硬碟分割槽、掛載及Ubuntu系統安裝
Linux發行版按照打包方式劃分主要包括Debian系(基於Dpkg)、Red Hat系(基於RPM)、Slackware系等，其中Debian系、Red Hat系是我們所常見的，前者包括Ubuntu、Debian GNU/Linux等，後者包括Red Hat Enterprise Linux、CentOS、Fedora等。本文介紹硬碟分割槽的基礎知識、Linux系統的目錄結構及與硬碟分割槽的掛載關係、在雙硬碟PC上指定分割槽安裝Ubuntu系統的方法。
硬碟分割槽基礎知識
硬碟安裝於計算機中用於儲存資料，出廠(初始)狀態時猶如一張白紙，是不能直接往其中寫入資料的，必須經過分割槽及格式化之後才能使用，分割槽及格式化相當於為白紙劃分了不同區域(如正文區、註釋區等)並分別在不同區域內畫上了線條格以便於書寫。格式化之後的分割槽就是我們通常見到的硬碟分割槽，如Windows系統中的C盤、D盤等等。
傳統硬碟採用
BOIS + MBR
可用，可啟動作業系統。傳統PC上最常見的組合方式，硬碟的主分割槽與擴充套件分割槽之和不能超過4個，硬碟容量最大識別到2T；作業系統啟動時，順序如下圖所示：
BOIS + GPT
可用，但是無法啟動作業系統。BIOS主機板可以搭配GPT硬碟來作為資料盤，但不能引導系統；若電腦同時帶有容量小於2T的硬碟和容量大於2T的硬碟，小於2T的可以用MBR分割槽方式安裝作業系統，大於2T的可以使用GPT方式來存放資料，但必須使用64位作業系統。
UEFI + MBR
可用，可啟動作業系統。為提高相容性，近幾年出現的UEFI主機板大多采用UEFI+BIOS共存的模式，並且在BIOS中整合UEFI啟動項。可以把UEFI設定成Legacy模式（傳統模式）、開啟CSM(Compatibility Support Module ，相容性支援模組)模組以支援UEFI啟動和非UEFI啟動，其效果等同於BOIS + MBR 。
UEFI + GPT
可用，可啟動作業系統。目前最常見的組合方式，也是未來的主流組合。如果要將作業系統安裝於大於2T的硬碟時，必須如此設定，否則硬碟大於2T的部分無法識別；且作業系統必須使用64位的，否則無法引導。GPT方式可識別大於2T的硬碟，且理論上支援無限個分割槽(主分割槽最多為128個)，作業系統啟動時，順序如下：
與傳統的BOIS + MBR啟動方式相比，少了BOIS自檢環節，會加快啟動速度；如果換上固態盤，啟動速度會明顯加快。
GPT 與 MBR
硬碟的GPT分割槽格式與MBR分割槽格式是可以互相轉換的，但從GPT轉換為MBR時，原分割槽數量不能超過4個，且大於2T的部分將不被識別；為以防萬一，轉換前備份好資料。
檔案系統
確定好分割槽格式(MBR或者GPT)後，就可建立各分割槽，在進行分割槽格式化時，需要指定檔案系統，Linux可用的檔案格式包括，Ext4、Ext3、Ext2、btrfs、JFS、XFS、FAT16、FAT32等，NTFS、FAT32則是Windows常用的檔案系統。Ext4、Ext3、XFS是目前Linux常用的檔案系統，關於Linux檔案系統的進一步論述及區別，請點選這裡。
Linux系統的目錄結構及硬碟分割槽掛載
對於一塊新硬碟，假定使用MBR分割槽格式，如果安裝Linux系統時不進行分割槽，Linux系統將被安裝在整塊硬碟中(整塊硬碟為1個主分割槽)，同安裝Windows時不進行硬碟分割槽時的效果一樣；具體來說，CentOS會自動在整塊硬碟中劃分出swap分割槽(大小與記憶體相當)，Ubuntu則不會劃分swap分割槽(會在掛載配置檔案/etc/fstab中設定swapfile引數)。為便於系統維護和確保資料安全，在安裝作業系統前應對硬碟進行分割槽，將作業系統安裝於主分割槽。
Linux系統目錄結構
在linux系統中，目錄、字元裝置、塊裝置、套接字、印表機等都被抽象成了檔案，即“Linux系統中一切都是檔案”。Linux系統中的一切檔案都是從“根(/)”目錄開始的，並按照檔案系統層次結構標準(Filesystem Hierarchy Standard，FHS)採用樹形結構來存放檔案，且定義了常見目錄的用途，檔案和目錄名稱嚴格區分大小寫。以Ubuntu系統為例，Linux系統的檔案目錄結構如下所示：
