GPT磁盘与MBR磁盘区别

摘要：   Windows 2008磁盘管理器中，在磁盘标签处右击鼠标，随磁盘属性的不同会出现“转换到动态磁盘”，“转换到基本磁盘”“转换成GPT磁盘”，“转换成MBR磁盘”等选项，在此做简单介绍。部分资料参照网络上的资源。

基本磁盘与动态磁盘

    磁盘的使用方式可以分为两类：一类是“基本磁盘”。基本磁盘非常常见，我们平时使用的磁盘类型基本上都是“基本磁盘”。“基本磁盘”受26个英文字母的限制，也就是说磁盘的盘符只能是26个英文字母中的一个。因为A、B已经被软驱占用，实际上磁盘可用的盘符只有C～Z 24个。另外，在“基本磁盘”上只能建立四个主分区（注意是主分区，而不是扩展分区）；另一种磁盘类型是“动态磁盘”。“动态磁盘”不受26个英文字母的限制，它是用“卷”来命名的。“动态磁盘”的最大优点是可以将磁盘容量扩展到非邻近的磁盘空间。

    动态硬盘，是指在磁盘管理器中将本地硬盘升级得来的。动态磁盘与基本磁盘相比，最大的不同就是不再采用以前的分区方式，而是叫做卷集（Volume），卷集分为简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷、RAID-5 卷。基本磁盘和动态磁盘相比，有以下区别：

    1、卷集或分区数量。动态磁盘在一个硬盘上可创建的卷集个数没有限制。而基本磁盘在一个硬盘上只能分最多四个主分区。

    2、磁盘空间管理。动态磁盘可以把不同磁盘的分区创建成一个卷集，并且这些分区可以是非邻接的，这样的大小就是几个磁盘分区的总大小。基本磁盘则不能跨硬盘分区并且要求分区必须是连续的空间，每个分区的容量最大只能是单个硬盘的最大容量，存取速度和单个硬盘相比也没有提升。

    3、磁盘容量大小管理。动态磁盘允许我们在不重新启动机器的情况下调整动态磁盘大小，而且不会丢失和损坏已有的数据。而基本磁盘的分区一旦创建，就无法更改容量大小，除非借助于第三方磁盘工具软件，比如PQ Magic。

    4、磁盘配置信息管理和容错。动态磁盘将磁盘配置信息放在磁盘中，如果是RAID容错系统会被复制到 其他动态磁盘上，这样可以利用RAID-1的容错功能，如果某个硬盘损坏，系统将自动调用另一个硬盘的数据，保持数据的完整性。而基本磁盘将配置信息存放在引导区，没有容错功能。

    基本磁盘转换为动态磁盘可以直接进行，但是该过程是不可逆的。要想转回基本磁盘，只有把所有数据全部拷出，然后删除硬盘所有分区后才能转回去。

GPT磁盘与MBR磁盘

GPT（Globally Unique Identifier Partition Table Format）一种由基于 Itanium 计算机中的可扩展固件接口 （EFI） 使用的磁盘分区架构。与主启动记录 （MBR） 分区方法相比，GPT 具有更多的优点，因为它允许每个磁盘有多达 128 个分区（WIN限制），支持高达 18 千兆兆字节的卷大小，允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余，还支持唯一的磁盘和分区 ID （GUID）。

与支持最大卷为 2 TB （terabytes） 并且与每个磁盘最多有 4 个主分区（或 3 个主分区，1 个扩展分区和无限制的逻辑驱动器）的主启动记录 （MBR） 磁盘分区的样式相比，GUID 分区表 （GPT） 磁盘分区样式支持最大卷为 18 EB （exabytes） 并且每磁盘最多有 128 个分区。与 MBR 分区的磁盘不同，至关重要的平台操作数据位于分区，而不是位于非分区或隐藏扇区。另外，GPT 分区磁盘有多余的主要及备份分区表来提高分区数据结构的完整性。

    在运行带有 Service Pack 1 （SP1） 的 Windows Server 2003 的基于 x86 的计算机和基于 x64 的计算机上，操作系统必须驻留在 MBR 磁盘上。其他的硬盘可以是 MBR 或 GPT。

