一、GPT和MBR有什么區(qū)別?
在Windows 8或8.1中設(shè)置新磁盤時(shí),系統(tǒng)會(huì)詢問你是想要使用MBR還是GPT分區(qū)。GPT是一種新的標(biāo)準(zhǔn),并在逐漸取代MBR。
GPT帶來了很多新特性,但MBR仍然擁有最好的兼容性。GPT并不是Windows專用的新標(biāo)準(zhǔn)—— Mac OS X,Linux,及其他操作系統(tǒng)同樣使用GPT。
在使用新磁盤之前,你必須對其進(jìn)行分區(qū)。MBR(Master Boot Record)和GPT(GUID Partition Table)是在磁盤上存儲(chǔ)分區(qū)信息的兩種不同方式。這些分區(qū)信息包含了分區(qū)從哪里開始的信息,這樣操作系統(tǒng)才知道哪個(gè)扇區(qū)是屬于哪個(gè)分區(qū)的,以及哪個(gè)分區(qū)是可以啟動(dòng)的。在磁盤上創(chuàng)建分區(qū)時(shí),你必須在MBR和GPT之間做出選擇。
MBR的局限性
MBR的意思是“主引導(dǎo)記錄”,最早在1983年在IBM PC DOS 2.0中提出。
之所以叫“主引導(dǎo)記錄”,是因?yàn)樗谴嬖谟隍?qū)動(dòng)器開始部分的一個(gè)特殊的啟動(dòng)扇區(qū)。這個(gè)扇區(qū)包含了已安裝的操作系統(tǒng)的啟動(dòng)加載器和驅(qū)動(dòng)器的邏輯分區(qū)信息。所謂啟動(dòng)加載器,是一小段代碼,用于加載驅(qū)動(dòng)器上其他分區(qū)上更大的加載器。如果你安裝了Windows,Windows啟動(dòng)加載器的初始信息就放在這個(gè)區(qū)域里——如果MBR的信息被覆蓋導(dǎo)致Windows不能啟動(dòng),你就需要使用Windows的MBR修復(fù)功能來使其恢復(fù)正常。如果你安裝了Linux,則位于MBR里的通常會(huì)是GRUB加載器。
MBR支持最大2TB磁盤,它無法處理大于2TB容量的磁盤。MBR還只支持最多4個(gè)主分區(qū)——如果你想要更多分區(qū),你需要?jiǎng)?chuàng)建所謂“擴(kuò)展分區(qū)”,并在其中創(chuàng)建邏輯分區(qū)。


RAID組建過程
解決了SSD問題后,兩塊機(jī)械硬盤如何使用呢。個(gè)人認(rèn)為可以從兩個(gè)方面分析,第一是注重?cái)?shù)據(jù)安全;第二是注重?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)量。選擇數(shù)據(jù)安全的話可以將兩塊硬盤(前提容量最好一直,否則按最小容量計(jì)算)組建成RAID 1模式,原理是把一個(gè)磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個(gè)磁盤上,當(dāng)一塊硬盤失效時(shí),系統(tǒng)會(huì)忽略該硬盤,轉(zhuǎn)而使用剩余的鏡像盤讀寫數(shù)據(jù),具備很好的磁盤冗余能力。第二種就是普通的數(shù)據(jù)盤,直接插在主板上即可。

分區(qū)格式支持表(win10也支持)
這個(gè)問題需要具體情況具體分析。如果是XP用戶,購買的硬盤在2TB以下,則選擇MBR(主引導(dǎo)記錄),就是我們常用的分區(qū)方式,最大支持2.19TB。如果是3TB及以上硬盤,僅64位操作系統(tǒng)才可以支持GPT分區(qū)。如果想要完美支持需要安裝硬盤官方驅(qū)動(dòng)。
而對于現(xiàn)在Win7以上操作系統(tǒng)來說,首先要看自己的主板是否是UEFI BIOS的,如果是64位操作系統(tǒng)則系統(tǒng)盤可以直接調(diào)整為GPT分區(qū)。隨著操作系統(tǒng)的更新和大容量硬盤的時(shí)代來臨,GPT分區(qū)也是未來的發(fā)展方向。
三、秒懂MBR和GPT分區(qū)表
很多網(wǎng)友詢問MBR和GPT的問題,涉及到硬盤操作系統(tǒng)的安裝,其實(shí)除了MBR和GPT分區(qū)表,UEFI BIOS也是和操作系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起的,下面我們就來聊聊硬盤分區(qū)表和UEFI BIOS的知識(shí)。

