硬盤MBR，GPT分區(qū)簡(jiǎn)介

硬盤分區(qū)簡(jiǎn)介

硬盤相關(guān)知識(shí)

硬盤由很多盤片(platter)組成，每個(gè)盤片的每個(gè)面都有一個(gè)讀寫磁頭。如果有N個(gè)盤片。就有2N個(gè)面，對(duì)應(yīng)2N個(gè)磁頭(Heads)，從0、1、2開(kāi)始編號(hào)。每個(gè)盤片被劃分成若干個(gè)同心圓磁道(邏輯上的，是不可見(jiàn)的)。每個(gè)盤片的劃分規(guī)則通常是一樣的。這樣每個(gè)盤片的半徑均為固定值R的同心圓在邏輯上形成了一個(gè)以電機(jī)主軸為軸的柱面(Cylinders)，從外至里編號(hào)為0、1、2……每個(gè)盤片上的每個(gè)磁道又被劃分為幾十個(gè)扇區(qū)(Sector)，通常的容量是512byte，并按照一定規(guī)則編號(hào)為1、2、3……形成Cylinders×Heads×Sector個(gè)扇區(qū)。這三個(gè)參數(shù)即是硬盤的物理參數(shù)。我們下面的很多實(shí)踐需要深刻理解這三個(gè)參數(shù)的意義。

硬盤的CHS參數(shù)：

          C(Cylinders)：柱面——也就是磁道柱面數(shù)也就是磁道數(shù)

          H(Heads)：磁頭——每個(gè)盤片的每個(gè)面都有一個(gè)讀寫磁頭。

          S(Sector)：扇區(qū)

形成的扇區(qū)總數(shù)為：Heads*Cylinders*Sector

主引導(dǎo)記錄(主引導(dǎo)扇區(qū))位于0柱面0磁頭1扇區(qū)(硬盤的第一扇區(qū))。

硬盤分區(qū)實(shí)際上是對(duì)硬盤的格式化。

分區(qū)狀態(tài)：主分區(qū)，擴(kuò)展分區(qū)，非DOS分區(qū)。

常見(jiàn)分區(qū)格式：FAT12,FAT16,FAT32,NTFS,EXT2,EXT3,EXT4等等。

而MBR，GPT是硬盤格式與FAT12，FAT32有區(qū)別的。

FAT，NTFS是描述分區(qū)的情況，而MBR，GPT描述的是這個(gè)硬盤的情況

硬盤的物理結(jié)構(gòu)

MBR分區(qū)

MBR，全稱為Master Boot Record，即硬盤的主引導(dǎo)記錄。

一般將MBR分為廣義和狹義兩種：廣義的MBR包含整個(gè)扇區(qū)（主引導(dǎo)程序、分區(qū)表及分隔標(biāo)識(shí)），也就是上面所說(shuō)的主引導(dǎo)記錄；而狹義的MBR僅指主引導(dǎo)程序而言。通常都指的都是廣義。

硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區(qū)稱為主引導(dǎo)扇區(qū)（也叫主引導(dǎo)記錄MBR）。它由三個(gè)部分組成，主引導(dǎo)程序、硬盤分區(qū)表DPT（Disk Partitiontable）和硬盤有效標(biāo)志,其值為AA55，存儲(chǔ)時(shí)低位在前，高位在后，即看上去是55AA。注意：55在低位，AA在高位

它不屬于磁盤上的任何分區(qū)，因而分區(qū)空間內(nèi)的格式化命令FORMAT. COM不能清除主引導(dǎo)記錄的任何信息。

硬盤的引導(dǎo)記錄（MBR）是不屬于任何一個(gè)操作系統(tǒng)，也不能用操作系統(tǒng)提供的磁盤操作命令來(lái)讀取它。但我們可以用ROM-BIOS中提供的INT13H的2號(hào)功能來(lái)讀出該扇區(qū)的內(nèi)容，也可用軟件工具Norton8.0中的DISKEDIT.EXE來(lái)讀取。

具體含義

          ●主引導(dǎo)程序：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。（每個(gè)活動(dòng)分區(qū)都有一個(gè)引導(dǎo)程序）
             ●分區(qū)表（DPT,Disk Partition Table）含4個(gè)分區(qū)項(xiàng)，偏移地址01BEH--01FDH,每個(gè)分區(qū)表項(xiàng)長(zhǎng)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。

             ●結(jié)束標(biāo)志字，偏移地址01FE--01FF的2個(gè)字節(jié)值為結(jié)束標(biāo)志55AA,如果沒(méi)有這個(gè)標(biāo)志，操作系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為磁盤沒(méi)有初始化，無(wú)法正確加載磁盤的分區(qū)。

其中分區(qū)項(xiàng)表（16字節(jié)）內(nèi)容及含義

MBR特點(diǎn)：

          ●支持最大卷(分區(qū))為2TB

      ●每個(gè)磁盤最多由4個(gè)主分區(qū)或三個(gè)主分區(qū)，1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)和無(wú)限制的邏輯驅(qū)動(dòng)器

