磁碟分割--磁碟分割表（partition table）

但是硬碟总不能真的拿锯子来切切割割吧？那硬碟还真的是会坏掉去！那怎办？在前一小节的图示中， 我们有看到‘开始与结束磁柱’吧？那是档案系统的最小单位，也就是分割槽的最小单位啦！没有错， 我们就是利用参考对照磁柱号码的方式来处理啦！ 在分割表所在的64 bytes容量中，总共分为四组记录区，每组记录区记录了该区段的启始与结束的磁柱号码。 若将硬碟以长条形来看，然后将磁柱以直条图来看，那么那64 bytes的记录区段有点像底下的图示：

图2.3.1、磁碟分割表的作用示意图

假设上面的硬碟装置档名为/dev/hda时，那么这四个分割槽在Linux系统中的装置档名如下所示， 重点在于档名后面会再接一个数字，这个数字与该分割槽所在的位置有关喔！

    * P1:/dev/hda1
    * P2:/dev/hda2
    * P3:/dev/hda3
    * P4:/dev/hda4

上图中我们假设硬碟只有400个磁柱，共分割成为四个分割槽，第四个分割槽所在为第301到400号磁柱的范围。 当你的作业系统为Windows时，那么第一到第四个分割槽的代号应该就是C, D, E, F。当你有资料要写入F槽时， 你的资料会被写入这颗磁碟的301~400号磁柱之间的意思。

由于分割表就只有64 bytes而已，最多只能容纳四笔分割的记录， 这四个分割的记录被称为主要(Primary)或延伸(Extended)分割槽。 根据上面的图示与说明，我们可以得到几个重点资讯：

    * 其实所谓的‘分割’只是针对那个64 bytes的分割表进行设定而已！
    * 硬碟预设的分割表仅能写入四组分割资讯
    * 这四组分割资讯我们称为主要(Primary)或延伸(Extended)分割槽
    * 分割槽的最小单位为磁柱(cylinder)
    * 当系统要写入磁碟时，一定会参考磁碟分割表，才能针对某个分割槽进行资料的处理

咦！你会不会突然想到，为啥要分割啊？基本上你可以这样思考分割的角度：

   1. 资料的安全性：
      因为每个分割槽的资料是分开的！所以，当你需要将某个分割槽的资料重整时，例如你要将电脑中Windows的C槽重新安装一次系统时， 可以将其他重要资料移动到其他分割槽，例如将邮件、桌面资料移动到D槽去，那么C槽重灌系统并不会影响到D槽！ 所以善用分割槽，可以让你的资料更安全。

   2. 系统的效能考量：
      由于分割槽将资料集中在某个磁柱的区段，例如上图当中第一个分割槽位于磁柱号码1~100号，如此一来当有资料要读取自该分割槽时， 磁碟只会搜寻前面1~100的磁柱范围，由于资料集中了，将有助于资料读取的速度与效能！所以说，分割是很重要的！

既然分割表只有记录四组资料的空间，那么是否代表我一颗硬碟最多只能分割出四个分割槽？当然不是啦！有经验的朋友都知道， 你可以将一颗硬碟分割成十个以上的分割槽的！那又是如何达到的呢？在Windows/Linux系统中， 我们是透过刚刚谈到的延伸分割(Extended)的方式来处理的啦！延伸分割的想法是： 既然第一个磁区所在的分割表只能记录四笔资料， 那我可否利用额外的磁区来记录更多的分割资讯？实际上图示有点像底下这样：

图2.3.2、磁碟分割表的作用示意图

在上图当中，我们知道硬碟的四个分割记录区仅使用到两个，P1为主要分割，而P2则为延伸分割。请注意， 延伸分割的目的是使用额外的磁区来记录分割资讯，延伸分割本身并不能被拿来格式化。 然后我们可以透过延伸分割所指向的那个区块继续作分割的记录。

如上图右下方那个区块有继续分割出五个分割槽， 这五个由延伸分割继续切出来的分割槽，就被称为逻辑分割槽(logical partition)。 同时注意一下，由于逻辑分割槽是由延伸分割继续分割出来的，所以他可以使用的磁柱范围就是延伸分割所设定的范围喔！ 也就是图中的101~400啦！

同样的，上述的分割槽在Linux系统中的装置档名分别如下：

    * P1:/dev/hda1
    * P2:/dev/hda2
    * L1:/dev/hda5
    * L2:/dev/hda6
    * L3:/dev/hda7
    * L4:/dev/hda8
    * L5:/dev/hda9

仔细看看，怎么装置档名没有/dev/hda3与/dev/hda4呢？因为前面四个号码都是保留给Primary或Extended用的嘛！ 所以逻辑分割槽的装置名称号码就由5号开始了！这是个很重要的特性，不能忘记喔！

