬盘结构包括：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部分。所有的盘片(一般硬盘里有多个盘片，盘片之间平行)都固定在一个主轴上。在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离很小(所以剧烈震动容易损坏)，磁头连在一个磁头控制器上，统一控制各个磁头的运动。磁头沿盘片的半径方向动作，而盘片则按照指定方向高速旋转，这样磁头就可以到达盘片上的任意位置了。
操作系统的启动是个很令人好奇的话题，从按下计算机电源的那一刻，计算机从裸机开始呈现一个丰富的系统界面，这个从只有硬件逻辑到软件逻辑的过程是如何完成的？这里我们将从硬盘分区，三方协议，grub引导启动程序进行讲述，首先介绍硬盘MBR分区形式，然后介绍CPU，BIOS，系统的三方协议，讲述从CPU的硬件逻辑最终运行内核的软件逻辑的过程，最后介绍一下引导启动程序的发展，在grub这些引导启动程序中如何继续遵守三方协议。
系统引导环节是操作系统启动过程中的最重要环节，也是最容易出问题的环节之一。按照个人计算机的硬件标准，引导环节发生在计算机的硬件系统检测完毕之后。具体的引导工作，是由BIOS完成的。BIOS维持一个可用于引导计算机的硬件设备列表，比如本地硬盘、本地光驱、网络、USB接口设备等，然后做一个排序。BIOS会试图从整个序列的第一个设备开始，检查其状态和引导能力。比如针对光驱，则首先会判断光驱中是否存在光盘，如果不存在，则跳过光驱设备，进入下一个设备的检测过程。如果发现有光盘存在，则试图读取光盘的第一个扇区，并检查这是否是一个可引导扇区（比如通过检查扇区的最后两个字节是不是0x55AA）。如果发现不是一个可引导扇区，则也是跳过光盘，再检查引导序列中的下一个设备，直到发现一个可引导的扇区为止。如果遍历完整个引导设备列表，未找到任何可引导的扇区代码，则引导过程失败，BIOS会提示无法找到可启动设备。如果在这个过程中能够找到一个可引导扇区，则BIOS会把该扇区的内容加载到内存，并跳转到该扇区，执行引导代码。这个跳转指令，就是BIOS程序在计算机启动过程中的最后一条指令，至此，BIOS的工作结束。后续工作，将由引导扇区代码完成。
电脑启动后，CPU逻辑电路被设计为只能运行内存中的程序，没有能力直接运行存在于软盘或硬盘中的操作系统，如果想要运行，必须要加载到内存（RAM）中。
前些天群友@Seraph_JACK在整引导，于是我也跟着云了一下。结果发现，我对引导相关的了解着实拉跨。所以趁此机会，正好完整学习一下引导相关的知识。本篇文章大致会涉及MBR、GPT、UEFI等内容，以使用Grub引导Linux为例，来分析启动的具体过程。
一、分区工具 分区工具：fdisk 和 parted ,其中大于2T请采取parted进行分区 yum install -y parted 二、MBR和GPT原理： 1、MBR原理： 主引导记录（MBR，Master Boot Record）是位于磁盘最前边的一段引导（Loader）代码。它负责磁盘操作系统(DOS)对磁盘进行读写时分区合法性的判别、分区引导信息的定位，它由磁盘操作系统(DOS)在对硬盘进行初始化时产生的。 通常，我们将包含MBR引导代码的扇区称为主引导扇区。因这一扇区中，引导代码占有
软件运行时输入单元输入内容，进入内存，CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元控制算术逻辑单元从内存中读取数据，内存和外部存储设备进行交互，运算完毕以后输出到输出单元，完成软件的运行。
存储的选型、规划与管理等工作一直以来都是日常系统运维工作中的重点。MBR与GPT两种类型的分区表的选择与使用则是在磁盘管理中需要根据应用场景来注或考虑的要点。结合笔者多年的运维工作经验，引发了对这些问题的一些思考，借此文进行一些分享。
从打开电源到开始操作，计算机的启动是一个非常复杂的过程。 我一直搞不清楚，这个过程到底是怎么回事，只看见屏幕快速滚动各种提示...... 这几天，我查了一些资料，试图搞懂它。下面就是我整理的笔记。 零
