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  • MBR与GPT

    2017-11-28 10:27:15
    。。
  • 文章目录浅谈分区格式MBR与GPT区别前言一、硬盘的物理结构二、MBR是什么?三、GPT是什么?总结 浅谈分区格式MBR与GPT区别 前言 硬盘分区表MBR与GPT是什么,又有什么区别? 一、硬盘的物理结构 电脑硬盘分区格式...

    浅谈分区格式MBR与GPT区别


    前言

    硬盘分区表MBR与GPT是什么,又有什么区别?
    

    一、硬盘的物理结构

    电脑硬盘分区格式一共有两种,一种是GUID(GPT),一种是MBR。
    这里先介绍硬盘的物理结构:
    磁头(Heads):每张磁片的正反两面各有一个磁头,一个磁头对应一张磁片的一个面。因
    此,用第几磁 头就可以表示数据在哪个磁面。
    柱面(Cylinder):所有磁片中半径相同的同心磁道构成“柱面”,意思是这一系列的磁道垂直叠
    在一起,就形成一个柱面的形状。简单地理解,柱面数=磁道数。
    扇区(Sector):将磁道划分为若干个小的区段,就是扇区。虽然很小,但实际是一个扇子的
    形状,故称为扇区。每个扇区的容量为512字节。

    硬盘容量=磁头数×柱面数×扇区数×512字节
    
    硬盘结构图解:
    

    在这里插入图片描述

    二、MBR是什么?

    MBR(Master Boot Record),中文意为"主引导区记录"。
      硬盘的0磁道的第一个扇区称为MBR,它的大小是512字节,而这个区域可以分为三个部分。
    第一部分为pre-boot区(预启动区),占446字节;
    第二部分是Partition table区(分区表),占64个字节,硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。
    第三部分是magic number,占2个字节,固定为55AA。

    三、GPT是什么?

    GPT(GUID Partition Table),中文意为“全局唯一标识磁盘分区表”。
    GPT意为GUID分区表,这是一个正逐渐取代MBR的新标准,它由UEFI辅住而形成的,这样就有了UEFI用于取代老旧的BIOS,而GPT则取代老旧的MBR。这个标准没有MBR的那些限制。磁盘驱动器容量可以大得多,大到操作系统和文件系统都没法支持。它同时还支持几乎无限个分区数量,限制只在于操作系统,Windows支持最多128个GPT分区。通过UEFI,所有的64位的win10,win8,win7和Vista,以及所对应的服务器都能从GPT启动。

    总结

    1. MBR分区表的硬盘最多能划分4个主分区磁盘或3个主分区和扩展分区,并且MBR最大仅支持2TB的硬盘,但拥有最好的兼容性。
    2. GPT分区表类型,此分区表类型不受分区个数、硬盘大小的限制(Windows系统最多只允许划分128个分区),最大支最大支
      持18EB 大容量(EB=1024 PB,PB=1024 TB),而且GPT是一种新的硬盘分区标。
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  • MBR与GPT(GUID)的区别及使用方式(偏实际操作) 目录MBR与GPT(GUID)的区别及使用方式(偏实际操作)前言区别问题描述1.在Windows安装程序新建分区的过程中2.在磁盘管理中压缩磁盘并新建分区时确认磁盘分区表1.打开磁盘...

    MBR与GPT(GUID)的区别及使用方式(偏实际操作)


    前言

      相信大家基本都是在装系统时遇到的此问题的。由于本人的磁盘一直使用的GPT(GUID)分区表,所以对MBR于GPT(GUID)的区别没有深究过,一般只是在个别电脑分超过四个分区时看到提示后采用三个主分区+一个扩展分区(多个逻辑分区)的方式来解决。
      鉴于装系统系列的反馈情况,觉得还是简单说一下MBR与GPT(GUID)的区别比较好。所以本篇文章是附属于装系统系列存在的。

    区别

      本篇主要偏向于操作而非原理,所以只简单介绍下主要区别:
      1.MBR最多只支持一个4个主分区,且不支持大于2TB的硬盘
      2.GPT(GUID)支持的主分区数量没有限制(但操作系统可能有限制),容量最大支持18EB
      3.GPT(GUID)分区表自带备份

    问题描述

    1.在Windows安装程序新建分区的过程中

      如图所示,如果磁盘使用的MBR分区表,在Windows安装程序新建分区的过程中我们想创建四个以上的主分区时(系统分区也算作主分区),就会被提示:
      “Windows无法安装到这个硬盘空间。选中的磁盘包含此类型的最大数量的分区。”
      这时分两种情况,一是:如果你只是需要安装Windows,且四个分区够用(即去掉系统分区有C盘、D盘、E盘三个分区),那么只需要重新分配下每个分区的大小即可,例如下图中的把分区4删掉,然后创建一个305.8的分区,这样就把磁盘划分成了四个分区,刚刚好,然后选中用于安装系统的分区,例如分区2,点击下一步即可;二是:准备安装双系统,或者四个分区不够用,那么就需要后文提供的两个方案了,但需要先进入系统才能操作,所以这一步先按上一种情况操作,等安装完进入Windows再进行下一步操作。
    无法安装

    2.在磁盘管理中压缩磁盘并新建分区时

      如下图所示,原本有四个分区,这时压缩最后一个分区,获得一个104GB的未分配空间。

    未分配
      这时,如果磁盘时MBR分区表,那么在这104G的未分配空间上点击新建简单卷时会被提示:
      “你选定的操作会将选定的基本磁盘转换成动态磁盘。如果将磁盘转换成动态,你将无法从这些磁盘上的任何卷(除了当前启动卷)启动已安装的操作系统。你确定要继续吗?”
      如果你想装双系统,这里切记选 ★否★
      因为动态磁盘的分区只在本操作系统下有效,其他系统是识别不到的,这就会导致安装第二个系统时找不到对应的分区。当然,如果你只是需要多个分区而不去要装多个系统,那么转换成动态分区也是可以的。

    动态磁盘
      如果已经转换成了动态磁盘,又需要装双系统的话,这里建议先使用傲梅分区助手将动态磁盘转换为基本磁盘。
      傲梅分区助手 下载链接:https://www.disktool.cn/download.html
      傲梅提供的1.91MB的单独的动态磁盘转换器3.2 下载链接:https://www2.aomeisoftware.com/download/ddccn/DDC_CN.exe

    确认磁盘分区表

    1.打开磁盘管理器

      使用Win+E快捷键或者点击导航栏上的文件夹图标进入资源管理,在此电脑上右键,选择管理。
    管理
      在新打开的计算机管理界面左侧选择磁盘管理
      在磁盘上右键,选择“属性”

    属性
      在弹出窗口选择“卷”标签栏,可以看到“磁盘分区形式”信息,以此来判断磁盘的分区表类型。如图,展示了MBR和GPT(GUID)两种形式的显示信息。
    磁盘分区形式


    下面提供两个能创建四个以上分区的方案
    推荐使用 方案一

    解决方案一:三个主分区+一个扩展分区(多个逻辑分区)

      这里就需要用到分区软件了,本人用过DiskGenius和傲梅分区助手。根据使用体验建议修改分区使用DiskGenius,转换动态磁盘到基本磁盘使用傲梅分区助手。
      所以,我们首先需要下载DiskGenius,官网下载链接:https://www.diskgenius.cn/download.php
      下载解压后,点击DiskGenius.exe运行
    DiskGenius

    1.调整分区前

      如图,这是这个例子在创建扩展分区前的样子,可以看到有四个主分区(系统保留也是主分区,可以在第二个图里看到)。
    分区前
      可以看到这四个分区都有主分区标识。
    主分区
      并且我们可以看到,就算我们是在DiskGenius里新建第五个主分区,也是无法保存更改的。需要注意的是,就算新建的第五个分区是扩展分区,也是不允许的(如右侧图)。
    主分区多于四个
      所以,如果当前已经有四个主分区了,那么要删掉其中一个(里面的数据会丢失),然后重新建成扩展分区;如果当前小于四个主分区,那么可以压缩其中一个主分区,然后用压缩出来的空间新建扩展分区。