從Intel 6系列主板之后,就開始提供UEFI BIOS支持,正式支持GPT硬盤分區(qū)表,一舉取代了此前的MBR分區(qū)表格式,不過為了保持對老平臺(tái)的兼容,微軟即使最新的Windows 10系統(tǒng)也繼續(xù)提供了對MBR分區(qū)表格式的支持。
MBR和GPT分區(qū)表詳解
全新硬盤(未初始化)裝系統(tǒng)之前,必須對齊進(jìn)行分區(qū),硬盤分區(qū)初始化的格式包括MBR和GPT兩種。當(dāng)然對于基于PowerPC的Mac電腦還有專門的Apple分區(qū)圖,在這里就不做介紹。

MBR的全稱是Master Boot Record(主引導(dǎo)記錄),MBR早在1983年IBM PC DOS 2.0中就已經(jīng)提出。之所以叫“主引導(dǎo)記錄”,是因?yàn)樗谴嬖谟隍?qū)動(dòng)器開始部分的一個(gè)特殊的啟動(dòng)扇區(qū)。這個(gè)扇區(qū)包含了已安裝的操作系統(tǒng)的啟動(dòng)加載器和驅(qū)動(dòng)器的邏輯分區(qū)信息。
主引導(dǎo)扇區(qū)是硬盤的第一扇區(qū)。它由三個(gè)部分組成,主引導(dǎo)記錄MBR、硬盤分區(qū)表DPT和硬盤有效標(biāo)志。在總共512字節(jié)的主引導(dǎo)扇區(qū)里MBR占446個(gè)字節(jié),偏移地址0000H--0088H),它負(fù)責(zé)從活動(dòng)分區(qū)中裝載,并運(yùn)行系統(tǒng)引導(dǎo)程序;第二部分是Partition table區(qū)(DPT分區(qū)表),占64個(gè)字節(jié);第三部分是Magic number,占2個(gè)字節(jié)。

MBR分區(qū)表系統(tǒng)
所謂啟動(dòng)加載器,是一小段代碼,用于加載驅(qū)動(dòng)器上其他分區(qū)上更大的加載器。如果你安裝了Windows,Windows啟動(dòng)加載器的初始信息就放在這個(gè)區(qū)域里——如果MBR的信息被覆蓋導(dǎo)致Windows不能啟動(dòng),你就需要使用Windows的MBR修復(fù)功能來使其恢復(fù)正常。如果你安裝了Linux,則位于MBR里的通常會(huì)是GRUB加載器。
分區(qū)表偏移地址為01BEH--01FDH,每個(gè)分區(qū)表項(xiàng)長16個(gè)字節(jié),共64字節(jié)為分區(qū)項(xiàng)1、分區(qū)項(xiàng)2、分區(qū)項(xiàng)3、分區(qū)項(xiàng)4,分別對應(yīng)MBR的四個(gè)主分區(qū)。
Magic number也就是結(jié)束標(biāo)志字,偏移地址01FE--01FF的2個(gè)字節(jié),固定為55AA,如果該標(biāo)志錯(cuò)誤系統(tǒng)就不能啟動(dòng)。

MBR最大支持2.2TB磁盤,它無法處理大于2.2TB容量的磁盤。MBR還只支持最多4個(gè)主分區(qū)——如果你想要更多分區(qū),你需要?jiǎng)?chuàng)建所謂“擴(kuò)展分區(qū)”,并在其中創(chuàng)建邏輯分區(qū)。
GPT的全稱是Globally Unique Identifier Partition Table,意即GUID分區(qū)表,它的推出是和UEFI BIOS相輔相成的,鑒于MBR的磁盤容量和分區(qū)數(shù)量已經(jīng)不能滿足硬件發(fā)展的需求,GPT首要的任務(wù)就是突破了2.2T分區(qū)的限制,最大支持18EB的分區(qū)。

GPT分區(qū)表系統(tǒng)
而在分區(qū)數(shù)量上,GPT會(huì)為每一個(gè)分區(qū)分配一個(gè)全局唯一的標(biāo)識(shí)符,理論上GPT支持無限個(gè)磁盤分區(qū),不過在Windows系統(tǒng)上由于系統(tǒng)的限制,最多只能支持128個(gè)磁盤分區(qū),基本可以滿足所有用戶的存儲(chǔ)需求。在每一個(gè)分區(qū)上,這個(gè)標(biāo)識(shí)符是一個(gè)隨機(jī)生成的字符串,可以保證為地球上的每一個(gè)GPT分區(qū)都分配完全唯一的標(biāo)識(shí)符。