一直以来，对于磁盘的分区以及Linux目录挂载的概念都不是很清晰，现在趁着春暖花开周末在家没事就研究了下它们，现在来分享我的理解。
Linux MBR（Master Boot Record，主引导记录）是硬盘的第一个扇区，通常位于磁盘的起始位置。它包含引导加载程序代码和分区表信息。引导加载程序负责引导操作系统，而分区表记录了硬盘上的分区信息。
很久以前喜欢捣鼓电脑啊外设什么的，却也没有搞出什么名堂。经常见到标题里的一些术语，却也只是一知半解。最近在复习操作系统，对以往的瞎捣鼓小有感触和总结。故写下此文。
接上一篇BIOS启动，BIOS完成了基础的硬件检测和硬件的中断向量表的初始化，然后BIOS找到MBR并且把MBR加载在内存中，跳转到该位置。加载的位置在内存中的0x7C00,至于为什么是这个位置，主要是因为历史的原因吧，最初的内存只有32K,历史选择了0x7C00(31k)。
在需要对一个4T的硬盘分区时，使用fdisk不能建立分区。原因是fdisk只能建立2TB大小的分区。如果大于2T需要采用GPT磁盘模式。下面介绍下MBR和GPT原理。
我一直搞不清楚，这个过程到底是怎么回事，只看见屏幕快速滚动各种提示…… 这几天，我查了一些资料，试图搞懂它。下面就是我整理的笔记。
机械磁盘由磁头（head）、磁道（track）、柱面（cylinder）、扇区（sector）和盘片（platter）组成。其中，磁头悬浮在盘片上，并且每张盘片上下各有一个磁头；每张盘片的磁道数是相同的，每张盘片相同位置的磁道组成柱面；而每一个磁道由数量相同的扇区组成，我们知道离主轴越远的扇区面积越大，而扇区大小一般为512B，必然导致存储密度越低，这样做明显浪费空间，为了解决问题，我们将磁盘密度改为等密度结构，这就意味着外围磁道的扇区数量要大于内圈的数量。
不管是Windows还是Linux操作系统，底层设备一般均为物理硬件，操作系统启动之前会对硬件进行检测，然后硬盘引导启动操作系统，如下为操作系统启动相关的各个概念：
硬盘的物理结构是比较复杂的，这里我们只需要知道最常用到的几个术语即可，也就是chs寻址中所涉及到的结构
翻译成中文大致意思：文件系统主要是管理数据存储以及数据如何检索的，而数据存储在磁盘或内存中。上期我们聊过了漫谈虚拟内存，本期我们就重点介绍磁盘中的机械磁盘的组成以及工作原理，然后引申到文件系统。
二、模拟破坏mbr引导扇区： [root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1 记录了1+0 的读入 记录了1+0 的写出 512字节(512 B)已复制，0.000106943 秒，4.8 MB/秒 三、重启后，加载系统镜像文件中的急救模式：
Linux上的文件系统一般来说就是EXT2或EXT3，但这篇文章并不准备一上来就直接讲它们，而希望结合Linux操作系统并从文件系统建立的基础——硬盘开始，一步步认识Linux的文件系统。
硬盘扇区如上图划分，在系统扇区中，存在分区启动扇区（PBR），在MBR分区中存在主启动扇区。
在Linux系统中一切都是文件，硬件设备也不例外。既然是文件，就必须有文件名称。系统内核中的udev设备管理器会自动把硬件名称规范起来，目的是让用户通过设备文件的名字可以猜出设备大致的属性以及分区信息等；这对于陌生的设备来说特别方便。另外，udev设备管理器的服务会一直以守护进程的形式运行并侦听内核发出的信号来管理/dev目录下的设备文件。Linux系统中常见的硬件设备的文件名称如下图:
计算机系统的启动过程是非常复杂的，也诞生了很多流派，比如BIOS-MBR启动方式、UEFI-GPT启动方式等。不管是哪个流派，广义上的启动过程是类似的，以BIOS-MBR为例，可以简化为如下步骤：