    2.删掉一个主分区

      这一步针对的是现在已经有四个主分区的情况,那么,需要选择一个主分区删除。
    切记被删除的分区里面的数据会丢失,所以删除前可以先把数据转移到其他分区。

      删除一个主分区:选择要删除的主分区,右键,选择“删除当前分区”
    删除当前分区

    3.创建扩展分区

      上一步删掉分区后会变成空闲空间,在上面右键,选择“新建分区”
    新建分区
      在弹出窗口选择分区类型为“扩展磁盘分区”,其他默认即可,点击确定
    扩展磁盘分区
      可以看到扩展分区就建好了,但是里面还是显示空闲,这是因为还要在里面创建逻辑分区。
    扩展分区

    4.创建逻辑分区

      在上一步创建的扩展分区上右键,选择“建立新分区”
    建立新分区
      可以看到这次的弹出窗口里分区类型只能是逻辑分区了,文件系统类型如果是在Windows下使用选择NTFS即可,如果用来装Linux双系统可以选择Ext4(也可以不选,等到了Linux安装程序里再格式化)。新分区的大小根据实际需求来,我这里准备建四个逻辑分区,所以每个分50G左右。其他默认即可,点击确定。
    逻辑分区
      可以看到逻辑分区已经新建好了,我们可以根据需要再在扩展分区的空闲空间里新建多个逻辑分区。
    逻辑分区
      如图所示,我这里新建了四个逻辑分区,总分区数为三个主分区+四个逻辑分区=七个分区
    分区
      现在检查下,如果没有问题,就可以点击“保存更改”了。

    5.保存更改

    上面创建完成后,只是在软件里显示了分区方案,并没有实际更改磁盘,需要点击左上角的“保存更改”,才能真正修改分区。
    保存更改
    是
    是
      至此,我们的工作就完成了
    分区
      并且,在系统的磁盘管理界面,也可以看到同样的变化。
    磁盘管理

    6.异常处理

      极个别情况,比如提示格式化点击取消,会出现有的分区双击无法进入,提示:“位置不可用,无法访问X:\,参数错误”。
    参数错误
      这种情况不要慌,直接在DiskGenius里选中对应分区,右键,选择“格式化当前分区”即可恢复正常。(需要说明的是,这里可以直接格式化是因为刚刚新建完,里面没有数据,若是移动硬盘、U盘或者其他存有数据的分区出现这种情况,不建议直接格式化,否则会丢失数据。)
    格式化
      格式化后恢复正常。
      (不要问为什么7个分区显示6个,因为系统保留的那个没有驱动器号不显示)
    恢复正常
      当然也可以给它添加个驱动器号显示出来^ . ^
    系统保留
      里面有启动管理器文件bootmgr等,具体的关于引导、BIOS、UEFI等内容就不在本篇详细展开了。
    bootmgr

    解决方案二:将分区表转为GPT(GUID)

      本方案的风险相比于方案一较大,并且在装Win10+Parrot OS双系统时引导的稳定性存疑,所以在硬盘不大于2TB的情况下还是用方案一比较好。

      在左侧磁盘上右键,选择“转换分区表类型为GUID格式”
    转为GUID
      选择“是”
    更改分区表
    !!!数据无价,请在备份后谨慎操作!!!
    !!!数据无价,请在备份后谨慎操作!!!
    !!!数据无价,请在备份后谨慎操作!!!
    警告

      转换成功
    转换完成
      在磁盘管理里也可以看到磁盘分区形式已经改成了GUID分区表(GPT)
    查看分区形式
      现在再压缩新建主分区就可以了,如图,已经划分了6个分区
    可以了


      封笔于此文
      2021.04.01


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  • 本文介绍了MBR与GPT这两种不同硬盘分区方案,对不同的情况下,如何正确选择MBR分区方案还是GPT分区方案,给出了建议。本文还介绍了BIOSEFI的一些基础知识,并示例了与MBRGPT格式分区相关的一些基础操作。你可以...

    转自:http://www.eassos.cn/jiao-cheng/ying-pan/mbr-vs-gpt.php#partition_table

    本文介绍了MBR与GPT这两种不同硬盘分区方案,对不同的情况下,如何正确选择MBR分区方案还是GPT分区方案,给出了建议。本文还介绍了BIOS与EFI的一些基础知识,并示例了与MBR及GPT格式分区相关的一些基础操作。你可以点击下面的文章内容列表,直接开始阅读你最感兴趣的内容:

      什么是分区表
      MBR分区方案
      GPT分区方案
      BIOS与EFI
      选择分区方案的建议
      Windows对MBR与GPT的兼容性
      FAT与NTFS文件系统
      相关操作示例
      如何给硬盘分区
      MBR分区与GPT分区的相互转换
      备份与恢复分区表
      从分区中恢复文件

     

    什么是分区表

     

    电脑中,都有一块硬盘,这篇文章首先要告诉你是:物理硬盘是不能被直接使用的,要在该硬盘上划分出分区后,才能够使用。

    其实仅仅划分出分区后,这块硬盘仍然是不能被使用的,需要在划分好的分区上创建文件系统,比如FAT或NTFS,之后才能够被使用。

    一块物理硬盘,可以划分成多个分区(当然,如果你愿意,也可以把硬盘只划分成一个分区),如何把一块物理硬盘划分成多个分区呢?这就要使用分区表了。分区表定义与保存了硬盘的分区信息,分区表位于硬盘开头的一段特定的物理空间内,操作系统等软件通过读取分区表内的信息,就能够获得该硬盘的分区信息。

    MBR 与 GPT

    硬盘的空间被分成了C、D、E三个分区,这三个分区的信息,则保存在硬盘最开头的分区表中。

    这张图其实不准确,一些细节甚至是错误的,不过如果你第一次接触分区表的概念,这张图能让你迅速理解分区表及其作用。

    有两种类型的分区方案: MBR与GPT(其实有更多,不过如果你使用Windows,那你能接触到的就是这两种),下面我们分别介绍这两种分区方案。

     

    MBR分区方案

     

    一般对MBR的介绍,都是先从介绍这三个字母代表的含义开始的,本文不介绍这三个字母的含义,因为它对你理解MBR分区方案没啥帮助,反而可能会让你困惑:主引导记录是啥意思?

    MBR 与 GPT

    这是采用MBR分区方案的硬盘分区示意图,关于主分区、扩展分区与逻辑分区的各自含义,后面会有说明。

    MBR是传统的分区表,如果你使用的电脑比较老,该电脑硬盘使用MBR分区方案的可能性比较大。下面,我们列出MBR分区表的一些重要特点:

    • 1、MBR分区方案使用硬盘的第一个物理扇区中的64个字节作为分区表的空间保存硬盘分区信息,每个分区的信息要占16个字节。所以,MBR分区表最多只能保存4个分区的分区信息。
    • 2、MBR分区方案中,有三种类型的分区,主分区、扩展分区和逻辑分区。扩展分区与逻辑分区是为了突破分区表中只能保存4个分区的限制而出现的。
    • 3、MBR分区表中保存的分区信息都是主分区与扩展分区的分区信息,扩展分区不能直接使用,需要在扩展分区内划分一个或多个逻辑分区后才能使用。逻辑分区的分区信息保存在扩展分区内而不是保存在MBR分区表内,这样,就可以突破MBR分区表只能保存4个分区的限制。
    • 4、16个字节的分区信息保存有分区活动状态标志、文件系统标识、起止柱面号、磁头号、扇区号、起始扇区位置(4个字节)、分区总扇区数目(4个字节)等内容。这里最重要的是:分区的起始扇区位置与分区的总扇区数,都是用4个字节表示的。
    • 5、一般每个扇区的容量是512字节,4个字节的扇区能表示的最大容量是2TB,由4可知,在MBR分区表中,分区的起始位置不能大于2TB,分区的最大容量,也不能大于2TB。所以,对2TB以上容量的物理硬盘,不适合使用MBR分区方案

     

    如果你一个普通用户,对技术细节不是那么感兴趣,那其实关于MBR分区方案你需要记住的只有两点:

    • 1、本来MBR分区表只能保存四个分区的信息,但通过扩展分区与逻辑分区的使用,MBR突破了这个限制。
    • 2、由于MBR分区表中,表示地址的参数是只有4个字节,所以导致MBR分区方案中,分区的起始位置不能大于2TB,分区的最大容量,也不能大于2TB。所以,对2TB以上容量的物理硬盘,不适合使用MBR分区方案

     

    有一些硬盘厂商,尝试扩大扇区的大小,来突破MBR不适合2TB容量以上的硬盘这一限制。所以有时你会发现市场上存在的硬盘,不完全是每个扇区512字节的,有1024字节甚至2048字节每扇区的。但扩大扇区的大小,又会带来很多其他的问题,特别是会严重影响硬盘的速度,所以这种方法,没有被广泛接受。

     

    GPT分区方案

     

    相比较于MBR,GPT是新一代的分区方案,如果你使用的电脑很新,有可能该电脑上的硬盘就是使用了GPT分区方案。

    GPT比MBR要复杂,下面我们简单说明一下GPT的技术细节,如果你不是技术控,对这些技术细节不感兴趣,可以跳过这部分,直接去阅读GPT的重要特点。

     

    MBR 与 GPT

    这张图,简明扼要的显示除了GPT分区方案的硬盘结构。

    首先,你会注意到,这张用LBA 0、LBA 1这样的方法来表明硬盘上的地址,这是因为以前一般都是用chs方式对硬盘寻址的,现在一般都用LBA方式对硬盘寻址,关于chs与LBA,不明白且有兴趣专研的读者,可以自行查阅相关资料,对上面这张图来说,LBA 0指的是物理序号为0的第一个扇区,LBA 1指的是物理序号为1的第二个扇区,依次类推。

    下面比照着上面这张图,解释下GPT分区方案。

    • 1、保留MBR,GPT的分区方案,硬盘的第一个物理扇区,仍然是一个前面讲过的MBR,这个MBR主要是出于软件兼容性的考虑,对GPT分区方案本身来讲,其实没有啥意义。
    • 2、GPT分区表头,这个在保留MBR之后,也就是占用第二个物理扇区,GPT分区表头中,定义了分区的数量,基本上,你可以认为GPT分区的数量是没有限制的;
    • 3、GPT分区表,从第三个扇区开始,是实际的分区表。请注意:每个扇区可以保存4个分区信息,说明每个分区的分区信息占用的空间是128个字节。
    • 4、从3中,我们知道每个分区的信息占用了四分之一个扇区,也就是128字节的空间,对比一下MBR分区方案中,每个分区的信息只有16个字节,所以GPT分区方案,有充足的空间去存储分区的开始位置及总的容量等,基本上,不用考虑对分区容量的限制。
    • 5、从3中,我们知道,GPT分区方案,分了多少个区,就在分区表中有多少个分区信息。然而实际情形并不是这样,事实上,如图中所示:如果你使用windows操作系统,通常GPT分区表占用32个扇区的空间,可以保存128个分区信息,用不到的空间会被保留,实际使用了多少分区信息与保留了多少分区信息,在2中的GPT分区表头中设置。我们的电脑,通常不会有超过10个的分区,所以GPT分区表中的空间,90%以上都是保留空间,其实就是被浪费了。
    • 6、接下来的两个部分,很简单,分别是GPT分区表,及GPT分区表头的备份。

     

    以上就是GPT分区方案的大致内容,其实也不算复杂了。对普通用户而言,其实需要了解的GPT最重要的特点是:使用GPT分区方案,没有硬盘容量不能超过2TB大小的限制,这是GPT区别于MBR的特点与优点!

    现在,可能你会觉得如何使用MBR与GPT了:硬盘容量小于或等于2TB时,用MBR或GPT都行;硬盘容量大于2TB时,用GPT。这种说法没错,但实际情况比这个要复杂些。因为,正确的使用MBR或GPT,你还需要了解另外一些知识:比如BIOS与EFI。

     

    BIOS 与 EFI

     

    介绍BIOS与EFI是件费力不讨好的事,因为很难把这东西讲清楚,所以本文只对BIOS与EFI做基本的介绍。

    计算机其实是一堆硬件组成的:CPU、内存、硬盘、主板、显示器、键盘鼠标...,而操作系统是软件,运行在这一堆硬件之上,这个,我想大多数人都能理解。

    那BIOS与EFI是什么呢?可以把BIOS理解为硬件与软件的中介,操作系统等软件通过BIOS或EFI这个中介来间接操作硬件。

    实际上操作系统等软件是可以直接操作硬件的,但这么做,太麻烦了。比如你让打印机打印一个字母A,如果不通过BIOS或EFI这个中介,你至少需要写二十行以上的汇编代码,而且这些代码中,大部分都是例行公事的一些打印准备工作,无聊透顶。所以BIOS与EFI作为硬件软件的中介,是必须的,非常重要。

    BIOS与EFI又是什么关系呢?可以这样理解:BIOS是早期的硬件软件中介方式,随着硬件与软件技术的快速发展,BIOS这种中介方式不能适应先进的硬件软件了,于是就出现了EFI这种新的中介方式。

    你可能在一些计算机方面的文章中看到过UEFI这个词,简单的说,UEFI就是新版的EFI,事实上现在我们接触到的EFI,都是UEFI。一个计算机是使用BIOS还是使用UEFI,是由这台计算机的主板决定的,如果你使用的计算机比较老,多半用的是支持BIOS的主板;如果很新,多半用的是支持UEFI的主板。

    需要说明的是:出于兼容性的考虑,大多数UEFI主板,可以选择仍然使用BIOS方式,就是说UEFI主板,既可以使用新的UEFI中介,还可以使用老的BIOS中介(通常这种方式被称为Legacy BIOS)。关于BIOS与EFI,还有很多东西可以写,但估计写的更多,会让你更加困惑,所以,暂时只介绍这么多。

     

    选择分区方案的建议

     

    本文是关于MBR与GPT分区方案的介绍,前面之所以介绍了一些BIOS与EFI的一些基本知识,是因为,你的电脑是使用BIOS,还是使用GPT,同你为硬盘选择MBR还是GPT关系很大。

    对于普通用户,我强烈建议你采用如下的方式来选择分区表的格式:
    BIOS + MBR

    如果你使用的电脑主板是老式的BIOS主板,或者虽然是新式的UEFI主板,但你却采用了BIOS方式,那么,请给电脑硬盘采用MBR分区方案。

    UEFI + GPT
    同上一种情况相对应,新式的UEFI主板,并且采用了UEFI方式,那么,请给硬盘采用GPT分区方案。

    我知道一些电脑高手一定会笑话我,你也可能会有一些疑惑,因为你在网上轻易的就发现很多教你用相反的方式,即BIOS+GPT或UEFI+MBR安装windows的文章。但我还是要建议你,如果你不是玩家,不是高手,请按BIOS + MBR或UEFI + GPT的方式选择硬盘的分区方式,这样做有两个好处:

    • 1、 能够让硬件与软件的效率更高,速度更快;
    • 2、 能够避免安装与运行windows时,可能出现的很多问题。对于高手,这些问题大部分都可以解决;但对于普通用户,有些问题难于解决或者即使能够解决,也会花费你大量的时间与精力。

     

    一些朋友可能会问:我的主板是新的UEFI主板,我使用Legacy BIOS模式好不好呢?

