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GPT和MBR是硬盘分区格式;主要区别如下

MBR

MBR:Master Boot Record,主分区引导记录。最早在1983年在IBM PC DOS 2.0中提出。前面说过,每个扇区/区块都被分配了一个逻辑块地址,即LBA,而引导扇区则是每个分区的第一扇区,而主引导扇区则是整个硬盘的第一扇区电脑(主分区的第一个扇区)。MBR就保存在主引导扇区中。另外,这个扇区里还包含了硬盘分区表DPT(Disk Partition Table),和结束标志字(Magic number)。扇区总计512字节,MBR占446字节(0000H - 01BDH),DPT占据64个字节(01BEH - 01FDH),最后的magic number占2字节(01FEH – 01FFH)。

GPT

GUID磁碟分割表(GUID Partition Table,缩写:GPT)是一个实体硬盘的分区表的结构布局的标准。它是可扩展固件接口(UEFI)标准(被Intel用于替代个人计算机的BIOS)的一部分,被用于替代BIOS系统中的一32bits来存储逻辑块地址和大小信息的主开机纪录(MBR)分区表。对于那些扇区为512字节的磁盘,MBR分区表不支持容量大于2.2TB(2.2×1012字节)[1]的分区,然而,一些硬盘制造商(诸如希捷和西部数据)注意到这个局限性,并且将他们的容量较大的磁盘升级到4KB的扇区,这意味着MBR的有效容量上限提升到16 TiB。这个看似“正确的”解决方案,在临时地降低人们对改进磁盘分配表的需求的同时,也给市场带来关于在有较大的块(block)的设备上从BIOS启动时,如何最佳的划分磁盘分区的困惑。GPT分配64bits给逻辑块地址,因而使得最大分区大小在264-1个扇区成为可能。对于每个扇区大小为512字节的磁盘,那意味着可以有9.4ZB(9.4×1021字节)或8 ZiB个512字节(9,444,732,965,739,290,426,880字节或18,446,744,073,709,551,615(264-1)个扇区×512(29)字节每扇区)[1][2]。

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相较于MBR,GPT具有以下优点:

(1)得益于LBA提升至64位,以及分区表中每项128位设定,GPT可管理的空间近乎无限大,假设一个扇区大小仍为512字节,可表示扇区数为,算下来,可管理的硬盘容量=18EB(1EB=1024PB=1,048,576TB),2T在它面前完全不在话下。按目前的硬盘技术来看,确实近乎无限,不过,以后的事谁知道呢。

(2)分区数量几乎没有限制,由于可在表头中设置分区数量的大小,如果愿意,设置个分区也可以(有人愿意管理这么多分区吗),不过,目前windows仅支持最大128个分区。

(3)自带保险,由于在磁盘的首尾部分各带一个GPT表头,任何一个受到破坏后都可以通过另一份恢复,极大地提高了磁盘的抗性(两个一起坏的请出门买彩票)。

(4)循环冗余检验值针对关键数据结构而计算,提高了数据崩溃的检测几率。

(5)尽管目前分区类型不超过百数(十数也没有吧。),GPT仍提供了16字节的GUID来标识分区类型,使其更不容易产生冲突。

(6)每个分区都可以拥有一个特别的名字,最长72字节,足够写一首七律了。满足你的各种奇葩起名需求。

完美支持UEFI,毕竟它就是UEFI规范的衍生品。在将来全行业UEFI的情境下,GPT必将更快淘汰MBR。电脑

启动方式

Legacy mode

即通过MBR/BIOS进行引导的传统模式,流程如下:

BIOS加电自检(Power On Self Test -- POST)。读取主引导记录(MBR)。BIOS根据CMOS中的设置依次检查启动设备:将相应启动设备的第一个扇区(也就是MBR扇区)读入内存。检查MBR的结束标志位是否等于55AAH,若不等于则转去尝试其他启动设备,如果没有启动设备满足要求则显示\"NO ROM BASIC\"然后死机。当检测到有启动设备满足要求后,BIOS将控制权交给相应启动设备的MBR。根据MBR中的引导代码启动引导程序

UEFI+ GPT

UEFI启动不依赖于Boot Sector(比如MBR),大致流程如下:

Pre-EFI初始化模块运行,自检加载DXE(EFI驱动程序执行环境),枚举并加载EFI驱动程序(设备ROM或ESP中)找到ESP中的引导程序,通过其引导操作系统。CSM mode

UEFI中电脑的兼容性支持模块(Compatible Support Module)提供了引导UEFI固件的PC上的传统磁盘(MBR格式)的方法

GPT+UEFI与BIOS+MBR区别

不同点:

1.BIOS+MBR安装系统要求硬盘只要存在非隐藏、活动的主分区就可以了;而UEFI+GPT要求硬盘上除了存在ESP分区,还必须存在至少一个主分区;

2.BIOS+MBR一旦系统安装好之后,如果系统引导文件在单独的分区,此分区可以在操作系统中可见,也可以设置此分区为隐藏,系统都可以正常启动;而UEFI+GPT系统引导文件所在的ESP分区在操作系统中为不可见;

3.BIOS+MBR启动要求的活动的主分区不是唯一固定的,可以任意设定某一分区为活动的主分区,然后MBR就可以通过分区表指引操作系统从此分区启动,也就是说,可以在任意分区(主分区无论是否活动或者扩展分区)安装操作系统,只要存在任意的活动主分区,就可以从此分区启动操作系统;而UEFI+GPT只能把系统引导文件放置在ESP分区;

4.BIOS+MBR的系统引导文件可以和系统文件在同一分区的根目录,也可以不与系统文件同一分区,只要系统引导文件所在分区为活动的主分区即可启动操作系统;而UEFI+GPT只能把系统引导文件放置在ESP分区,且操作系统必须在另外的主分区,也就是说,UEFI+GPT强制要求系统启动文件与系统文件必须分离,不在同一分区;

5.从上图可知电脑,理论上GPT+UEFI比BIOS+MBR模式的开机速度更快,但事实上并不明显。

相同点:

1.BIOS+MBR和UEFI+GPT的系统引导文件都可以放置在单独的分区,这一点在上面不同点的第四点可以知晓;

2.BIOS+MBR的系统引导文件所在的活动主分区位置不是固定的,可以随意设置任意分区满足此条件,UEFI+GPT的ESP的位置也是可以随意设置的,在硬盘起始位置、中间位置、末尾,都可以,只要分区属性和其中的引导文件正确,就可以引导启动操作系统;

3.BIOS+MBR的系统引导文件所在的分区和UEFI+GPT的ESP分区都可以分配任意大小,而不是ESP必须100M;

4.BIOS+MBR安装系统所需的非隐藏、活动主分区和UEFI+GPT的系统的ESP分区,都可以同时设置多个,但是即使有多个相同属性的分区,系统安装时安装程序都是自动写入第一个,启动时也都是从第一个启动

两个硬盘分区格式可以利用工具进行动态切换,引导需重新建立!!!


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