硬盘分区表格式MBR与GUID/GPT

硬盘分区表格式GUID和MBR知识普及

我们的电脑硬盘分区格式一共有两种，一种是GUID（GPT），一种是MBR。

怎么判断自己硬盘是哪一种：如果你的电脑原装系统是win8或者以上的，那么他的硬盘分区表格式为GUID（GPT）格式的；如果是win7以下的，那么一般就是MBR的了。

磁盘分区表方案
全局唯一标识分区表是一个实体硬盘的分区表的结构布局的标准。

先说说目前广泛使用的磁盘分区表方案。传统的分区方案(称为MBR分区方案)

主引导记录（Master Boot Record，缩写：MBR），MBR早在1983年IBM PC DOS 2.0中就已经提出，又叫做主引导扇区，是计算机开机后访问硬盘时所必须要读取的首个扇区，它在硬盘上的三维地址为（柱面，磁头，扇区）＝（0，0，1）。

主引导扇区是将分区信息保存到磁盘的第一个扇区(MBR扇区)中的64个字节中，每个分区项占用16个字节，这16个字节中存有活动状态标志、文件系统标识、起止柱面号、磁头号、扇区号、隐含扇区数目(4个字节)、分区总扇区数目(4个字节)等内容。由于MBR扇区只有64个字节用于分区表，所以只能记录4个分区的信息。这就是硬盘主分区数目不能超过4个的原因。

MBR是由分区程序（如Fdisk，Parted）所产生的，它不依赖任何操作系统，而且硬盘引导程序也是可以改变的，从而能够实现多系统引导。

主引导扇区是硬盘的第一扇区。它由三个部分组成，主引导记录MBR、硬盘分区表DPT和硬盘有效标志。在总共512字节的主引导扇区里MBR占446个字节，偏移地址0000H–0088H），它负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序；第二部分是Partition table区（DPT分区表），占64个字节；第三部分是Magic number，占2个字节。

在Linux系统中，硬盘分区命名为sda1－sda4或者hda1－hda4（其中a表示硬盘编号可能是a、b、c等等）。在MBR硬盘中，分区号1－4是主分区（或者扩展分区），逻辑分区号只能从5开始。

在MBR分区表中，一个分区最大的容量为2T，且每个分区的起始柱面必须在这个disk的前2T内。你有一个3T的硬盘，根据要求你至少要把它划分为2个分区，且最后一个分区的起始扇区要位于硬盘的前2T空间内。如果硬盘太大则必须改用GPT。

GUID/GPT全局唯一标识分区表

全局唯一标识分区表（GUID Partition Table，缩写：GPT）是一个实体硬盘的分区结构。它的推出是和UEFI BIOS相辅相成的，鉴于MBR的磁盘容量和分区数量已经不能满足硬件发展的需求，GPT首要的任务就是突破了2.2T分区的限制，最大支持18EB的分区。它是EFI(可扩展固件接口标准)的一部分，用来替代BIOS中的主引导记录分区表。但因为MBR分区表不支持容量大于2.2TB（2.2 × 1012字节）的分区，所以也有一些BIOS系统为了支持大容量硬盘而用GPT分区表取代MBR分区表。

在MBR硬盘中，分区信息直接存储于主引导记录(MBR)中（主引导记录中还存储着系统的引导程序）。但在GPT硬盘中，分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑，硬盘的第一个扇区仍然用作MBR，之后才是GPT头。

而在分区数量上，GPT会为每一个分区分配一个全局唯一的标识符，理论上GPT支持无限个磁盘分区，不过在Windows系统上由于系统的限制，最多只能支持128个磁盘分区，基本可以满足所有用户的存储需求。在每一个分区上，这个标识符是一个随机生成的字符串，可以保证为地球上的每一个GPT分区都分配完全唯一的标识符。

与支持最大卷为2 TB（Terabytes）并且每个磁盘最多有4个主分区（或3个主分区，1个扩展分区和无限制的逻辑驱动器）的MBR磁盘分区的样式相比，GPT磁盘分区样式支持最大卷为18 EB（Exabytes）（1EB=1048576TB）并且每磁盘的分区数没有上限，只受到操作系统限制（由于分区表本身需要占用一定空间，最初规划硬盘分区时，留给分区表的空间决定了最多可以有多少个分区，IA-64版Windows限制最多有128个分区，这也是EFI标准规定的分区表的最小尺寸）。与MBR分区的磁盘不同，至关重要的平台操作数据位于分区，而不是位于非分区或隐藏扇区。另外，GPT分区磁盘有备份分区表来提高分区数据结构的完整性。

其中转换为GPT的时候可以创建两个隐藏分区，ESP和MSR。ESP是efi系统分区用于保存引导文件，MSR是微软的保留分区，用于安装操作系统。

UEFI BIOS 详解

UEFI 的全称是 Unified Extensible Firmware Interface，意即统一可扩展固件接口，它是基于EFI 1.10标准为基础发展而来，值得注意的是在UEFI正式确立之前，Intel就开始积极推进传统BIOS的升级方案，并最终确立了过渡方案EFI标准，直到2007年Intel将EFI标准的改进与完善工作交给 Unified EFI Form 进行全权负责，EFI标准则正式更名为 UEFI。

相比传统BIOS，UEFI最大的几个区别在于：

1.编码99%都是由C语言完成；

2.一改之前的中断、硬件端口操作的方法，而采用了Driver/protocol的新方式；

3.将不支持X86实模式，而直接采用Flat mode（也就是不能用DOS了，现在有些 EFI 或 UEFI 能用是因为做了兼容，但实际上这部分不属于UEFI的定义了）；

4.输出也不再是单纯的二进制code，改为Removable Binary Drivers；

5.OS启动不再是调用Int19，而是直接利用protocol/device Path；

6.对于第三方的开发，前者基本上做不到，除非参与BIOS的设计，但是还要受到ROM的大小限制，而后者就便利多了。

7.弥补BIOS对新硬件的支持不足的问题。

UEFI和GPT是相辅相成的，二者缺一不可，要想使用GPT分区表则必须是UEFI BIOS环境。UEFI于用户而言最典型的特征就是使用了图形化界面，虽然还未达到操作系统界面的图形交互功能，但人性化的界面、鼠标的操作，已经将BIOS变得非常易用，对于不少电脑初级用户来说也可以很好的查看和设置BIOS的相关选项和功能。

MBR分区表：Master Boot Record，即硬盘主引导记录分区表，只支持容量2.1TB 以下的硬盘，超过2.1TB的硬盘只能管理2.1TB，最多只支持4个主分区或三个主分区和一个扩展分区，扩展分区下可以有多个逻辑分区。

GPT分区表：GPT，全局唯一标识分区表(GUID Partition Table)，与MBR最大4个分区表项的限制相比，GPT对分区数量没有限制，但Windows最大仅支持128个GPT分区，GPT可管理硬盘大小达到了18EB。只有基于UEFI平台的主板才支持GPT分区引导启动。

GPT分区表下的隐藏分区

ESP分区：EFI system partition，该分区用于采用了EFI BIOS的电脑系统，用来启动操作系统。分区内存放引导管理程序、驱动程序、系统维护工具等。如果电脑采用了EFI系统，或当前磁盘用于在EFI平台上启动操作系统，则应建议ESP分区。

MSR分区：即微软保留分区，是GPT磁盘上用于保留空间以备用的分区，例如在将磁盘转换为动态磁盘时需要使用这些分区空间。

BIOS启动方式

硬盘分区格式为MBR格式，启动模式应该为Legacy；

硬盘分区格式为GUID（GPT）格式，启动模式应该为UEFI。

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