啟動(dòng)PC機(jī)時(shí)，BIOS自檢，系統(tǒng)首先對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試成功后進(jìn)入自舉程序INT 19H,然后讀系統(tǒng)磁盤0柱面、0磁頭、1扇區(qū)的主引導(dǎo)記錄（MBR）內(nèi)容到內(nèi)存指定單元0：7C00地址開(kāi)始的區(qū)域，并執(zhí)行MBR程序段。
 硬盤的主引導(dǎo)記錄（MBR）是不屬于任何一個(gè)操作系統(tǒng)的，它先于所有的操作系統(tǒng)而被調(diào)入內(nèi)存，并發(fā)揮作用，然后才將控制權(quán)交給主分區(qū)（活動(dòng)分區(qū)）內(nèi)的操作系統(tǒng)，并用主分區(qū)信息表來(lái)管理硬盤。

MBR程序段的主要功能如下：

         ●檢查硬盤分區(qū)表是否完好。

         ●在分區(qū)表中尋找可引導(dǎo)的“活動(dòng)”分區(qū)。

         ●多重引導(dǎo)時(shí)，提供菜單，用戶可以選擇不同的開(kāi)機(jī)選項(xiàng)這也是多重引導(dǎo)的重要功能
         ●將活動(dòng)分區(qū)的引導(dǎo)扇區(qū)(Boot Sector)內(nèi)容裝入內(nèi)存。在DOS分區(qū)中，此扇區(qū)內(nèi)容稱為DOS引導(dǎo)記錄（DBR）。

GPT分區(qū)

Globally Unique Identifier Partition TableFormat

一種由基于 Itanium 計(jì)算機(jī)中的可擴(kuò)展固件接口 (EFI) 使用的磁盤分區(qū)架構(gòu)。與主啟動(dòng)記錄 (MBR) 分區(qū)方法相比，GPT 具有更多的優(yōu)點(diǎn)

GUID 分區(qū)表 (GPT) 磁盤分區(qū)樣式支持最大卷為 18 EB (exabytes)并且每磁盤最多有 128 個(gè)分區(qū)。與 MBR 分區(qū)的磁盤不同，至關(guān)重要的平臺(tái)操作數(shù)據(jù)位于分區(qū)，而不是位于非分區(qū)或隱藏扇區(qū)。另外，GPT 分區(qū)磁盤有多余的主要及備份分區(qū)表來(lái)提高分區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的完整性。

下面說(shuō)一下MBR分區(qū)的電腦啟動(dòng)時(shí)的大概流程

電腦的啟動(dòng)流程

一個(gè)操作系統(tǒng), MBR分區(qū)

1.BIOS自檢：打開(kāi)電腦電源，此時(shí)主板通電，ROM里的BIOS運(yùn)行（此時(shí)控制權(quán)還在BIOS，CPU尚未通電），BIOS會(huì)對(duì)整個(gè)電腦的硬件進(jìn)行自檢。硬件自檢的內(nèi)容主要是看CPU、顯卡、內(nèi)存等是否安裝好或有松動(dòng)等等。(這個(gè)過(guò)程在早期的windows 95和windows 98中是可以看到的（如下圖），現(xiàn)在XP后已經(jīng)默認(rèn)不顯示了)
          在自檢過(guò)程中，若出現(xiàn)問(wèn)題，電腦會(huì)報(bào)出指定的各種“嘀”聲音，如內(nèi)存沒(méi)插好一般會(huì)出現(xiàn)“嘀…嘀…”的連續(xù)有間隔的長(zhǎng)音，不同的主板對(duì)不同的錯(cuò)誤定義的聲音是不同的

2.將MBR讀入RAM：若主板自檢成功，BIOS根據(jù)用戶指定的啟動(dòng)順序啟動(dòng)。大部分都從硬盤啟動(dòng)。這里以最常見(jiàn)的MBR為例。接下來(lái)BIOS將這主引導(dǎo)記錄區(qū)(512字節(jié))讀到內(nèi)存RAM中，將控制權(quán)交給中央CPU，CPU首先檢查扇區(qū)結(jié)束標(biāo)志已確認(rèn)引導(dǎo)記錄沒(méi)有被破壞。

3.執(zhí)行MBR，選擇活動(dòng)分區(qū)：接下來(lái)執(zhí)行主引導(dǎo)記錄MBR，MBR在分區(qū)表DPT或擴(kuò)展分區(qū)表中選擇默認(rèn)的活動(dòng)分區(qū)。

4.加載活動(dòng)分區(qū)引導(dǎo)程序：再加載活動(dòng)分區(qū)的引導(dǎo)程序進(jìn)一步完成電腦的啟動(dòng)。(每個(gè)分區(qū)都有一個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)，引導(dǎo)程序就在這個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)內(nèi))
下圖是C為活動(dòng)分區(qū)的示意圖。