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FreeBSD的磁盘分区

2009-05-13 14:15:32来源：未知阅读 ()

上面雨丝风片结合bochs的汇编调试器详细描述了mbr的引导过程。作为上文的延续，这里我和大家一起用基于实验的手法观察PC机上FreeBSD的分区。

FreeBSD在PC结构的计算机上，有两种同时使用的，也是十分容易混淆的分区概念：一是DOS分区，一是BSD分区。本文的重点在帮助大家准确理解这两种分区。

为了理解分区，我们最好的插手阶段是FreeBSD的引导过程。简单的说，完整的FreeBSD的引导分为四部分：第一部分是DOS分区的mbr引导，FreeBSD将之称为boot0；第二部分是FreeBSD分区的引导，FreeBSD将之称为boot1；然后是FreeBSD所谓的boot2引导，最后是loader引导。

整个过程如下图1示

图1：引导过程简图

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其中mbr引导是与FreeBSD无关的，也就是说我们可以使用很多不同的引导工具进行mbr引导，最著名的恐怕就是grub了。后面三个引导阶段是FreeBSD自有的，这是FreeBSD称之为三部曲的引导，本文仅解析磁盘分区，并不深入FreeBSD的引导，因此关于boot的详情可以参见man 8 boot。

第一部分：DOS分区

那么，奇怪的是为什么在讨论FreeBSD分区的时候，我们需要首先面对的却是DOS分区呢？原因在于，PC机上的FreeBSD运行在基于IA32的硬件之上，并且在设计时就考虑到和同一个磁盘上的其他系统共存的用户需求，比如Microsoft Windows。所以，FreeBSD不得不建立在DOS分区之上的。当然运行在非IA32体系的计算机上的FreeBSD系统并不一定使用DOS分区。

首先我们需要一个实验环境来观察后面的操作：操作系统FreeBSD7.0-release，虚拟机bochs2.3.7，虚拟磁盘大小10G，分为两个区：一个分区1G为FAT分区，另一个分区9G为BSD分区。创建虚拟磁盘的操作显示如图2：

图2: 实验用虚拟硬盘

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图2告诉我们的最重要的信息是total sectors=20971440，而我们在安装*BSD时经常看到的cylinder=20805，heads=16等信息在现在较新的磁盘上已经不再重要，至于原因我们放在下面讲述。我们还可以看出这个磁盘的扇区大小为（10239.96MB/20971440扇区=512字节）。

空白磁盘添加了保留引导区之后的第一次划分光秃秃的如下图3：

图3: 磁盘的第一次划分

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这时磁盘上并没有任何数据，这63个扇区的划分直到后面写入磁盘信息时才会正式建立，我们这里引用这些分区是为了文章描述的逻辑性。

OK，接下来我们正常安装FreeBSD，直到下一步，如图4：（同样的信息我们也可以在系统安装完成之后使用fdisk命令查看）

图4中显示了设备名:ad0，整个磁盘扇区大小:20971440，还有三个看起来像分区的条目。呃，这里用了“看起来像”，是因为从扇区0到扇区62结束的第一个条目，其实不是一个分区，它是磁盘的保留块，至于为什么要63个扇区而不是我们经常讲的mbr 1个扇区？原因在于磁盘开始的63个扇区保留给了mbr和扩展分区。而为什么保留的扇区是63而不是64，65呢？呃，因为一个柱面包含了63个扇区:) 第0个扇区确实是我们关心的mbr，而第1—62扇区，是为扩展分区保留的空间，它可以不使用。如果是这样，那么1—62扇区可以存放扩展引导代码，也可以放数据。

进一步划分：一个分区1G为FAT分区，从63扇区开始到2096639扇区结束，共(2096639−63+1) = 2096577个扇区，共2096577S · 512B = 1023KB = 1G。这个分区的分区号为Subtype = 6。另一个分区9G为FreeBSD分区，从2096640扇区开始到20971439扇区结束，共18874800个扇区，分区号为Subtype = 165。

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