    我的建议是:除非你的硬盘很小,否则请选择EFI模式,不要使用Legacy BIOS模式,这样机器会更有效率,运行速度更快。因为EFI+GPT相比较BIOS+MBR要稍微多占用一点点硬盘空间(100M多一点),如果你的硬盘很小,非常在意这一点硬盘空间,可以选择Legacy BIOS模式。

    再重复一下本文到此知识上的要点及使用上的建议,其实就两条:

    • 1. MBR不能管理容量超过2TB的大硬盘,GPT则没有这个限制,所以,如果硬盘大于2TB,请使用GPT。
    • 2. 使用传统BIOS主板的电脑,建议使用MBR;使用UEFI主板的电脑,建议使用GPT。

     

    关于MBR与GPT,我们了解这么多就够了吗?不够,真的不够,因为,你还要必须要了解你使用的Windows版本,对MBR与GPT的支持情况。

     

    Windows对MBR与GPT的兼容性

     

    这个问题,由于下面的一些原因,其实有点烦:

    • 1、 Windows的版本比较多。
    • 2、 每个Windows版本,一般又分成32位与64位两个版本。
    • 3、 兼容本身又分为两种情况:数据兼容,即Windows能够识别出MBR或GPT分区方案的硬盘,能够读写该硬盘分区上的数据;系统兼容,Windows操作系统本身可以装在MBR或GPT分区方案的硬盘上。

     

    数据兼容与系统兼容不是一回事,很多情况,某个版本的Windows能够数据兼容MBR或GPT分区方案的硬盘,却不能系统兼容该硬盘。

    对MBR的兼容:

    先说最简单的,所有的windows版本,包括最新的windows10,不论是64位还是32位,都兼容MBR,即数据兼容,又系统兼容。如果你在MBR硬盘上安装windows,比如windows10,出了问题,请不要怀疑MBR,建议去检查是否主板是BIOS方式。

    对GPT的兼容:

    Windows各种版本对GPT分区方案的兼容性,请参考这个表格:

     数据盘系统盘
    Window XP 32位不支持GPT分区不支持GPT分区
    Window XP 64位支持GPT分区不支持GPT分区
    Window Vista 32位支持GPT分区不支持GPT分区
    Window Vista 64位支持GPT分区支持GPT分区,需要UEFI
    Window 7 32位支持GPT分区不支持GPT分区
    Window 7 64位支持GPT分区支持GPT分区,需要UEFI
    Window 8 32位支持GPT分区不支持GPT分区
    Window 8 64位支持GPT分区支持GPT分区,需要UEFI
    Window 10 32位支持GPT分区不支持GPT分区
    Window 10 64位支持GPT分区支持GPT分区,需要UEFI

     

    一些电脑玩家和高手估计会对这个表格上的一些所谓不支持情形的判定嗤之以鼻。确实,一切皆有可能,经过一些特别的处理,很多不支持都可以变成支持。但对普通用户,请按上面的表格来选定分区格式与Windows版本,不然,会浪费你很多的时间与精力。

    这个表格,可以归纳为如下三点:

    • 1、除了最老的Windwos XP 32位,所有的Windows版本都数据兼容GPT分区方案的硬盘。
    • 2、所有的32位Windows版本,包括最新的Window 10 32位,都不系统兼容GPT分区方案的硬盘。
    • 3、64位的Windows版本,从Windows Vista 64位开始,系统兼容GPT分区方案的硬盘,当然,UEFI的支持也是必须的。

     

    FAT与NTFS文件系统

     

    在本篇文章的最开头,我们曾提到过:空白硬盘即使使用MBR或GPT方案,完成分区后,仍然不能直接使用,需要在空白分区上再创建文件系统后,才能使用。

    相信你一定听说过硬盘分区格式化这样的词语,所谓格式化,就是指的在硬盘分区上创建文件系统的过程。

    什么是文件系统呢?简单说,就是数据(具体说,就是文件和目录结构)如何在分区的空间上保存的规范。想了解文件系统的技术细节?不是非常喜欢专研的话,还是别想了,这东西很复杂。

    存在很多种文件系统,现在,在Windows平台上,经常使用的是FAT文件系统与NTFS文件系统。事实上有好几种FAT文件系统,但现在,一般一提到FAT,通常指的就是FAT32文件系统。

    为硬盘用MBR方案或GPT方案分好区后,对空白分区进行格式化操作时,可以指定相应的文件系统。事实上很多软件会让你指定好分区方案及分区文件系统后,把这两步操作一并完成,比如稍后我们将要介绍的DiskGenius的快速分区功能。

    关于文件系统及格式化,下面一些知识估计对你有用,可以了解下:

    1、FAT与NTFS两种文件系统有啥不同?哪个好?

    FAT与NTFS有啥不同呢?技术上的细节就不说了,太繁琐。简单的说:FAT不能保存大于4GB的单个文件,这是FAT最致命的缺点,另外FAT的性能不如NTFS好。所以Windows平台下,我强烈建议你使用NTFS文件系统。

    你可能会问:那为啥还有人使用FAT呢?这是因为兼容性,NTFS是微软独家的文件系统,因此非微软的产品,要实现支持NTFS,都存在技术与版权上的问题。比如你的手机,数码相机,就很有可能不支持NTFS这种文件系统。你要是使用一个SD卡,在电脑与其他数码产品间传递数据,那么给SD卡格式化成FAT文件系统,是个好的选择。

    2、再谈格式化操作

    在实际生活中,格式化操作更多的被人们做为删除某个分区上的全部数据的手段。你一定要知道,格式化后的分区,虽然在电脑中已经看不到了,但其原来的数据99%以上并没有被真正删除,使用数据恢复软件,能够被轻易的找回。想彻底删除分区上的数据,请使用提供了彻底销毁数据的功能的一些软件,来执行销毁数据操作。

     

    相关操作示例

     

    现在,我们已经讨论了很多内容:MBR、GPT、BIOS、EFI(UEFI)、文件系统(FAT及NTFS)等,这些都是理论知识,下面我们介绍一些相关的实践操作:

    如何给硬盘分区

    • 1. 将需要分区的硬盘与电脑连接好,让电脑可以识别到硬盘。如果是给系统所在的硬盘分区,则需要在PE环境下进行。
    • 2. 运行DiskGenius软件,在软件中选择想要分区的硬盘,然后点击“快速分区”按钮。
    • 3. 在弹出的“快速分区”窗口上选择分区表类型、分区数目、分区大小、分区类型、卷标等,然后点击“确定”按钮。等待几秒钟分区就完成了。

     

    MBR 与 GPT

    提醒:如果想给硬盘做4K对齐,则需要勾选“对齐分区到此扇区数的整数倍”选择,软件默认的值就满足4K对齐的要求。

     

    MBR分区与GPT分区的相互转换

     

    一、将MBR分区表类型为GUID格式

    1. 选择需要进行转换的硬盘,然后点击“硬盘”菜单并选择“转换分区表类型为GUID格式”。

    MBR 与 GPT

    2. 在弹出的消息框上点击“确定”按钮。

    MBR 与 GPT

    3. 点击软件界面左上方的“保存更改”按钮,转换才会实际生效。

    二、转换GUID分区表类型为MBR格式

    • 1. 运行DiskGenius软件,然后点击“硬盘”菜单并选择“转换分区表类型为MBR格式”。
    • 2. 在弹出的消息框中点击“确定”按钮。

     

    注意事项:

    • 1. 如果该硬盘的容量超过2TB,那么转换为MBR格式后,超过2TB的部分容量将无法使用。
    • 2. 如果GPT磁盘上安装有基于EFI架构的操作系统,转换到MBR类型后该操作系统将无法启动,用户需要重新安装系统。
    • 3. 由于MBR分区表有一定的限制(如主分区数目不能超过四个),因此在转换时,如果分区数目多于四个,DiskGenius将首先尝试将后部的分区逐一转换为逻辑分区。如果无法转换到逻辑分区(一般是由于分区前没有转换到逻辑分区的空闲扇区),分区表类型转换将失败。

     

    备份与恢复分区表

     

    一、备份分区表

     

    MBR 与 GPT

     

    MBR 与 GPT

    • 1. 运行DiskGenius软件,在软件中选择需要备份分区表的硬盘。
    • 2. 点击“硬盘”菜单并选择“备份分区表”选项。
    • 3. 设置目标文件夹来保存分区表备份文件,并为文件命名,然后点击“保存”按钮。
    • 4. 备份完成后,软件恢复提示备份成功,在弹出的消息框上点击“确定”按钮。

     

    二、恢复分区表

    1. 运行DiskGenius软件后选择要还原分区表的硬盘,然后点击菜单“硬盘”-“还原分区表”项,或按“F10”键。

    2. 确认没有问题后,在弹出的提示框上点击“是”按钮。

     