---- 一个操作系统从开机到开始运行，大致经历引导->加载内核入内存->跳入保护模式->开始执行内核这样一个过程。 引导扇区(Boot)负责把Loader加载入内存并且把控制权交给它，其它工作放心地交给Loader来做，因为没有512字节的限制，将会灵活得多。 FAT12文件系统 几乎所有的文件系统都会把磁盘划分为若干层次以方便组织和管理，这些层次包括： - 扇区（Sector）：磁盘上的最小数据单元。 - 簇（Cluster）：一个或多个扇区。 - 分区（Partition）：通常指整个
在BIOS后，操作系统前，通过中断服务程序(向量表 INT 13H)，占据物理位置(常驻内存高端)，替换、截获系统中断从而伺机传染发作。
我们知道计算机硬件分为三大部分，即输入单元，输出单元，中央处理器。 CPU分为X86和X64.也就是我们所说的64位和32位。 CPU每次能能处理的数据量成为字组大小（word siz
主引导记录（Master Boot Record，MBR），位于一个硬盘的0柱面、0盘面、1扇区，共512字节。具体划分依次为：引导代码区440字节、磁盘签名4字节、空白（Ox0000）2字节、MBR分区表（Disk Partition Table，DPT）64字节、结束标志（Ox55AA）2字节，所以磁盘的前512个字节存储的内容是 MBR主引导记录和分区表
早期时，启动一台计算机意味着要给计算机喂一条包含引导程序的纸带，或者手工使用前端面板地址/数据/控制开关来加载引导程序。尽管目前的计算机已经装备了很多工具来简化引导过程，但是这一切并没有对整个过程进行必要的简化。
磁盘是由盘片、机械手臂、磁头、主轴马达等组成的。不同的零部件有不同的功能，盘片用于存储数据；机械手臂上的磁头用来读写数据；实际运行时，主轴马达让盘片转动，然后机械手臂可伸展让磁头在盘片上面进行读写操作。
Linux 系统中所有的硬件设备都是通过文件的方式来表现和使用的，我们将这些文件称为设备文件，硬盘对应的设备文件一般被称为块设备文件。
磁盘的组成：主要由盘片、机械手臂、磁头、与主轴马达所组成。而数据的写入其实是在盘片上面。盘片上面又可细分出扇区（Sector）与柱面（Cylinder）两种单位，其中扇区每个为512bytes那么大。假设磁盘只有一个盘片，那么盘片如图所示：
服务器：一直开机，不要宕机。（对硬件损耗巨大，极易损坏，要做好监控，防患于未然）
目前，计算机市场提供了大量以数字形式存储信息的机会，现有的存储设备包括内部和外部硬盘驱动器、照片/摄像机的存储卡、USB 闪存驱动器、RAID 集以及其他复杂存储。数据片段以文件的形式保存在它们上，如文档、图片、数据库、电子邮件等，这些数据必须在磁盘上有效地组织并在需要时轻松检索。
在Linux系统中，磁盘是一种用于存储数据的物理设备，可以是传统的硬盘驱动器（HDD）或固态硬盘（SSD）。Linux将磁盘设备视为块设备，它们通常以文件形式表示在 /dev 目录下。
作者简介： 王建峰，对于技术方向（主要是嵌入式领域的OS方向的系统应用）感兴趣，最近在学习操作系统基础。同时也是某芯原厂的驱动工程师，主要是gpu领域的驱动软件。https://gitee.com/hinzer/blog 1 概念介绍 1.1 什么是操作系统？ 1.2 如何理解中断机制？ 1.3 如何理解系统定时？ 1.4 如何理解进程控制？ 1.5 如何理解内存管理？ 1.6 如何理解堆栈概念？ 1.7 内核在源码中的体现？ 1.8 如何理解系统调用？ 1.9 如何理解特权级？ 2 流程分析 2.1 引导
硬件设备在Linux中的命名 Linux中每一个设备都被当成文件，所有的设备文件都在/dev这个目录下。 设备 文件名 IDE硬盘 /dev/hd[a-d] SATA/USB/SCSI硬盘 /dev/sd[a-p] U盘 /dev/sd[a-p] 软驱 /dev/fd[0－1] 打印机 25针：/dev/lp[0－2] usb：/dev/usb/lp[0-15] 鼠标 usb:/dev/usb/mouse[0－15] ps2:/dev/psaux 当前CD/DVD RO