而在安全性方面,GPT分區(qū)表也進(jìn)行了全方位改進(jìn)。在早期的MBR磁盤上,分區(qū)和啟動(dòng)信息是保存在一起的。如果這部分?jǐn)?shù)據(jù)被覆蓋或破壞,事情就麻煩了。相對的,GPT在整個(gè)磁盤上保存多個(gè)這部分信息的副本,因此它更為健壯,并可以恢復(fù)被破壞的這部分信息。GPT還為這些信息保存了循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)以保證其完整和正確——如果數(shù)據(jù)被破壞,GPT會(huì)發(fā)覺這些破壞,并從磁盤上的其他地方進(jìn)行恢復(fù)。
小結(jié):所以對于新平臺(tái)用戶(Intel 6系以后/AMD 900系列以后和A系列)來說,都強(qiáng)烈推薦使用GPT分區(qū)表格式,目前包括Windows Vista、7、8、8.1、10已經(jīng)都支持讀取和使用GPT分區(qū)表。而對于使用Windows 8、8.1、10的用戶,換用GPT后開機(jī)啟動(dòng)速度也可以進(jìn)一步得到顯著提升。
UEFI BIOS詳解
UEFI的全稱是Unified Extensible Firmware Interface,意即統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口,它是基于EFI 1.10標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)發(fā)展而來,值得注意的是在UEFI正式確立之前,Intel就開始積極推進(jìn)傳統(tǒng)BIOS的升級方案,并最終確立了過渡方案EFI標(biāo)準(zhǔn),直到2007年Intel將EFI標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)與完善工作交給Unified EFI Form進(jìn)行全權(quán)負(fù)責(zé),EFI標(biāo)準(zhǔn)則正式更名為UEFI。

傳統(tǒng)BIOS界面
相比傳統(tǒng)BIOS,UEFI最大的幾個(gè)區(qū)別在于:
1、編碼99%都是由C語言完成;
2、一改之前的中斷、硬件端口操作的方法,而采用了Driver/protocol的新方式;
3、將不支持X86實(shí)模式,而直接采用Flat mode(也就是不能用DOS了,現(xiàn)在有些 EFI 或 UEFI 能用是因?yàn)樽隽思嫒荩珜?shí)際上這部分不屬于UEFI的定義了);
4、輸出也不再是單純的二進(jìn)制code,改為Removable Binary Drivers;
5、OS啟動(dòng)不再是調(diào)用Int19,而是直接利用protocol/device Path;
6、對于第三方的開發(fā),前者基本上做不到,除非參與BIOS的設(shè)計(jì),但是還要受到ROM的大小限制,而后者就便利多了。
7、彌補(bǔ)BIOS對新硬件的支持不足的問題。
UEFI和GPT是相輔相成的,二者缺一不可,要想使用GPT分區(qū)表則必須是UEFI BIOS環(huán)境。UEFI于用戶而言最典型的特征就是使用了圖形化界面,雖然還未達(dá)到操作系統(tǒng)界面的圖形交互功能,但人性化的界面、鼠標(biāo)的操作,已經(jīng)將BIOS變得非常易用,對于不少電腦初級用戶來說也可以很好的查看和設(shè)置BIOS的相關(guān)選項(xiàng)和功能。

UEFI BIOS界面
除了圖形化界面,UEFI相比傳統(tǒng)BIOS,還提供了文件系統(tǒng)的支持,它能夠直接讀取FAT、FAT32分區(qū)中的文件,例如華碩、華擎等主板在UEFI BIOS環(huán)境下更新BIOS就可以直接讀取U盤中的BIOS及其他文件,另外新的UEFI主板基本都提供了截屏功能,這些截屏圖片都可以存儲(chǔ)在U盤當(dāng)中。
UEFI還有一個(gè)重要特性就是在UEFI下運(yùn)行應(yīng)用程序,這類程序文件通常以efi結(jié)尾。利用UEFI可以直接識(shí)別FAT分區(qū)中的文件,又有可直接在其中運(yùn)行應(yīng)用程序。我們就可以將Windows安裝程序做成efi類型應(yīng)用程序,然后把它放到任意FATA分區(qū)中直接運(yùn)行即可。
 

備注:主板為了兼容MBR分區(qū)表,一般會(huì)提供Legacy BIOS和UEFI BIOS啟動(dòng)模式選項(xiàng),如果要使用UEFI模式安裝Windows,就必須開啟UEFI啟動(dòng)模式。

目前64bit Windows Vista、7、8、8.1、10都已經(jīng)支持GPT分區(qū)表,而Windows 8、8.1、10都已經(jīng)原生支持UEFI,安裝這些系統(tǒng)的時(shí)候:只要硬盤設(shè)置為GPT分區(qū)表 主板設(shè)置為UEFI啟動(dòng)后,就可以直接開始安裝操作系統(tǒng)了。

而對于Windows Vista、7系統(tǒng),就需要手動(dòng)添加UEFI支持,我們可以找一份Windows 8或者10安裝鏡像,從安裝文件中提取Bootmgfw.efi文件,重命名為BOOTX64.EFI,拷貝到win7安裝文件的EFIBoot下,如果沒有BOOT文件夾就新建一個(gè)。
至此UEFI模式安裝Windows系統(tǒng)告一段落,如果大家還有什么疑問,歡迎大家在下面評論中提出寶貴的意見。
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