    从分区中恢复文件


     

    MBR 与 GPT

     

    MBR 与 GPT

    软件会一边扫描一边将找到的文件列出来,并且扫描过程中允许用户预览文件。双击文件可以打开文件并查看文件内容,软件支持图片、视频、音频、文档等多种类型的文件预览,用户可以更准确的判断文件的可恢复性。

     

    MBR 与 GPT

    • 1. 下载并运行DiskGenius软件,在软件中选择丢失数据的分区,然后点击“恢复文件”按钮。
    • 2. 在弹出的窗口上选择“完整恢复”并点击“开始”按钮,软件会立刻开始搜索丢失的文件。
    • 3. 恢复文件。当需要的文件都找到后,可以点击“暂停”按钮,也可以提前结束扫描进程,这样就可以将需要的文件复制出去了。勾选想要恢复的文件,然后右击鼠标并选择“复制到指定文件夹”。
    • 4. 设置目标文件夹来保存恢复回来的文件。注意:目标文件夹不能设置在丢失数据的分区,以免将文件覆盖导致文件无法成功恢复。
    展开全文
  • 想要了解MBRGPT就说明已经知道了其目的是要将磁盘分区,那什么是磁盘分区?为什么要磁盘分区?怎么进行磁盘分区?而MBRGPT又是什么?两者又有什么区别?BIOSUEFI又是什么? 以下的内容将围绕其展开。

    前言

     

    想要了解MBR和GPT就说明已经知道了其目的是要将磁盘分区,那什么是磁盘分区?为什么要磁盘分区?怎么进行磁盘分区?而MBR和GPT又是什么?两者又有什么区别?其实这都是围绕着一个目的使用磁盘,而工厂生产的硬盘必须要经过三个步骤,才能让电脑使用它们存储数据:

    这里以一个巨大的住房/dev/sda的使用为例:

    1. 低级格式化:通常由生产厂家完成,目的是划定磁盘可供使用的扇区和磁道并标记有问题的扇区。
      想要建立住房,首先要有一个毛坯房/dev/sda,将毛坯房按地面平方划分,如果最小单位是1平方米,那么一个扇区就是1平方米。而有良心的开发商会告诉你哪一块地方容易漏水漏电塌墙。
    2. 磁盘分区:但是硬盘不能直接使用,必须对硬盘进行分割,分割成一块一块的硬盘区域,这就是硬盘分区。
      第一天,毛坯房不能直接住人,我们现在要对其进行装修,按卧室/dev/sda1、厨房间/dev/sda2、洗手间/dev/sda3、客厅/dev/sda4、备用区(剩余未划分部分用来以后其他装修,立起一道一道水泥或木板墙,将其做成一个个没有门小的隔间
      第二天,想要看看昨天划分的情形,一进房门,由于我装修除了立墙什么都没做呢,自己记性又不好,忘了哪里被划分为卧室、哪里被划分成洗手间、我要是真开始装修错了怎么办哪?总不能每次一忘就把墙全拆了,重新立吧。所以我们在自己的房门里面房门边上的小桌子上放了一个小本子,这个小本子记录了我前一天的装修的隔间规划。这个小本子就是分区表,而这个分区表,可以用不同的小本子,比如MBR或GPT,100平的房间的我们用一个4K页小本子如MBR就行了,而一个1公顷大别墅我们可以用一个大黑板,如GPT,根据不同的需求选择不同的分区表
      第三天,我想要再增加一个运动区,用来打Dota2,那怎么办?注意剩余的备用区,我们可以将其划分一部分出来。
      分出一个区就相当于装修完一个隔间。
    3. 高级格式化:给分区挂载文件系统。
      注意,我们给毛坯房分隔间的时候,隔间是没有门的,要想使用的话至少需要一个门吧,所以挂载文件系统就相当于给一个房间一个门。实际上就是这个硬盘这个东西,放在这里,虽然我们把它划分了,即装修了,但是怎么把数据存储进去(这样说感觉像是我装修完房间,就把四周给堵上了=_=),就要开一扇门。
      挂载:一个进入隔间的门,即建立一个可以被用户打开的目录。通过一个目录(门)进去,Linux可以是/home/zyx_master进入/dev/sda3(卫生间)(即我将我的一个用户的数据直接用一个分区存放,换种说法就是把/dev/sda3挂载到/home/zyx_master下)。
      但是可以发现,/home/zyx_master这个目录是放在/home下的,而/home肯定是属于另一分区的。说明,目录仅仅只是一个逻辑路径,与其物理空间的存储规则不是相同关系的。
      设dev/sda2挂载在/home下,/dev/sda3挂载在/home/zyx_master下,相当于,在厨房间里面开了一道通往洗手间的门,但厨房间是厨房间,洗手间是洗手间,二者是相互独立的,你不能在洗手间里吃饭,也不能在厨房间上厕所。
    4. 使用硬盘:在硬盘中存取数据。
      在/home/zyx_master里面建立子目录以及存放数据就相当于日常在/dev/sda3这个分区中进行操作。

    低级格式化不谈。

    MBR(MS-DOS)概述

    MBR与GPT都是磁盘分区表(partition table)的一种格式。

    当前常用的一些分区格式用的都是MBR。Linux系统是为了兼容Windows的磁盘,因此使用支持Windows的MBR(Master boot Record,主引导记录)的方式来处理启动引导程序与分区表。而启动引导程序与分区表则通通放在磁盘的第一个扇区,这个扇区在旧版中用的是512字节的大小,但是当前用的一般都是1M大小,一个扇区512字节(一个扇区的大小一般是512字节和4k字节,但现在普遍是512字节)。

    第一个扇区的大小是512字节大小,其内容如图所示。

    主引导记录(Master Boot Record,MBR):可以安装启动引导程序的地方,有446字节,0x1BD=445,而操作系统中,都是从0开始计数的,所以要445+1=446字节。一般在操作系统安装时写入,但它并不属于操作系统。MBR就是一段引导程序,用于检测磁盘的分区合法性和加载操作系统,它的重要作用就是识别活动分区,并引导操作系统。

    地址

    描述

    长度(字节数)

    0

    代码区

    440(最大446

    440

    选用磁盘标志

    4

    444

    一般为空值

    2

    446

    标准MBR分区表规划(四个16byte的主分区表入口)

    64

    510

    MBR有效标志:0x55AA(就是上面图中灰色的部分)

    2(MBR最后两个字节)

    (上面主引导记录的表了解就行,可能今生今世都不用遇到)

    分区表(Partition Table):记录整块分区的状态,有64字节。每个分区16个字节,其内容如下表所示,因此MBR最多只能有四个分区。

    偏移

    描述

    1字节

    引导标志。意思是此磁盘的分区状态0x00表示磁盘分区未激活,0x80表示磁盘分区已激活。

    2字节

    磁盘分区的起始磁头号。

    34字节

    分区起始扇区和柱面号。低字节的6为扇区号,柱面号为高字节8+低字节高2xxxxxxxx xxxxxxxx。

    5字节

    磁盘分区类型。0x00=该分区未用(即没有指定)、0x06=FAT16基本分区、0x0B=FAT32基本分区、

    0x05=扩展分区、0x07=NTFS分区、0x0F=(LAB模式)扩展分区、0x83=Linux等。

    6字节

    磁盘分区的结束磁头号。

    78字节

    分区结束扇区和柱面号。低字节的低6位为扇区号,柱面号为高字节8+低字节高2xxxxxxxx xxxxxxxx。

    9101112字节

    本磁盘已经被分区的部分已经用了的扇区数。

    13141516字节

    本磁盘已经被分区的大小(总扇区数)

    注意:在DOS/Windows系统下,基本分区必须以柱面为单位划分(Sectors*Heads个扇区),如对于CHS764/255/63的硬盘,分区的尺寸大小为: 255 * 63 * 512 / 1048576 = 7.844MB。但是Linux下是以扇区为单位划分的。

    以上就是这MBR的512个字节的内容。分区表的内容只是针对那64个字节的分区表进行设置而已。

    MBR分区表内容

    1. 所谓的分区只是针对哪个64字节的分区表进行设置,而分区表的每一段16字节,而这16字节的第13、14、15、16字节表示总扇区数,即最大是{2}^{32}个扇区数,而每个扇区大小是512个字节,每个分区最大{2}^{32}\times 512B=2,199,023,255,552B\approx 2.2TB
    2. 硬盘默认的分区表仅能写入四组分区信息,这四个分区可以是主要(Primary)或扩展(Extended)分区。

    在Linux中,对于MBR可以用命令fdisk建立分区。

    答疑模块

    1. 问:第一个扇区所在的分区表总共64位只能记录四组数据,如果想要划分更多分区怎么办?
      答:可以利用额外的扇区来记录更多的分区信息。这就是扩展分区。
    2. 问:什么是扩展分区?