一、Linux内核的组成 相关概念： Linux系统的组成部分：内核+根文件系统 内核：进程管理、内存管理、网络协议栈、文件系统、驱动程序。 IPC(Inter-Process Communication进程间通信):就是指多个进程之间相互通信，交换信息的方法。Linux IPC基本上都是从Unix平台上继承而来的。主要包括最初的Unix IPC，System V IPC以及基于Socket的IPC。另外，Linux也支持POSIX IPC。 运行中的系统环境可分为两层：内核空间、用户空间
机械磁盘在物理结构上是由磁片、马达、磁头、定位系统等部件构成，通常一块磁盘有若干块磁片构成，为了方便定位统一管理，将这些磁片进行了编号。一个盘片的两面各有一个磁头（Heads），每个盘片被划分成若干个同心圆磁道，每个盘片的半径均为固定值R的同心圆形成柱面(Cylinders)，从外至里编号为0、1、2……每个盘片上的每个磁道又被划分为若干个扇区，一个扇区通常容量为512byte，并按照一定规则编号为1、2、3……形成Cylinders×Heads×Sector个扇区，这三个参数即可定位一个扇区。从这里可以看出扇区是磁盘的最小存储单元，对磁盘的读写只能以扇区为单位。（请务必注意最后一句话，后面的实验会用到）
一定要确保你有一个可以引导的光盘或者是 U 盘以备不时之需，否则万一电脑真的不能启动谁都救不了你。如果你需要建立可引导的设备，可以按照以下方法操作（跳转到 BLFS 从 libisoburn 软件包安装 xorriso）。 （其实你手头可以备一个其它发行版的 LiveCD 制作的可引导 U盘，以备不时之需。Ubuntu、Fedora之类的都是上佳之选。）
磁盘分区表是一种存储在磁盘上的数据结构，用于存储关于磁盘分区的信息，包括分区的大小、位置和类型。MBR 和 GPT 是两种常见的磁盘分区表格式。GPT 格式较新，具有较多优势，包括：
作者： OUYANG_LINUX007 来源： http://blog.csdn.net/ouyang_linux007/article/details/7422346 Linux的最大的好处之一就是它的源码公开。同时，公开的核心源码也吸引着无数的电脑爱好者和程序员；他们把解读和分析Linux的核心源码作为自己的最大兴趣，把修改Linux源码和改造Linux系统作为自己对计算机技术追求的最大目标。 Linux内核源码是很具吸引力的，特别是当你弄懂了一个分析了好久都没搞懂的问题；或者是被你修改过了的内核
程序其实是由一堆指令组成的，因此程序载入后的解释执行的过程，其实总结就是四个字: “取指执行”
一、Linux内核的组成 相关概念： Linux系统的组成部分：内核+根文件系统 内核：进程管理、内存管理、网络协议栈、文件系统、驱动程序。 IPC(Inter-Process Communication进程间通信):就是指多个进程之间相互通信，交换信息的方法。Linux IPC基本上都是从Unix平台上继承而来的。主要包括最初的Unix IPC，System V IPC以及基于Socket的IPC。另外，Linux也支持POSIX IPC。 运行中的系统环境可分为两层：内核空间、用
LINUX 开机过程指的是从打开计算机电源直到LINUX显示用户登录画面的全过程。分析LINUX开机过程也是深入了解LINUX核心工作原理的一个很好的途径。 一般的开机启动无非就是四步：BIOS加电自检(检测硬件什么之类的，寻找启动磁盘，在启动磁盘加载MBR)；Boot Loader(加载grub.conf顺序启动) ；启动内核(内核会尝试挂载根文件系统,根文件系统至少包含 /etc /bin /sbin /lib /dev 这5大目录); INIT进程初始化（内核会按 /sbin/init /etc/in
一、绪论 Linux系统在日常工作中已经是我们朝夕相处的亲密伴侣，每次当我们按下可爱的电源键那一刻起直到出现熟悉的登陆界面。这短短的一瞬间它都经历什么那?? 二、Linux启动过程 对于一台
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
ICP备案
对象存储
实时音视频
即时通信 IM
