อธิบายระบบไฟล์ Linux: การโหลดการบูต, การแบ่งพาร์ติชันดิสก์, BIOS, UEFI และประเภทระบบไฟล์

แนวคิดของการโหลดบูต, การแบ่งพาร์ติชันดิสก์, ตารางพาร์ติชัน, BIOS, UEFI, ประเภทระบบไฟล์ ฯลฯ ไม่ค่อยมีใครรู้จักสำหรับพวกเราส่วนใหญ่ เราเจอคำศัพท์เหล่านี้บ่อยมากแต่แทบจะไม่ลำบากใจเลยที่จะรู้คำศัพท์เหล่านี้และความหมายในรายละเอียด บทความนี้มีความพยายามที่จะเติมเต็มช่องว่างนี้ด้วยวิธีที่ง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ตารางพาร์ทิชัน

หนึ่งในการตัดสินใจแรกๆ ที่เราเจอขณะติดตั้ง Linux Distribution คือการแบ่งพาร์ติชันดิสก์ ระบบไฟล์ที่จะใช้ ใช้การเข้ารหัสเพื่อความปลอดภัย ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงในสถาปัตยกรรมและแพลตฟอร์ม หนึ่งในสถาปัตยกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด INTEL กำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง และสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ซึ่งในทางกลับกัน ต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับขั้นตอนการบูต

นักพัฒนาซอฟต์แวร์จำนวนมากใช้ทั้ง Windows และ Linux บนเครื่องเดียวกัน ซึ่งอาจขึ้นอยู่กับความชอบหรือความจำเป็น บูตโหลดเดอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันฉลาดพอที่จะจดจำระบบปฏิบัติการจำนวนเท่าใดก็ได้ในกล่องเดียวกัน และจัดเตรียมเมนูสำหรับการบู๊ตเป็นระบบปฏิบัติการที่ต้องการ อีกวิธีหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายเดียวกันคือการใช้การจำลองเสมือนโดยใช้ Xen, QEMU, KVM หรือเครื่องมือแสดงภาพอื่นๆ ที่ต้องการ

BIOS กับ UEFI

ถ้าฉันจำไม่ผิด BIOS ของ 90 ซึ่งย่อมาจาก Basic Input/Output System เป็นวิธีเดียวที่จะบูตระบบ Intel ได้ BIOS เก็บข้อมูลการแบ่งพาร์ติชันในพื้นที่พิเศษที่เรียกว่า Master Boot Record (MBR) เพื่อให้โค้ดเพิ่มเติมถูกจัดเก็บไว้ในเซกเตอร์แรกของทุกพาร์ติชันที่สามารถบูตได้

ในช่วงปลายปี 90 การแทรกแซงของ Microsoft กับ Intel ส่งผลให้เกิด Universal Extensible Firmware Interface (UEFI) วัตถุประสงค์เริ่มแรกคือการบูตอย่างปลอดภัย กลไกการบูทนี้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับรูทคิทโดยเฉพาะซึ่งติดอยู่กับเซกเตอร์สำหรับบู๊ตและตรวจพบได้ยากด้วย BIOS

บูตด้วยไบออส

การบูตด้วย BIOS จำเป็นต้องวางรหัสการบูตหรือลำดับการบูตใน MBR ซึ่งอยู่ในเซกเตอร์แรกของดิสก์สำหรับบูต ในกรณีที่มีการติดตั้งระบบปฏิบัติการมากกว่าหนึ่งระบบ ตัวโหลดการบูตที่ติดตั้งจะถูกแทนที่ด้วยตัวโหลดการบูตทั่วไปตัวเดียว ซึ่งจะวางรหัสการบูตบนดิสก์ที่สามารถบู๊ตได้ทุกตัวระหว่างการติดตั้งและอัปเดตโดยอัตโนมัติ ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้มีตัวเลือกในการบูตเข้าสู่ระบบปฏิบัติการใด ๆ ที่ติดตั้ง

อย่างไรก็ตาม จะเห็นได้ว่า โดยเฉพาะบน windows ที่บูตโหลดเดอร์ที่ไม่ใช่ windows จะไม่อัปเดตระบบ โดยเฉพาะบางโปรแกรม ได้แก่ IE แต่อีกครั้งไม่มีกฎที่ยากและรวดเร็วและไม่มีการบันทึกไว้ที่ใด .