      答:以/dev/sdb这个新硬盘为例。
      磁盘按照MBR分区表格式,最多有四个分区,有主分区和扩展分区,而扩展分区最多只有一个,主分区就是一个个独立的分区假设有三个主分区/dev/sdb1、/dev/sdb2、/dev/sdb3,而用户想要继续分区:
      1. 情形1:我只想再要一个分区,并且以后不会再考虑分区,那么我可以将第四个分区空间作为主分区,建立第四个主分区/dev/sdb4。
      2. 情形2:我想要再一个分区以后可能还会有其他分区,或我想再建几个分区,将第四个分区空间作为扩展(Extended)分区,建立扩展分区/dev/sdb4。
        但这个扩展分区的设备名/dev/sdb4,更类似于另一磁盘,我们可以在扩展分区上建立逻辑分区,理论上可以建立无数个逻辑分区,而所有逻辑(Logistic)分区的命名是从/dev/sdb5开始
    3. 问:为什么要分区?
      • 安全性
        如果Windows的C盘想要重新安装一次系统,可以先将C盘重要数据放到其他分区,如D盘,那么安装C盘重新安装系统并不会影响D盘。
      • 系统性能
        系统读取数据时,如果未分区的话,要在整个磁盘中查找数据,如果分区之后,只会在一个分区中读取。
    4. 问:扩展分区划分的逻辑分区在Linux系统中的设备文件名是什么?

      答:P1:/dev/sda1、P2:/dev/sda2、L1:/dev/sda5、L2:/dev/sda6、L3:/dev/sda7、L4:/dev/sda8、L5:/dev/sda9。前四个号码都是留给主分区和扩展分区的,所以逻辑分区的设备名称号码就由5号开始。
    5. 问:可否将同级分区,即逻辑分区与逻辑分区合并或主分区与主分区合并?
      答:可以,如下图中的逻辑分区二/dev/sdb6和逻辑分区三/dev/sdb7。只要将两个分区删除,然后再重新建立一个新的分区/dev/sdb6,就能够在不影响其他分区的情况下将两个分区的容量整合成一个。
    6. 问:可否将非同级分区合并,就是把主分区与逻辑分区合并?
      答:不可以。如将第二主分区/dev/sdb2与逻辑分区二/dev/sdb5合并,必须要将第三扩展分区/dev/sdb3整个删除,然后根据起始扇区与结束扇区,重新建立分区。

    MBR 主要分区、扩展分区与逻辑分区的特性我们对其作出定义:

    1. 主要分区与扩展分区最多可以有4个(硬盘分区表64字节的限制)
    2. 扩展分区最多只能有一个(操作系统的限制)
    3. 逻辑分区是由扩展分区划分出来的分区
    4. 能够被格式化后作为数据存储的分区是主要分区与逻辑分区,而扩展分区无法被格式化。

    MBR分区表的局限性:

    1. 操作系统无法使用2.2TB以上的磁盘容量
    2. MBR仅有一个区块,即所有信息全都放在第一个扇区上,若被破坏后,经常无法或很难恢复
    3. MBR内存放启动引导程序的区块仅446字节,无法存储更多的程序代码。

    GPT概述

    因为过去一个扇区大小就死512字节而已,不过目前已经有4K的扇区设计出现。为了兼容所有的磁盘,因此在扇区的定义上面,大多会使用所谓的逻辑区块地址(Logical Block Address,LBA)来处理。GPT将磁盘所有区块以此LBA(默认为512字节)来规划,而第一个LBA称为LBA0(从0开始编号)。

    与MBR仅使用第一个512字节区块记录不同,GPT使用了34个LBA区块来记录分区信息。同时与过去MBR仅有一个区块,被干掉就死光光的情况不同,GPT除了前面34个LBA之外,整个磁盘的最后34个LBA(LBA -34——LBA -1)也拿来作为另一个备份

    GTP的详细内容:

    1. LBA0(MBR兼容模块)
      内容包括两个部分:
      1. 存储第一阶段的启动引导程序:与之前的446字节很相似;
      2. 特殊标志符(标识你就是GPT):放在此兼容模块下,在原本的分区表的记录区内,用来表示此磁盘为GPT格式的意思不懂GPT分区表的的磁盘管理程序,就不会认识这块磁盘
    2. LBA1(GPT表头记录)
      这个部分记录了三个部分:
      1. 分区表的位置与大小;
      2. 备份用的GPT(整个磁盘的最后34个LBA(LBA -34——LBA -1)也拿来作为另一个备份)放置的位置;
      3. 分区表的校验码(CRC32),操作系统可以根据这个校验码来判断GPT是否正确,如果出错了,还可以通过这个记录区来获取备份的GPT来回复GPT的正常运行。
    3. LBA2-33(实际记录分区信息处)
      从LBA2开始,每个LBA都可以记录4组分区记录,所以在默认的情况下,总共可以有4x32=128组分区记录。因为每个LBA有512字节,因此每组记录用到512/4=128字节的空间。每组记录记录了两部分:
      1. 所需的标识符和相关的记录;
      2. 64位记载开始/结束的扇区号码,因此GPT分区表对于单一分区来说,它的最大容量限制就会在2^{64}\times512B=2^{63}\times1KB=2^{33}TB=8ZB.

    Linux 内核通过udev等方式的处理,现在Linux已经没有分区限制了(但是不允许超过128个分区)。此外,GPT分区已经没有所谓的主、扩展、逻辑分区的概念。每个分区独立存在,当然每个都可以视为主要分区,每一个分区都可以拿来格式化使用。

    支持GPT分区的相关Linux相关命令:gdisk,parted。

    启动流程中的BIOS与UEFI启动检测程序

    没有软件的硬件是没有用的,没有软件的计算机除了可以“电人”没有任何用。而为了合理分配计算机硬件资源,就有了操作系统这个系统软件的产生。

    问:操作系统也是软件,那么我们的计算机是如何认识这个操作系统软件并执行它的呢?

    答:这就要涉及到计算机的启动程序。目前的主机系统在加载硬件驱动方面的程序,主要有早期的BIOS与新的UEFI BIOS两种机制。

    BIOS搭配MBR/GPT的启动流程

    BIOS(Basic Input  Output System,基本输入输出系统)是一个写入到主板上的一个固件(一个ROM芯片)(固件就是写入到硬盘上的一个软件程序)。BIOS保存着电脑最重要的部分:

    1. 基本输入输出的程序;
    2. 开机后自检程序;
    3. 系统自启动程序。

    个BIOS就是在启动的时候,计算机系统会主动执行的第一个程序。接下来BIOS会去分析计算机里面有哪些存储设备,BIOS会依据用户的设置去取得能够启动的硬盘,并且到该硬盘里去读取第一个扇区的MBR位置。MBR这个仅有446字节的硬盘容量里会放置基本的启动引导程序,此时BIOS就结束任务,而接下来的工作就交接给MBR内的启动引导程序

    这个启动引导程序的目的是加载内核文件,由于启动引导程序是操作系统在安装的时候所提供的,所以它会认识硬盘内的文件系统格式,因此就能够读取内核文件,接下来就是内核文件的工作,启动引导程序MBR和BIOS的工作就结束了,而接下来的工作就交接给操作系统

