Linux 系统开机加电后发生了什么？( 四 ) _Linux

每个主分区的16个字节，由6个部分组成：

第1个字节：如果为0x80，就表示该主分区是激活分区，控制权要转交给这个分区。四个主分区里面只能有一个是激活的。
第2-4个字节：主分区第一个扇区的物理位置（柱面、磁头、扇区号等等）。
第5个字节：主分区类型。
第6-8个字节：主分区最后一个扇区的物理位置。
第9-12字节：该主分区第一个扇区的逻辑地址。
第13-16字节：主分区的扇区总数。

最后的四个字节（”主分区的扇区总数”），决定了这个主分区的长度。也就是说，一个主分区的扇区总数最多不超过2的32次方。
如果每个扇区为512个字节，就意味着单个分区最大不超过2TB 。再考虑到扇区的逻辑地址也是32位，所以单个硬盘可利用的空间最大也不超过2TB 。
如果想使用更大的硬盘，只有2个方法：

一是提高每个扇区的字节数，
二是增加扇区总数。

MBR：第一个可开机设备的第一个扇区内的主引导分区块，内包含引导加载程序
引导加载程序（Boot loader）: 一支可读取内核文件来执行的软件
内核文件：开始操作系统的功能
引导操作系统的过程由硬盘启动时，BIOS通常是转向第一块硬盘的第一个扇区，即主引导记录(MBR) 。装载GRUB和操作系统的过程，包括以下几个操作步骤：
装载记录
基本引导装载程序所做的唯一的事情就是装载第二引导装载程序。
装载Grub
这第二引导装载程序实际上是引出更高级的功能，以允许用户装载一个特定的操作系统。
装载系统
如linux内核。GRUB把机器的控制权移交给操作系统。
不同的是，微软操作系统都是使用一种称为链式装载的引导方法来启动的，主引导记录仅仅是简单地指向操作系统所在分区的第一个扇区。
加载主引导加载程序-基本装载程序众所周知，硬盘上第0磁道第一个扇区被称为MBR，也就是Master Boot Record，即主引导记录，它的大小是512字节，别看地方不大，可里面却存放了预启动信息、分区表信息。
按照BIOS所设定的系统启动流程，如果检测通过，则根据引导次序(Boot Sequence)开始在第一台设备上支持启动程序，我们的启动设备主要包括硬盘、USB、SD等，我们一般用的是硬盘，然后进行读取第一个设备就是硬盘，第一个要读去的就是该硬盘的主引导记录MBR（Master Boot Record），然后系统可以根据启动区安装的引导加载程序（Boot Loader）开始执行核心识别的工作。

MBR程序只是找到只是硬盘分区内最前面的446个字节的Boot Loader，然后查找相关配置和定义。

然后将控制权交给主引导代码。主引导代码的任务包括

扫描分区表，找到一个激活(可引导)分区；
找到激活分区的起始扇区；
将激活分区的引导扇区装载到内存7C00处；
将控制权交给引导扇区代码；

加载次引导记载程序–高级装载程序bootload如GRUB系统读取内存中的grub配置信息（一般为menu.lst或grub.lst），并依照此配置信息来启动不同的操作系统。
这时，计算机的控制权就要转交给硬盘的某个分区了，这里又分成三种情况。
情况A：卷引导记录
上一节提到，四个主分区里面，只有一个是激活的。计算机会读取激活分区的第一个扇区，叫做“卷引导记录”（Volume boot record，缩写为VBR）。“卷引导记录”的主要作用是，告诉计算机，操作系统在这个分区里的位置。然后，计算机就会加载操作系统了。
情况B：扩展分区和逻辑分区
随着硬盘越来越大，四个主分区已经不够了，需要更多的分区。但是，分区表只有四项，因此规定有且仅有一个区可以被定义成“扩展分区”（Extended partition）。所谓“扩展分区”，就是指这个区里面又分成多个区。这种分区里面的分区，就叫做”逻辑分区”（logical partition）。
计算机先读取扩展分区的第一个扇区，叫做“扩展引导记录”（Extended boot record，缩写为EBR）。它里面也包含一张64字节的分区表，但是最多只有两项（也就是两个逻辑分区）。
计算机接着读取第二个逻辑分区的第一个扇区，再从里面的分区表中找到第三个逻辑分区的位置，以此类推，直到某个逻辑分区的分区表只包含它自身为止（即只有一个分区项）。因此，扩展分区可以包含无数个逻辑分区。