硬盘的分区方式

Posted 2021-07-30 锦衣admin

硬盘的分区方式

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硬盘的分区方式

参考文章：MBR 与 GPT，关于分区表你应该知道的一些知识 - 硬盘使用知识大全

Linux下有两种硬盘分区方式：MBR和GPT分区

MBR分区方案

MBR分区也称MSDOS分区，是传统的分区方式，用于硬盘大小小于2TB的硬盘分区方式。上图是采用MBR分区方案的硬盘分区示意图。

MBR分区方案的特点：

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（MBR分区表中逻辑地址以32位二进制表示，所以最大只能表示2^³² 个地址，所以最大容量为2^³²*512字节（默认每个扇区大小）=2048G），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。

特点总结：

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。

MBR分区中第一个硬盘扇区（512个字节）数据组成：

分区信息存放在分区表中，分区表又存放在MBR中

1. Bootloader（主引导程序）=446字节 ，里面包含引导操作系统的主程序

2. DPT分区表（Disk Partition Table）=64字节

   • 分区表保存了硬盘的分区信息，操作系统通过读取分区表内的信息，就能够获得该硬盘的分区信息

   • 每个分区需要占用16个字节大小，保存有文件系统标识、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

   • 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

3. 硬盘有效标志（校验位）=2个字节

4. 注意：如果硬盘只划分一个扩展分区，就不能将操作系统安装在这块硬盘上，不然启动不了（操作系统只能安装在主分区上）

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。

注意：从MBR转到GPT，或从GPT转换到MBR会导致数据全部丢失！

GUID简称GPT，上图是GPT分区方案的硬盘结构，这张图用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后面我们在细讲。

GPT分区方案的特点：

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（128*4=512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

特点总结：

1. 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

2. 小于2TB的硬盘可以使用GPT分区方案，但是大于2TB的硬盘不能使用MBR分区方案（但不是绝对，有一些技术可以突破这个限制）