- /usr
這是一個非常重要的目錄，包含絕大多數的(多)使用者工具和應用程式，使用者的很多應用程式和檔案都放在這個目錄下，類似於windows下的program files目錄。 - /lib
存放著系統最基本的動態連結共享庫，其作用類似於Windows裡的DLL檔案，幾乎所有的應用程式都需要用到這些共享庫。 - /var
存放不斷擴充的內容，如經常被修改的目錄、檔案(包含各種日誌檔案)等。 - /boot
存放啟動Linux時使用的一些核心檔案，包括一些載入程式檔案、連結檔案、映象檔案等。 - /home
使用者的主目錄，在Linux中，每個使用者都有一個自己的目錄，該目錄名一般以使用者賬號命名，包含儲存的檔案、個人設定等。 - /sbin
s就是Super User的意思，這裡存放的是系統管理員使用的系統管理程式。 - /bin
s就是Super User的意思，這裡存放的是系統管理員使用的系統管理程式。 - /etc
存放所有的系統管理所需的配置檔案和子目錄，如interfaces(Ubuntu)、ipcfc-*(CentOS)、fstab等。 - /tmp
存放一些臨時檔案，在系統重啟時臨時檔案將被刪除。 - /snap
Ubuntu 16.04及之後版本引入了snap包管理器，與之相關的目錄、檔案(包括安裝檔案)位於/snap中。 - /lost+found
該目錄一般情況下是空的，當系統非法關機後會在該目錄生成一些遺失的片段。 - /media
linux系統會自動識別一些裝置，例如U盤、光碟機等等，當識別後，linux會把識別的裝置掛載到該目錄下。 - /srv
該目錄存放一些服務啟動之後需要提取的資料。 - /cdrom
光碟機目錄。 - /root
該目錄為系統管理員使用者目錄。 - /opt
該目錄存放安裝的第三方軟體，如Oracle資料庫就可以安裝到該目錄下。 - /mnt
掛載其他的檔案系統(含硬碟分割槽)的目錄。 - /lib64
類似lib目錄，存放64位庫檔案。
對於上述目錄，有些在安裝時可以指定單獨分割槽，Ubuntu安裝時單獨指定分割槽(對應於掛載點)的介面如下所示：
關於掛載點目錄，說明以下3點：
- /boot分割槽不是必須的。對於陳舊的BOIS主機板，無法識別1024個磁柱以外的硬碟資料，從而會導致Linux無法開機，此時需要專門劃分100M左右的磁碟分割槽作為/boot分割槽，用以引導Linux正常啟動；但隨著硬體配置及Linux版本的提升，近幾年生產的主機板已經解決了上述問題，且劃分/boot分割槽後，更新Linux核心幾次後會導致分割槽容量不足，因此若非使用陳舊BOIS主機板，不建議單獨劃分/boot分割槽。
- swap分割槽也不是必須的。swap分割槽類似windows系統的虛擬記憶體，當實際記憶體不夠用時，會使用swap分割槽作為虛擬記憶體來交換資料，其大小一般設定為實際記憶體的1-4倍。若安裝時不建立swap分割槽，CentOS系統會自動建立與實際記憶體大小相當的分割槽作為swap分割槽，Ubuntu系統則不建立swap分割槽。
- 可為/usr/local、/opt、/home等目錄單獨建立分割槽。Linux系統在使用過程中，會不斷安裝軟體，此時將/usr/local、/opt單獨分割槽，可將新安裝的軟體放置於單獨分割槽中，從而節約根目錄所在分割槽的磁碟空間、優化系統目錄的管理結構，尤其是當需要重新安裝Linux系統時，可僅格式化根目錄所在分割槽並將/usr/local、/opt指向原獨立分割槽，以儲存/usr/local、/opt目錄中的原有資料；/home目錄單獨分割槽也有類似效果。在安裝時不建立上述目錄對應的單獨分割槽也沒有關係，可在系統安裝完成後再將硬碟分割槽掛載到/usr/local、/opt、/home等目錄，具體方法如下。
硬碟分割槽掛載