    计算机开机到加载MBR详细过程

    1. 阶段一:开机
      按下电源开关时,电源开始向主板和其他设备供电,此时电压还不太稳定,主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET(重置)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU不会马上执行指令。
      当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了,便撤销RESET信号,CPU马上从地址FFFF0H处开始执行指令,这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内,无论是Award BIOS还是AMI BIOS,放在这里的只是一条跳转指令,跳到系统BIOS中的真正启动代码处。
    2. 阶段二:POST
      系统BIOS的启动代码首先要进行POST(Power - On Self Test,加电后自检),POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作,例如内存和显卡等。
      由于POST是最早进行的检测过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误,例如没有找到内存或者内存有问题(此时只会检查640K常规内存),系统BIOS会直接控制喇叭发声来报告错误,声音的长短和次数代表了错误的类型。
      POST结束之后就会调用其他代码来进行更完整的检测。
    3. 阶段三:初始化相关设备
      系统BIOS将直接查找显卡的BIOS,找到后,调用显卡的初始化代码,由显卡BIOS来初始化显卡,此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息,介绍生产厂商、图形芯片类型等内容,不过只是一闪而过。
      接着,系统BIOS会查找其他设备的BIOS程序,找到之后,同样调用其内部初始化程序初始化相关设备。
    4. 阶段四:初始化系统BIOS
      查完所有其他设备的BIOS后,系统BIOS会显示自己的启动画面,包括系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。
    5. 阶段五:检测CPU和内存
      系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有RAM,并同时在屏幕上显示内存测试的进度,可以在CMOS设置中自行决定使用简单但耗时少的测试方式,或者详细但耗时多的测试方式。
    6. 阶段六:检测系统标准硬件设备
      内存测试通过后,系统BIOS开始检测系统中安装的标准硬件设备,包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等,另外,绝大多数较新版的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。
    7. 阶段七:检测配置即插即用设备
      标准设备检测完毕后,系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备,每找到一个设备之后,系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息。
    8. 阶段八:清屏显示
      所有硬件都已检测完毕后,多数系统BIOS都会清屏,并在屏幕上显示出一个表格,其中概括地列出了系统中安装的各种标准硬件设备,以及它们使用过的资源和一些相关工作参数。
    9. 阶段九:更新ESCD
      接下来,系统BIOS将更新ESCD(Extended System Configuration Data,扩展系统配置数据)。
      ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段,这些数据被存放在CMOS中。
      通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变之后才会更新,所以不是每次启动机器时都能看到“Update ESCD… Success”这样的信息。
    10. 阶段十:执行MBR
      ESCD更新完毕后,系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作,即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。系统BIOS将读取并执行硬盘上的启动引导程序,并将控制权交给启动引导程序。

    加载MBR到加载内核的过程

    1. 阶段一:系统BIOS读取硬盘(承上面阶段十)
      BIOS会依据用户的设置去取得能够启动的硬盘,并到硬盘里面去读取MBR启动扇区的启动引导程序。
    2. 阶段二:处理分区表
      MBR会搜索64B大小的分区表,找到四个主分区(可能没有四个)的活动分区,并确认其他分区都不是活动的,然后加载活动分区的第一个扇区(Bootmgr)到内存。
    3. 阶段三:启动引导程序
      Bootmgr 寻找并读取BCD,如果有多个启动选项,会将这些启动项反映在屏幕上,由用户选择从哪个启动项启动。
      MBR内的启动引导程序的目的就是加载(load)内核文件,由于启动引导程序是操作系统在安装的时候所提供的,所以它会认识硬盘内的文件系统格式,因此能够读取内核文件。
      接下来就是内核文件的工作。也就是将工作交给操作系统。
    4. 阶段四:加载并启动操作系统

      选择从Windows 7启动后,会加载C:/windows/system32/winload.exe,并开始内核的加载过程。
      在这个过程中,bootmgr和BCD存放在Windows 7的保留分区里,而从winload.exe开始,就进入C盘执行内核的加载过程了。

    加载GPT到加载内核的详细过程

    1. 阶段一:读取启动引导程序
      BIOS能够从LBA0的MBR兼容区块读取第一阶段的启动引导程序代码。
      1. 如果磁盘管理程序能够识别GPT的话,那么使用BIOS同样可以读取到正确的操作系统内核。
      2. 如果磁盘管理程序不懂GPT,例如Windows XP的环境,那自然就无法读取内核文件,就无法启动操作系统。
    2. 阶段二:获取分区表
      LBA0仅提供第一阶段的启动引导程序代码,因此如果使用类似grub的启动引导程序的话,那么就要额外划分出一个“BIOS boot”的分区,这个分区才能够防止其他开机过程所需的程序,在CentOS中,这个分区差不多2M。

    计算机启动到操作系统启动之间的简单过程

    1. 加载BIOS驱动:计算机启动会主动执行的固件,会认识第一个可启动的设备;
    2. 访问MBR:第一个可启动设备的第一个扇区内的主引导记录块,内含启动引导程序
    3. 启动引导程序(boot loader):一个可读取内核文件来执行的软件;
    4. 内核文件:开始启动操作系统。

    由上面知道,BIOS与MBR都是硬件本身会支持的功能,至于Boot loader则是操作系统安装在MBR上的一个软件。由于MBR仅有446个字节,因此这个启动引导程序是非常小而高效。

    MBR启动引导程序(Boot Loader)的主要任务有下面这些:

    1. 提供选项:用户可以选择不同的启动选项,这也是多重引导的重要功能;
    2. 加载内核文件:直接执行可使用的程序区段来启动操作系统;
    3. 转交其他启动引导程序:将启动管理功能转交给其他启动引导程序负责。

    前两点容易理解,但第三点有说法。说明计算机里面可能具有两个以上的启动引导程序。但根据上面内容可知,每一个启动引导程序放在MBR,都可以加载一个内核文件,来启动一个操作系统。

    1. 问:那么说明硬盘不止一个MBR吗?
      答:对。硬盘是不止一个MBR,但是启动引导程序除了可以安装在MBR之外,还可以安装在每个分区的启动扇区(boot sector)。
    2. 问:那么说明每个分区还有各自的启动扇区?
      答:对。每个分区有各自的启动扇区这个特性才能造成“多重引导”的功能。
    3. 问:假设你的个人计算机中只有一个硬盘,里面分成四个区,其中1、2分区分别安装了Windows和Linux,你要如何在开机的时候选择用Windows还是Linux启动?
      答:正如上面所说的MBR的启动引导程序的主要任务中的第一项,MBR的启动引导程序提供两个选项:
      1. 选项一可以直接加载Windows的内核文件来开机;
      2. 选项二将开机管理工作交给第二个分区的启动扇区(boot sector);
        而第二个分区的启动扇区的MBR的启动引导程序启动后,里面仅有一个启动选项,因此就能够使用Linux的内核文件来启动。
    4. 问:为什么要安装多重引导,最好先安装Windows再安装Linux?
      答:
      Linux在安装的时候,你可以选择将启动引导程序安装在MBR或各别分区的启动扇区,而且Linux的启动引导程序可以手动设置选项(就是下图中的M1,M2),所以你可以在Linux的启动引导程序里面加入Windows启动的选项;
      Windows在安装的时候,Windows的安装程序会主动地用自己的MBR以及自己所在分区的启动扇区覆盖掉原本的MBR以及自己所在分区的启动扇区,你没有选择的机会,而且它没有让我们选择选项的功能。
      如果先安装Linux再安装Windows的话,那MBR的启动引导程序就只有Windows的选项。而不会有Linux的选项(因为原本在MBR内的Linux的启动引导程序会被Windows的MBR覆盖掉)。
    5. 问:如果先装Linux再装Windows,MBR只有Windows的选项,那么要重新安装一次Linux吗?
      答:不用,只要用尽各种方法来处理MBR的内容即可。

    UEFI BIOS搭配BIOS启动的流程

    GPT与传统BIOS的不相容之处:

    1. GPT可以提供64位寻址,然后也能够使用较大的区块来处理启动引导程序,但是BIOS其实不懂GPT。
    2. 需要通过GPT提供兼容模式,才能够读写这个搭载传统BIOS的磁盘设备。
    3. 传统BIOS仅是16位的程序,与现阶段新的操作系统接轨方面有点弱。

