浅谈 MBR & GPT

分区表

一个磁盘抛开物理组成部分的话,就是一个地址序列,这个序列从0~n-1,每个地址包含512B(字节)的控件。一般我们将这些地址称作逻辑块地址(LBA),每块由512B组成。分区表的作用是:告诉系统,磁盘的分区有几个,开始位置和结束位置。磁盘分区表格式目前主要有两种MBR分区表和GUID分区表(GPT)。

MBR

MBR即主引导记录(Master Boot Record),位置在磁盘的第一个逻辑扇区,即LBA0的位置。一个逻辑扇区仅有512B(字节),分给MBR分区表的只有64B,由4个16B大小的分区,这也是硬盘主分区数目不能超过4个的原因,MBR分区表最大可寻址的存储空间只有2TB(2^32 * 512)。标准MBR结构如下:

由上图可以看出,MBR主要由三部分组成,主引导程序、硬盘分区表(DPT)、分区有效标志。主引导程序占据446字节,分区表占据64字节,由4个大小为16字节的主分区组成,还有分区有效标志占据2字节。接下来谈谈有关这三个部分的作用:

  • 主引导程序(boot loader):主要负责从活动分区中装载并运行引导系统程序
  • 分区表(DPT,Disk Partition Table):将大表的数据分成称为分区的许多小的子集。如果磁盘丢失了分区表,数据就无法按顺序读取和写入,导致无法操作
  • 分区有效标志(magic number):有的地方也称为结束标志字,固定值为0xAA55或者0x55AA,取决于处理器类型,如果是小端模式处理器(如Intel系列),则该值为0xAA55,如果是大端模式处理器(如Motorola6800),则该值为0x55AA。如果该标志错误,系统就不能启动

传统的BIOS比较低级,它不能像操作系统一样识别文件系统,所有磁盘必须要有一个固定的物理块作为引导块(Boot Block),这个引导块就是MBR。也就是说MBR是用来引导内存加载并运行操作系统内核的。

GPT

GPT即全局唯一标识分区表(GUID Partition Table)是一个实体磁盘的分区表的结构布局的标准。它是可扩展接口(EFI)标准的一部分。由于MBR分区表最大可寻址的存储空间只有2TB这个局限性。CPT就诞生了,CGPT分类64bits给逻辑块地址,这就意味着寻址存储空间达到8ZB。GPT支持最多128个主分区。CPT结构图如下:

如图可以看出:GPT分为以下几个部分:

  • 保护性MBR: 处于位置LBA0,是在CPT分区表的开头,为了兼容性而存在的传统的MBR。一般情况下是没有引导代码,仅仅有一个被标识为未知的分区,当支持GPT分区表的操作系统检索到这个MBR后会自动忽略并跳到LBA1读取CGT分区表。
  • GPT头:定义了硬盘的可控件和组成分区表的项的大小和数量,还记录了这块硬盘的GUID,记录了分区表头本身的位置和大小以及备份分区表头和分区表的位置和大小。
  • 分区表:用于存储分区的信息。如(分区类型GUID,起始LBA,末尾LBA等)
  • 分区:是物理磁盘的一部分,作用如同一个物理分隔单元。其基本信息存在分区表中。
  • 分区表备份对分区表进行备份
  • GPT头备份对GPT头进行备份。处于硬盘最后面

GPT是基于EFI的,因此BIOS是无法引导GPT磁盘里的操作系统的。但是为了解决这个问题,混合分区的概念就产生了。混合分区技术使得可以使用BIOS来引导CPT磁盘里的操作系统。也就让Mac上面可以运行Windows成为了现实。这里就不多讨论了。有兴趣的可以自己去了解一下混合分区和Boot Camp引导。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,425评论 4 361
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,058评论 1 291
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,186评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,848评论 0 204
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,249评论 3 286
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,554评论 1 216
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,830评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,536评论 0 197
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,239评论 1 241
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,505评论 2 244
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,004评论 1 258
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,346评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,999评论 3 235
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,060评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,821评论 0 194
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,574评论 2 271
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,480评论 2 267

推荐阅读更多精彩内容

  • 导读目录 硬盘的组成 硬盘的物理结构主要针对的是机械硬盘及其内部的结构加以介绍,以下内容可能不是硬盘内部全部的部件...
    香吉矢阅读 3,904评论 0 12
  • 转载声明:本文虽然不是本人100%原创,但也是辛辛苦苦整理的,可以转载,但请注明出处 这篇文章是关于折腾Windo...
    SOMCENT阅读 7,869评论 3 37
  • 理论部分 镜像 一、镜像的百科定义 1、维基百科 ISO映像是一种光盘的存档文件(英语:archive file)...
    幻影翔阅读 1,693评论 4 3
  • 1 概述 本文通过对讲解了磁盘的基本概念,分区,创建文件系统,挂载,卸载等步骤进行讲解。使得用户能够创建基本的磁盘...
    ghbsunny阅读 1,415评论 0 0
  • 说起午后,我的脑海中最先蹦出来三个词,阳光、慵懒、小资。兴许是平常读的文章都是那样描绘,亦兴许是我内心对于午后有那...
    mm默mm阅读 155评论 1 1