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  • MBR分区表格式与GPT分区表格式简介
    千次阅读
    2022-02-13 17:16:54


    未初始化的全新硬盘在安装系统之前,必须对系统的分区格式进行选择,不同的分区格式定义了数据信息是如何在硬盘分区中构建的,操作系统使用的分区表格式分为MBR和GPT两种。

    一、MBR分区表格式的局限性

    MBR的全称未Master Boot Record(主启动记录),它位于硬盘开始部分的一个特殊扇区,扇区内部包含已安装系统的启动加载器硬盘内逻辑分割区的信息。在启动操作系统时,会从扇区内使用一段代码来启动系统。使用MBR磁盘分区表格的硬盘在计算机启动时,会先启动主板的BIOS,随后BIOS加载MBR,再从MBR启动操作系统,这就是MBR格式硬盘启动的过程

    MBR的局限性主要体现在两个方面:
    (1)MBR只适用于最大容量未2.1TB的硬盘,如果是更大容量的硬盘使用MBR,那么多出来部分则无法识别;
    (2)MBR只支持最大4个主分区,如果要创建更多分区,就必须将一种一个主分区作为“扩展分区”,并再其中创建逻辑分区
    (3)分区和引导数据都存储在同一个地方,如果这个数据被覆盖或损坏,用户将无法启动计算机。

    二、GPT分区表格式的优势

    GPT就是GUID分区表,即“全局唯一标识磁盘分区表”,GPT的推出与UEFI BIOS是相辅相成的,它是一个较为现代化的标准。鉴于MBR硬盘的局限性,GPT分区表格式的优势主要体现在以下两点:

    (1)最大的好处就是突破了2.1TB最大容量的限制,可以达到10EB(1EB=1024TB);
    (2)允许无限数量的分区,在使用过程中不必创建扩展分区。
    (3)GPT在磁盘上存储了数据的多个副本,因此它更加安全稳定,并且可以在资料孙环的情况下进行恢复

    三、MBR分区表格式与GPT分区表格式的异同

    无论是MBR还是GPT,它们都需要通过特定的前置方式来启动系统,只是MBR使用的是BIOS,GPT使用的是UEFI

    (1)BIOS:基本输入输出系统

    BIOS是基本输入输出的简称,它是位于计算机主板上的芯片中的低级软件。计算机启动时,BIOS会唤醒计算机的硬件组件,确保它们正常运行,然后运行启动Windows、Linux等操作系统的引导加载程序。但是它只能从小于2.1TB的磁盘启动,而且启动时仅有1MB执行空间,拖累了启动所有硬件接口和设备的速度,因此,BIOS近些年来已经没有太大的技术革新了。

    (2)UEFI:统一的可扩展固件接口

    作为BIOS的继承者,UEFI是一种新的主板引导项,全称“统一的可扩展固件接口”。不同于传统BIOS计算机开机流程,这种接口可以让操作系统自动从预启动的操作环境中加载,大大提高开机后操作系统的启动速度。相比较于BIOS,UEFI具有安全性更强、启动配置更灵活、支持容量更大的优势
    UEFI于GPT是相辅相成的,想要使用GPT必须在UEFI环境中。对于用户而言,UEFI最大的改变就是精美的图形化、可鼠标操界面(这是BIOS所不具备的)。

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    MBR分区原理

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    采用MBR分区的硬盘,通常会开辟出一个64bit的空间存储各分区的地址范围,这个地址范围所囊括的空间大小就是分区的容量,如C盘100GB,D盘120GB等,我们称这块空间——MBR分区表。那么这个地址范围是通过什么标识呢?我们知道标注地球上某一位置会用到经纬度——坐标,硬盘同样有坐标——扇区号码(展开讲扇区号码太冗余了,可以看我的另一篇博文,计算机组成——磁盘),现在只要明白扇区号码是作为MBR分区的坐标依据即可。

    64bit的空间最多存储4组分区地址范围,这些分区被统称——主要(Primary)分区

    ——出乎意料的是不少计算机的分区超出了4个,这就涉及到另一种分区——扩展(Extended)分区。多块扩展分区瓜分一个主分区的空间,可原来的MBR分区表已占满了,该如何标识扩展分区的坐标呢?简单!被瓜分的主分区下扩展一个类似MBR的区表的空间——扩展分区记录区

    值得注意的是:计算机系统只可以放入主分区!