主要分割、延伸分割与逻辑分割的特性我们作个简单的定义啰：

    * 主要分割与延伸分割最多可以有四笔(硬碟的限制)
    * 延伸分割最多只能有一个(作业系统的限制)
    * 逻辑分割是由延伸分割持续切割出来的分割槽；
    * 能够被格式化后，作为资料存取的分割槽为主要分割与逻辑分割。延伸分割无法格式化；
    * 逻辑分割的数量依作业系统而不同，在Linux系统中，IDE硬碟最多有59个逻辑分割(5号到63号)， SATA硬碟则有11个逻辑分割(5号到15号)。

事实上，分割是个很麻烦的东西，因为他是以磁柱为单位的‘连续’磁碟空间， 且延伸分割又是个类似独立的磁碟空间，所以在分割的时候得要特别注意。我们举底下的例子来解释一下好了：
例题：
在Windows作业系统当中，如果你想要将D与E槽整合成为一个新的分割槽，而如果有两种分割的情况如下图所示，图中的特殊颜色区块为D与E槽的示意，请问这两种方式是否均可将D与E整合成为一个新的分割槽？

图2.3.3、磁碟空间整合示意图
答：

    * 上图可以整合：因为上图的D与E同属于延伸分割内的逻辑分割，因此只要将两个分割槽删除，然后再重新建立一个新的分割槽，就能够在不影响其他分割槽的情况下，将两个分割槽的容量整合成为一个。

    * 下图不可整合：因为D与E分属主分割与逻辑分割，两者不能够整合在一起。除非将延伸分割破坏掉后再重新分割。但如此一来会影响到所有的逻辑分割槽，要注意的是：如果延伸分割被破坏，所有逻辑分割将会被删除。 因为逻辑分割的资讯都记录在延伸分割里面嘛！


由于第一个磁区所记录的分割表与MBR是这么的重要，几乎只要读取硬碟都会先由这个磁区先读起。 因此，如果整颗硬碟的第一个磁区(就是MBR与partition table所在的磁区)物理实体坏掉了，那这个硬碟大概就没有用了！ 因为系统如果找不到分割表，怎么知道如何读取磁柱区间呢？您说是吧！底下还有一些例题您可以思考看看：
例题：
如果我想将一颗大硬碟‘暂时’分割成为四个partitions，同时还有其他的剩余容量可以让我在未来的时候进行规划，我能不能分割出四个Primary？若不行，那么你建议该如何分割？
答：

    * 由于Primary+Extended最多只能有四个，其中Extended最多只能有一个，这个例题想要分割出四个分割槽且还要预留剩余容量，因此P+P+P+P的分割方式是不适合的。因为如果使用到四个P，则即使硬碟还有剩余容量，因为无法再继续分割，所以剩余容量就被浪费掉了。

    * 假设你想要将所有的四笔记录都花光，那么P+P+P+E是比较适合的。所以可以用的四个partitions有3个主要及一个逻辑分割，剩余的容量在延伸分割中。

    * 如果你要分割超过4槽以上时，一定要有Extended分割槽，而且必须将所有剩下的空间都分配给Extended，然后再以logical的分割来规划Extended的空间。 另外，考虑到磁碟的连续性，一般建议将Extended的磁柱号码分配在最后面的磁柱内。


例题：
我能不能仅分割出一个Primary与一个Extended即可？
答：
当然可以，这也是早期Windows作业系统惯用的手法！此外，逻辑分割槽的号码在IDE可达63号，SATA则可达15号，因此仅一个主要与一个延伸分割即可，因为延伸分割可继续被分割出逻辑分割槽嘛！

例题：
假如我的PC有两颗SATA硬碟，我想在第二颗硬碟分割出6个可用的分割槽(可以被格式化来存取资料之用)，那每个分割槽在Linux系统下的装置档名为何？且分割类型各为何？至少写出两种不同的分割方式。
答：
由于P(primary)+E(extended)最多只能有四个，其中E最多只能有一个。现在题目要求6个可用的分割槽，因此不可能分出四个P。底下我们假设两种环境，一种是将前四号全部用完，一种是仅花费一个P及一个E的情况：

    * P+P+P+E的环境：
      分割示意图

      实际可用的是/dev/sdb1, /dev/sdb2, /dev/sdb3, /dev/sdb5, /dev/sdb6, /dev/sdb7这六个，至于/dev/sdb4这个延伸分割本身仅是提供来给逻辑分割槽建立之用。

    * P+E的环境：
      分割示意图

      注意到了吗？因为1~4号是保留给主要/延伸分割槽的，因此第一个逻辑分割槽一定是由5号开始的！再次强调啊！所以/dev/sdb3, /dev/sdb4就会被保留下来没有用到了！

评论：硬盘分割的前四个分区号是保留给主分区和扩展分区的。逻辑分区一定是从5号开始。