บูตด้วย UEFI

UEFI เป็นเทคโนโลยีการบูตล่าสุดที่พัฒนาขึ้นโดยความร่วมมืออย่างใกล้ชิดของ Microsoft กับ Intel UEFI กำหนดให้โหลดเฟิร์มแวร์ที่มีการเซ็นชื่อแบบดิจิทัล ซึ่งเป็นวิธีหยุดการแนบรูทคิทกับพาร์ติชันสำหรับเริ่มระบบ อย่างไรก็ตาม ปัญหาในการบูท Linux โดยใช้ UEFI นั้นซับซ้อน การบูท Linux ใน UEFI ต้องใช้คีย์ที่จำเป็นต้องเปิดเผยต่อสาธารณะภายใต้ GPL ซึ่งขัดต่อโปรโตคอล Linux

อย่างไรก็ตาม ยังคงสามารถติดตั้ง Linux บนข้อกำหนด UEFI ได้โดยการปิดใช้งาน 'Secure boot' และเปิดใช้งาน 'Legacy Boot' รหัสการบูตใน UEFI อยู่ภายใต้ไดเร็กทอรีย่อยของ /EFI ซึ่งเป็นพาร์ติชันพิเศษในส่วนแรกของดิสก์

ประเภทของระบบไฟล์ Linux

Linux Distribution มาตรฐานมีตัวเลือกในการแบ่งพาร์ติชั่นดิสก์ด้วยรูปแบบไฟล์ตามรายการด้านล่าง ซึ่งแต่ละรูปแบบมีความหมายพิเศษที่เกี่ยวข้องกัน

1. ต่อ 2
2. ต่อ 3
3. ต่อ 4
4. เจเอฟเอส
5. ไรเซอร์FS
6. เอ็กซ์เอฟเอส
7. Btrfs

ext2, ext3, ext4

นี่เป็นเวอร์ชันโปรเกรสซีฟของ ระบบไฟล์ขยาย (ext) ซึ่งพัฒนาขึ้นสำหรับ MINIX เป็นหลัก เวอร์ชันขยายที่สอง (ext2) เป็นเวอร์ชันปรับปรุง Ext3 เพิ่มการปรับปรุงประสิทธิภาพ Ext4 เป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพ นอกเหนือจากการให้คุณลักษณะเพิ่มเติมเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม: Ext2, Ext3 & Ext4 คืออะไร และจะสร้างและแปลงระบบไฟล์ Linux ได้อย่างไร

เจเอฟเอส

Journaled File System (JFS) ได้รับการพัฒนาโดย IBM สำหรับ AIX UNIX ซึ่งใช้เป็นทางเลือกแทนระบบต่อ JFS เป็นอีกทางเลือกหนึ่งของ ext4 ในปัจจุบัน และใช้เมื่อต้องการความเสถียรโดยใช้ทรัพยากรน้อยมาก เมื่อพลังงานของ CPU มีจำกัด JFS ก็มีประโยชน์

ไรเซอร์FS

เปิดตัวเป็นทางเลือกแทน ext3 พร้อมประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและฟีเจอร์ขั้นสูง มีช่วงหนึ่งที่รูปแบบไฟล์เริ่มต้นของ SuSE Linux คือ ReiserFS แต่ต่อมา Reiser ก็เลิกกิจการไป และ SuSe ไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากกลับสู่ ext3 . ReiserFS รองรับส่วนขยายระบบไฟล์แบบไดนามิกซึ่งค่อนข้างเป็นคุณสมบัติขั้นสูง แต่ระบบไฟล์ยังขาดประสิทธิภาพบางประการ

เอ็กซ์เอฟเอส