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    MBR磁盘分区类型是磁盘的固有属性和磁盘上面安装的系统无关如windows和Linux,本文简单介绍MBR磁盘的分区细节,同时描述MBR在windows和Linux上的查看方法。

    分区类型:

    主分区(primary partition)

    一块硬盘最多4个主分区,主分区不可以再进行二次分区。可以用来引导、启动操作系统 ,同时,主分区可以直接建立文件系统,如windows的NTFS,存放数据。

    扩展分区(extended partition)

    一块硬盘最多一个,加主分区最多4个,不能创建文件系统,可以划分逻辑分区。

    逻辑分区(logical partition)

    可以创建文件系统,存放数据,同时,逻辑分区的数量没有限制。

    此外,从引导操作系统的角度来看,有系统分区,启动分区,活动分区分类:

    系统分区:用来启动操作系统,必须是主分区

    启动分区:安装操作系统的分区,可以是主分区也可以是逻辑分区

    活动分区:只能是作用于系统分区,有且仅有一个活动分区。

    下图展示如上述两个角度分区的作用域:

    系统分区

    活动分区

    启动分区

    主分区

    *

    *

    *

    扩展分区

    逻辑分区

    *

    下图所示windows操作系统的分区:

    SYSTEM_DRV是系统分区,同时也活动主分区

    Windows7_OS(C:)是启动分区,同时也是主分区

    Lenovo_Recovery(Q:)是主分区

    新加卷(D:)是扩展分区的一个逻辑分区

    3c8ce6380daa33c267ccb0e2e66a02de.png

    下图所示Linux操作系统的分区:

    /dev/sda1是启动分区,也是主分区,挂载点是/boot

    /dev/sda2是主分区,挂载点是/

    /dev/sda3是swap分区

    /dev/sda4是扩展分区,没有实际的挂载点,不能创建文件系统

    /dev/sda5是逻辑分区,挂载点/app

    [root@centos7 ~#]fdisk -l

    Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

    /dev/sda1   *        2048     4196351     2097152   83  Linux

    /dev/sda2         4196352   200804351    98304000   83  Linux

    /dev/sda3       200804352   204937215     2066432   82  Linux swap / Solaris

    /dev/sda4       204937216   419430399   107246592    5  Extended

    /dev/sda5       204939264   419430399   107245568   83  Linux

    [root@centos7 ~#]lsblk

    NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT

    sda      8:0    0   200G  0 disk

    ├─sda1   8:1    0     2G  0 part /boot

    ├─sda2   8:2    0  93.8G  0 part /

    ├─sda3   8:3    0     2G  0 part [SWAP]

    ├─sda4   8:4    0     1K  0 part

    └─sda5   8:5    0 102.3G  0 part /app

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    GPT 分区如何调整为 MBR 分区?具体的方法如下:

    重要提示1:以下操作会删除硬盘所有数据,请提前做好备份。

    重要提示2:以下操作需要在PE系统下进行,制作U盘PE系统的方法:小白u盘启动盘制作教程

    操作步骤:

    1、进入到小白PE系统界面后打开桌面上的分区工具(分区大师)

    2、选择需要更改的硬盘,点击“快速分区”图标,如下图所示:

    ①分区表类型选择MBR

    ②分区数目根据硬盘大小设定

    ③高级设置,修改主分区大小,一般预留30g以上空间

    如果是固态硬盘请在对齐分区到此扇区数的整数倍选择 4096 扇区,其他无需调整

    3、然后弹出提示都默认,点击“确定”。最后调整为MBR分区。

    以上便是GPT 分区调整为 MBR 分区的方法,有需要的网友可以参照下。

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