在linux作業系統中， 掛載是指將一個裝置（通常是儲存裝置）掛接到一個已存在的目錄上。 我們要訪問硬碟分割槽中的檔案，必須將檔案所在的硬碟分割槽掛載到一個已存在的目錄上， 然後通過訪問這個目錄來訪問硬碟分割槽。可以這樣認為，掛載目錄是硬碟分割槽的一個快捷方式，是訪問硬碟分割槽的入口。
- 檢視硬碟分割槽
在掛載硬碟分割槽前，應先檢視分割槽結構，確定待掛載硬碟分割槽的裝置名稱。
# 顯示所有可用的硬碟分割槽
$ sudo fdisk -l- 1
- 2
上圖顯示識別了2塊硬碟，裝置名稱分別為/dev/sda、/dev/sdb，前者容量為232.9Gib，後者容量為465.8Gib；兩塊硬碟均建立了MBR分割槽表，/dev/sda1表示第一塊硬碟上的第一個主分割槽，/dev/sda2表示第一塊硬碟上的擴充套件分割槽，/dev/sda5表示第一塊硬碟上的第一個邏輯分割槽，/dev/sda6表示第二個邏輯分割槽，/dev/sdb1 ~ /dev/sdb8的含義與之類似。
- 臨時掛載硬碟分割槽
假定我們需要讀取/dev/sdb5、/dev/sdb6分割槽中的資料，則將其掛載到/mnt/D、/mnt/E目錄，步驟如下：
# 建立掛載目錄
$ sudo mkdir /mnt/D
$ sudo mkdir /mnt/D
# 臨時掛載硬碟分割槽
$ sudo mount /dev/sdb5 /mnt/D
$ sudo mount /dev/sdb6 /mnt/E
# 目錄結構樹形顯示軟體安裝
$ sudo apt-get install tree- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
執行上述命令後即完成掛載，目錄結構如下圖所示：
臨時掛載的硬碟分割槽，在系統重啟後會失效，若要再次訪問硬碟分割槽，需重新掛載，為解決該問題，可永久掛載硬碟分割槽。
- 永久掛載硬碟分割槽
掛載資訊儲存於/ect/fstab檔案中，按規定格式編輯該檔案，新增掛載引數，可在系統每次啟動時自動掛載設定好的硬碟分割槽，達到永久掛載的效果。命令如下：
# 編輯/ect/fstab檔案
$ sudo gedit /etc/fstab- 1
- 2
新增引數的格式為：“裝置檔案 掛載目錄 格式型別 許可權選項 自檢 優先順序”，各欄位含義如下：
- 裝置檔案：一般為裝置的路徑+裝置名稱，也可以寫唯一識別碼(Universally Unique Identifier, UUID)
- 掛載目錄：指定要掛載到的目錄，需在掛載前建立好
- 掛載格式：指定檔案系統的格式，比如Ext3、Ext4、XFS、swap、iso9660(光碟裝置)等
- 許可權選項：若設定為defaults，則預設許可權為：rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async
- 自檢：若為1則開機後進行磁碟自檢，為0則不自檢
- 優先順序：若“自檢”欄位為1，則可對多塊硬碟進行自檢優先順序設定
編輯完成的fstab檔案如下圖所示，之後每次啟動系統時，均會自動掛載硬碟分割槽。
掛載需要注意以下3點：
- 掛載點必須為目錄，不能為檔案
- 掛載目錄需在掛載前建立好
- 若掛載目錄含有子目錄或檔案，掛載後該目錄內的子目錄或檔案不可訪問
在雙硬碟PC上安裝Ubuntu系統
目前雙硬碟電腦越來越多，博主的PC也不例外，為安裝互不影響的雙系統，博主計劃在硬碟位的固態盤中安裝windows系統，在光碟機位的機械盤中安裝Ubuntu系統；為保留機械盤中擴充套件分割槽的資料，只需在安裝時刪除原主分割槽，緊接著將該分割槽再次建立為用於安裝CentOS的主分割槽、指定分割槽的掛載點為“根(/)”即可。安裝具體步驟如下：
-
設定第一啟動盤為機械盤
-
安裝型別選擇其他
-
刪除原主分割槽
-
新建主分割槽並指定掛載點為“根(/)”
-
安裝完成，硬碟結構如下
若要在同一塊硬碟上安裝雙系統且保留其他分割槽的資料，也只需刪除、新建待裝CentOS的主分割槽，操作過程與上述步驟類似。