Linux學習—MBR和GPT

MSDOS（MBR）和GPT--早期的Linux系統採用MBR的方式來處理開機引導程序和分區表，這些一般放在磁盤的第一個扇區（512字節）中，可是MBR分區只能抓取2TB的容量等等的限制，新的分區格式GPT所以產生

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一、MBR

    MBR位於整個磁盤的的第一個扇區，整體分爲三部分：

    boot loader：主要做用是把內核加載到內存中，引導系統加載

    分區表DPT（16字節*4）：保存着磁盤的分區信息，因爲DPT只有64字節，所以最多隻能劃分四個分區，說到底對於磁盤的分區不過只是對DPT的分區而已，固然了，系統會預留一個擴展分區（Extended），擴展分區自己並不能建立文件系統格式化，對它繼續劃分，這樣就能夠劃分出更多的分區（邏輯分區），並且每一個邏輯分區中的前幾個扇區也會用來記載分區信息。

    其中每一個16字節包含的內容以下：

        第一個字節：80表示活動分區，00表示非活動分區

        第二個字節：表示磁頭號，佔8位

        第三個字節：高2位，表示柱面號，低6位，表示扇區號

        第四個字節：表示柱面號，佔8位

            第2 3 4位總共24位，（8位磁頭，10位柱面，6位扇區）能表示8G的空間

        第五個字節：記錄分區類型，0表示分區未使用

            建立分區默認是83，更改成8e的效果圖：

        第六個字節：表示磁頭結束號，佔8位

        第七個字節：高2位，柱面結束號，低6位，扇區結束號

        第八個字節：表示柱面結束號，佔8位

        第九個字節至第十二字節：分區起始LBA地址，隱藏扇區數目

        第十三字節至第十六字節：分區結束LBA地址，分區的總扇區數

            共4*8=32位，能表示2T的空間

    結束標誌字 55 AA

一個邏輯分區前有一個EBR（512字節），和MBR的結構同樣，只是EBR中的前446字節中沒有數據，16字節*4中，第一個16字節指向當前邏輯分區，第二個16字節指向下一個EBR，剩下的兩個16字節未使用，總之硬盤使用都會先讀取MBR，若是硬盤的MBR壞掉，那麼這整個硬盤也就壞了。

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2、GPT

    隨着硬盤的容量愈來愈大，傳統的MBR支持的2TB空間已經沒法支持如今大容量的硬盤，於此出現了GPT分區格式，GPT使用LBA來處理，而且第一個LBA爲LBA 0（從0開始編號）

    支持128個分區

    使用128位的UUID表示磁盤分區

    僅支持UEFI的啓動方式（傳統的BIOS只能支持MBR，若是想要只從GPT啓動只能使用UEFI）

    GPT使用34個LBA區塊記錄分區信息，同時爲了防止傳統的MBR只有一個分區錶帶來的限制，GPT用磁盤的最後33個LBA做爲另外一個備份

    

    結構：

        LBA 0：PMBR （512字節）

        對於傳統的操做系統默認啓動是MBR，所以爲了保證GPT下可以啓動僅支持MBR的操做系統，預留了512字節做爲保護MBR，其結構和MBR相似，其中的55AA是必須的，在原來的分區表中如今存放着特殊標誌的分區，表示爲GPT之意，這樣不懂GPT分區的管理程序就不會認識該磁盤，進一步保護了磁盤。

        LBA 1：GPT分區頭

        該LBA區塊記錄了分區表的位置和大小，GPT備份區的位置，以及校驗位（CRC32），操做系統能夠根據校驗位判斷該GPT是否正確，若錯誤則能夠根據最後的備份恢復該GPT。

        LBA 2—33：分區表

        每一個LBA區塊能夠劃分4個分區記錄，因此總共能夠有4*32=128個分區記錄，每一個分區記錄512/4=128字節，128字節中分出64字節來表示開始和結束扇區號，因此每一個分區最大限制容量爲2^64*512Bytes=2^33TB=8ZB。

        . . . ：分區

        GPT格式沒有擴展分區的概念，所以每一個分區均可以格式化

        LBA N-32...LBA N：備份區域

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小tips：理論上GPT格式能夠無限劃分分區（128以上），可是若是劃分的過多的話，好像128以後的分區就不可以格式化使用了。