    在基于 Itanium 的计算机上，操作系统加载程序和启动分区必须驻留在 GPT 磁盘上。其他的硬盘可以是 MBR 或 GPT。

    在单个动态磁盘组中既可以有 MBR，也可以有 GPT 磁盘。也使用将基本 GPT 和 MBR 磁盘的混合，但它们不是磁盘组的一部分。可以同时使用 MBR 和 GPT 磁盘来创建镜像卷、带区卷、跨区卷和 RAID-5 卷，但是 MBR 的柱面对齐的限制可能会使得创建镜像卷有困难。通常可以将 MBR 的磁盘镜像到 GPT 磁盘上，从而避免柱面对齐的问题。可以将 MBR 磁盘转换为 GPT 磁盘，并且只有在磁盘为空的情况下，才可以将 GPT 磁盘转换为 MBR 磁盘。否则数据将发生丢失！！！

    不能在可移动媒体，或者在与群集服务使用的共享 SCSI 或 Fibre Channel 总线连接的群集磁盘上使用 GPT 分区样式

MBR，全称为Master Boot Record，即硬盘的主引导记录。

为了便于理解，一般将MBR分为广义和狭义两种：广义的MBR包含整个扇区（引导程序、分区表及分隔标识），也就是上面所说的主引导记录；而狭义的MBR仅指引导程序而言。

硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区（也叫主引导记录MBR）。它由三个部分组成，主引导程序、硬盘分区表DPT和硬盘有效标志（55AA）。在总共512字节的主引导扇区里主引导程序（boot loader）占446个字节，第二部分是Partition table区（分区表），即DPT，占64个字节，硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。第三部分是magic number，占2个字节，固定为55AA。

MBR是不属于任何一个操作系统，也不能用操作系统提供的磁盘操作命令来读取它，但可以通过命令来修改和重写，如在minix3里面，可以用命令：installboot -m /dev/c0d0 /usr/mdec/masterboot来把masterboot这个小程序写到mbr里面，masterboot通常用汇编语言来编写。我们也可以用ROM-BIOS中提供的INT13H的2号功能来读出该扇区的内容，也可用软件工具Norton8.0中的DISKEDIT.EXE来读取。

用INT13H的读磁盘扇区功能的调用参数如下：

入口参数：AH=2 （指定功能号）

AL=要读取的扇区数

DL=磁盘号（0、1-软盘；80、81-硬盘）

DH=磁头号

CL高2位+CH=柱面号

CL低6位=扇区号

CS:BX=存放读取数据的内存缓冲地址

出口参数：CS:BX=读取数据存放地址

错误信息：如果出错CF=1 AH=错误代码

用DEBUG读取位于硬盘0柱面、0磁头、1扇区的操作如下：

A>DEBUG

-A 100

XXXX:XXXX MOV AX,0201 （用功能号2读1个扇区）

XXXX:XXXX MOV BX,1000 （把读出的数据放入缓冲区的地址为CS:1000）

XXXX:XXXX MOV CX,0001 （读0柱面，1扇区）

XXXX:XXXX MOV DX,0080 （指定第一物理盘的0磁头）

XXXX:XXXX INT 13

XXXX:XXXX INT 3

XXXX:XXXX （按回车键）

-G=100 （执行以上程序段）

-D 1000 11FF （显示512字节的MBR内容）

在windows操作系统下，例如xp，2003，Vista，windows7，有微软提供的接口直接读写mbr;

FILE * fd=fopen("\\\\.\\PHYSICALDRIVE0","rb+");

char buffer[512];

fread(buffer,512,1,fd);

//then you can edit buffer[512] as your wish......

fseek(fd,0,SEEK_SET); //很重要

fwrite(buffer,512,1,fd); //把修改后的MBR写入到你的机器

fclose(fd); //大功告成

MBR组成

一个扇区的硬盘主引导记录MBR由如图6-15所示的4个部分组成。

·主引导程序（偏移地址0000H--0088H），它负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序。

·出错信息数据区，偏移地址0089H--00E1H为出错信息，00E2H--01BDH全为0字节。

·分区表（DPT,Disk Partition Table）含4个分区项，偏移地址01BEH--01FDH,每个分区表项长16个字节，共64字节为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4。

·结束标志字，偏移地址01FE--01FF的2个字节值为结束标志55AA,如果该标志错误系统就不能启动。