    因此就有了这个UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)这个统一可扩展固件接口的产生。由于UEFI是想要取代BIOS这个固件接口,因此,也将UEFI称为UEFI BIOS。

    UEFI的优势

    1. UEFI由C语言编写,有机会在UEFI启动阶段就了解TCP/IP而直接上网,而不用进入操作系统。
    2. 使用UEFI的主机,在开机速度上要比BIOS快上许多。
    3. 加载UEFI驱动程序后,即启动UEFI后,系统会启动一个类似操作系统的Shell环境,用户可以在此环境中执行任意的UEFI应用程序,而且效果比MS-DOS更好。
    4. UEFI加入了一个安全启动(Secure Boot)功能,这个功能代表着即将启动的操作系统必须要被UEFI所验证,否则无法顺利启动。这个功能可能导致很多操作系统,包括Linux,无法顺利启动。所以有时候要在启动UEFI后要关闭这个SB功能

    UEFI的注意点

    1. 与BIOS模式相比,虽然UEFI可以直接获取GPT的分区表,不过最好依旧拥有BIOS boot的分区支持(即MBR)。
    2. 为了与Windows兼容,并且其他第三方厂商所使用的UEFI应用程序UEFI类似于一个低级操作系统,可以有其自己的应用程序会占用存储空间,必须要格式化一个FAT格式的文件系统分区,大约提供512MB到1GB左右的大小,以让其他UEFI应用程序执行较为方便。
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  • win10从MBRGPT解决方法
  • MBR与GPT区别介绍

    2020-04-07 20:38:53
    MBR 主引导记录 --> IBM提出 存在于磁盘驱动器开始部分的一个特殊的启动扇区。包含已安装的操作系统系统信息,并用一小段代码来启动系统。MBR分区最多支持2T磁盘。 GPT GUID Partition Table,全局唯一标识磁盘...
  • MBR与GPT的区别

    2020-12-17 20:15:54
    首先明确的点(GPT与MBR的区别) 2.MBR为啥不支持2T以上的磁盘(准确的说不支持2T以上的分区)? 1.首先明确的点 GPT与MBR的不同 Parted工具 fdisk工具 2.MBR为啥不支持2T以上的磁盘(准确的说不支持2T以上的分区)...
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  • MBR与GPT

    2019-09-18 06:56:39
    MBR MBR,主引导记录(MBR,Main Boot Record )是位于磁盘最前边的一段引导(Loader)代码。它负责磁盘操作系统(DOS)对磁盘进行读写时分区合法性的判别、分区引导信息的定位,它由磁盘操作系统(DOS)在对硬盘进行...
  • MBRGPT是在磁盘上存储分区信息的两种不同方式,只能选其一。通常在BIOS中设置优先启动项然后利用u盘启动盘(例如u启动、大白菜等)来装系统使用的是MBR分区形式;利用UEFI形式装系统,采用GPT形式,所以当用分区...
  • 硬盘分区MBR与GPT

    2021-04-15 15:42:58
    MBR与GPT分区 工具:WinHex MBR与GPT指的是磁盘分区表类型。 MBR概述 MBR:Master Boot Record(主分区引导记录),位于硬盘的0磁道、0柱面、1扇区的主引导扇区中。 主引导扇区(共 512 bytes)由三大部分组成:...
  • 硬盘分区MBRGPT知识详解

    千次阅读 2019-09-20 10:18:40
    重装系统之前都会了解一些关于BIOSEFI的知识,很多小伙伴了解之后都会问快启动小编,自己的电脑硬盘分区MBRGPT选哪个好?其实这个问题得根据你的电脑配置以及需求来回答,所以今天快启动小编为大家分享相关知识点...
  • MBR与GPT分区方案

    2019-08-22 15:10:08
    全新硬盘(未初始化)装系统之前,必须对其进行分区,硬盘分区初始化的格式包括MBRGPT两种。 MBR MBR的全称是Master Boot Record(主引导记录),MBR早在1983年IBM PC DOS 2.0中就已经提出。之所以叫“主引导记录...
  • MBRGPT的区别!自己选择!

    万次阅读 2019-08-07 21:25:54
    MBRGPT的区别!自己选择!装机时候如何分区?选择MBR or GPT? BIOS模式是不是UEFI? 装机时候如何分区?选择MBR or GPT? BIOS模式是不是UEFI? 最近很多对电脑不太熟悉的人问我MBRGPT还有uefi究竟是什么东西,...
  • 同时过去 MBR 仅有一的区块,被干掉就死光光的情况不同, GPT 除了前面 34 个LBA 之外,整个磁盘的最后 33 个 LBA 也拿来作为另一个备份。具体就够如下 LBA0 (MBR 相容区块) 与MBR模式相近,前446B还是...
  • 最近很多对电脑不太熟悉的人问我MBRGPT还有uefi究竟是什么东西,怎么选择?为什么我安装系统的时候会出现硬盘格式?下边我先简单介绍下mbrgpt的问题。 MBR分区 MBR的意思是“主引导记录”,是IBM公司早年间提出...
  • mbr分区表格式限制1.1 主分区和扩展分区1.2 逻辑分区1.3 MBR缺点2. GTP(GUID partition table )全局唯一表示分区表 目前分区表2种格式 1. mbr分区表格式限制 1.1 主分区和扩展分区 MBR:Mast Boot Record, 主...
  • MBR GPT

    2014-09-19 15:48:38
    MBR && GPT Legacy BIOS模式使用的是MBR来记录分区,而UEFI BIOS模式使用的GPT来记录分区。 MBR:主引导记录(Master Boot Record,缩写:MBR),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...
  • MBRGPT分区区别

    万次阅读 多人点赞 2017-12-06 20:13:37
    MBR分区和GPT分区区别 总结:UEFI是新式的BIOS,legacy是传统BIOS。你在UEFI模式下安装的系统,只能用UEFI模式引导;同理,如果你是在Legacy模式下安装的系统,也只能在legacy模式下进系统。UEFI只支持64为系统且...
  • 红帽RHCE之MBR与GPT

    2021-01-01 13:56:29
    MBR与GPT MBR(主引导记录) MBR(主引导记录): 如果磁盘选择了以MBR的⽅式进行初始化,那么磁盘的第一个扇区一定是512B. 主引导记录(master boot record,MBR)位于硬盘的第一物理扇区。由于历史原因,硬盘的一个...
  • MBR GPT

    2018-11-01 15:03:21
    主引导记录(Master Boot Record , MBR)是指一个存储设备的开头 512 字节。它包含操作系统的引导器和存储设备的分区表。    全局唯一标识分区表(GUID Partition Table,缩写:GPT)是一个...
  • BIOS UEFI搭配MBR与GPT 开机检测程序

    千次阅读 2016-08-19 11:25:07
    一 BIOS 搭配 MBR/GPT 的开机流程 首先需要认识 BIOS CMOS 两个东西, CMOS 是记录各项硬件参数且 嵌入在主板上面的储存器,BIOS 则是一个写入到主板上的一个韧体(再次说明, 韧体就是写入到硬 件上的一个软件...
  • 磁盘分区MBR与GPT详解

    千次阅读 2016-08-18 12:12:44
    磁盘的组成主要有磁盘盘、机械手臂、磁盘读取头主轴马达所组成, 而数 据的写入其实是在磁盘盘上面。磁盘盘上面又可细分出扇区(Sector)磁道(Track)两种单位, 其中扇 区的物理量设计有两种大小,分别是 512bytes ...
  • MBR支持32位和64位系统 MBR支持分区数量有限 MBR只支持不超过2T的硬盘,超过2T的硬盘将只能用2T空间(有第三方解决方法) GPT(GUID Partition Table)全局唯一标识分区表,是一个较新的分区机制,解决了MBR很多...
  • 在Linux中常见的分区表有两种:MBR与GPT(GUID) MBR MBR: 主引导程序:446byte 分区表:64byte (16个byte保存一个分区信息,所以四个分区) 有效标识符:2byte MBR已经随着目前存储设备的容量的增大而逐渐被淘汰...

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