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MBR與GPT分區表

日期:2017/2/27 16:03:46   编辑:Linux教程

硬盤分區表主要有兩種類型:MBR與GPT

一、MBR

1、概念

  MBR即Master Boot Record,即硬盤的主引導記錄。它位於硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區。

2、構成

  MBR由3部分組成。
(1)Boot Loader
  主引導程序占446個字節。
(2)DPT(Disk Partition Table)
  磁盤分區表占64個字節。其中每個分區占16個字節,由以下幾段構成:

00H:Partition Flas,1個字節,表示分區狀態。00表示非活動分區,80表示活動分區,不能為其他值。

01-03H:Start CHS,3個字節,前面1個字節表示該分區起始的柱面號(Cylinder),後面2個字節表示起始的磁頭號(Head)和起始的扇區號(Section)。其中,磁頭號只用了第2個字節的前面6位,扇區號用了第2個字節的後面2位以及第3個字節的全部。理論上的最大硬盤為256個(2^8)柱面、64個(2^6)磁頭、1024個(2^10)扇區,每扇區512字節,合計約8.4GB字節。

04H:1個字節,表示文件系統。例如:04表示FAT16,0B表示FAT32,07表示NTFS。
05-07H:End CHS,3個字節,表示分區結束的磁頭號、扇區號、柱面號,與Start CHS類似。
08-0BH:Start LBA,4個字節,表示分區起始相對扇區號。
0C-0FH:Size,4個字節,表示分區總的扇區數。

  說明:對於大於8.4GB的硬盤,CHS已經無法表示,當BIOS啟用LBA模式時,對於超出的部分,CHS值通常為FEFFFF,並加以忽略,直接使用08-0BH的相對值,再進行內部轉換。 LBA28的極限為:65536個(2^16)柱面、16個(2^4)個磁頭、255個(2^8再減1)扇區,即136.9GB。 LBA48的極限為:65536個(2^16)柱面、65536個(2^16)個磁頭、65536個(2^16)扇區,即144PB。一般2002年之後的BIOS都支持LBA48。
(3)Magic Number
  占2個字節,固定為0x55AA ,是檢驗MBR是否有效的標志。

3、限制

  由於MBR中的DPT只有64個字節,且每個分區需要16字節,因此最多只能劃分4個主分區(primary partition)。要想得到超過4個的分區,就需要使用擴展分區。
  MBR使用0C-0FH這4個字節記錄總扇區數,因此MBR能使用的最大磁盤空間為:2^32個扇區,每扇區512字節,即最多2TB。如果是一塊3GB的硬盤,至少需要劃分為2個分區,且最後一個分區的起始扇區要位於硬盤的前2TB空間內(根據16字節分區表的結構:當前分區的扇區數用4個字節表示,前面各分區扇區數的總和也是4個字節,即2TB)。
  MBR分區表放在主引導扇區,如果受到物理損壞或者受MBR類磁盤管理軟件的危害,後果則很嚴重。

二、GPT

1、概念

  GPT,即GUID Partition Table。

2、特點

  1. GPT對分區數量沒有限制,但Windows最多支持128個分區。
  2. GPT支持18EB。EB,即exabyte。1EB=1000PB,1PB=1000TB。但NTFS文件系統僅支持256TB。
  3. GPT分區的磁盤有備份分區表作為冗余。GPT在主引導扇區建立了一個保護分區(Protective MBR)的MBR分區表,該分區的類型標識為0xEE,在Windows下占用128MB,MacOS下占用200MB。在Windows磁盤管理裡名為GPT保護分區,可讓MBR類磁盤管理軟件把GPT視為一個未知格式的分區而不是未分區磁盤。

3、限制

  Windows 2003 sp1之後的所有Windows都能使用GPT分區,但只有Itanium架構的Windows可以從GPT分區啟動。
  Windows Vista和Windows 2008之後的版本都能使用GPT分區, 但只有基於EFI主板的系統支持從GPT啟動。
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