MBR還是GPT?使用哪種分區樣式?

如果你曾經分割並格式化過一個驅動器,你肯定會遇到MBRGPT檔案系統。但這些檔案系統到底是什麼呢?這些檔案系統為何重要呢?

MBR和GPT檔案系統負責在你的儲存裝置上劃分資料。在本文中,你將學習MBR和GPT的區別,以及何時選擇其中之一。

讓我們開始吧!

預備知識

如果你打算按照本文的示範進行操作,請確保你有一台Windows電腦。本教程使用的是Windows 10,但任何現代版本的Windows都可以。雖然磁碟分割是一個與操作系統無關的主題,但本教程將在Windows中演示各種任務。

磁碟分割是什麼,MBR和GPT如何適應?

磁碟上的資料必須劃分為不同的”區塊”,稱為磁碟分割。這些磁碟分割如何創建和組織數據是在一個分區表中定義的。分區表是64字節的數據結構,描述了磁碟上每個分區以及分區內部的數據如何組織。

計算機需要一種方法來讀取這些分區表。它需要知道哪個分區用於引導計算機並解釋分區。這種理解是通過MBR和GPT文件系統進行的。

存儲在磁盤驅動器的引導扇區上,MBR和GPT是告訴計算機哪個分區用於引導(引導分區)以及操作系統應該如何解釋分區表的小程序。

理解主分區、邏輯分區和擴展分區

正如您在前一節中所學到的,每個分區包含各種分區,但並非每個分區都相同。分區的主要目的是以某種方式存儲數據。

計算機可能具有三種不同類型的磁盤分區:

  • 主分區或系統分區–這些分區被稱為“活動”分區,它們存儲操作系統並定義了要從哪個分區引導。主分區通常被指定為一個驅動器字母,如C:或在Linux中是一個斜杠。
  • 擴展分區–此分區類型僅在MBR分區上可用;該類型本質上是邏輯分區的容器。您無法直接掛載擴展分區,這意味著它們不能有驅動器字母(Windows)或在其他操作系統中直接訪問。
  • 邏輯分割區 – 這些分割區是在擴展分割區內建立的,包含各種數據。雖然您可以在邏輯驅動器上安裝操作系統,但無法將其標記為“活動”,並從其中引導計算機。這些分割區與主分割區一樣,在操作系統中被掛載並可用。

MBR分割方案

作為第一個磁盤分割方案,MBR在這個領域是先驅。 MBR位於硬盤的第一個扇區,並且在創建磁盤的第一個分割區時創建。

MBR的主要職責是識別活動或引導卷,並將分割區和卷與特定驅動器關聯起來,並由基本輸入/輸出系統(BIOS)控制。

MBR由四個組成部分組成:

  • 帶有最多四個主分割區或三個主分割區和一個擴展分割區的64字節分割表,每個分割區佔用16個字節。 MBR分割表僅包含有關主分割區和擴展分割區的信息。 邏輯分割可以突破四個分割的限制。
Overcoming the Barrier of MBR Partitioning Scheme
  • A 64-byte chunk of OS-independent code – This small piece of code is initially executed at boot time. It is responsible for reading the partition table and determining the partition marked as active (or bootable).
  • 磁盤的簽名 – 一個四字節的標識符,對硬盤是唯一的,並且對於連接到計算機系統的每個驅動器都必須是唯一的。
  • MBR簽名 – 通常稱為神奇數字,MBR簽名設置在驅動器上的字節位置0xAA55,表示有效的MBR。

MBR分割方案的限制

作為 GPT 的前身,當涉及到 MBR 時,你會發現一些限制。例如,MBR 只支持四個磁盤分區。邏輯分區可以解決這個限制,但可能會影響具有極端時間敏感的工作負載的性能。

此外,MBR 分區的最大大小為 2TB,並且無法從大於 2TB 的磁盤空間創建。如果您需要在分區上存儲超過 2TB 的數據,則 MBR 將無法正常工作。

GPT 分區表(GPT)方案

雖然 GPT 和 MBR 是相同的分區樣式,但它們對待問題的方式大不相同。MBR 的後繼者是 GPT 分區方案。GPT 與 MBR 的主要區別在於其識別磁盤的方式。與 MBR 不同,GPT 使用 GUID 來識別每個分區。請注意,如果您希望您的計算機系統從 GPT 驅動器啟動,則您的計算機應該具有 UEFI。GPT 也有許多與 MBR 不同的優點,例如:

  • 最大 128 個分區
  • 更大的分區大小(最多可達 9.4ZB)
  • 使用備份分區表來保護磁盤完整性,該表用於保存 GPT 標頭和分區表的備份信息,以防磁盤的主分區丟失或損壞。
  • 運行在統一可擴展固件界面(UEFI)上,而不是傳統的 BIOS。
  • 通過 UEFI 提供的離散驅動程序支持。

UEFI 使用複雜但獨特的驅動程序,而 BIOS 使用存儲在 ROM(只讀存儲器)上的驅動程序。更新硬件上的 BIOS 需要重新調整 ROM 以保證可靠性。請注意,UEFI 驅動程序是單獨發布的,這使得升級變得容易。

GPT 分割方案的限制

從你到目前為止對 GPT 的了解來看,似乎 GPT 是一個完美的分割方案。嗯,幾乎是的。GPT 有其自身的限制,就像 MBR 一樣。

例如,Windows 操作系統只能最多有 128 個分區的限制。此外,像是 gdiskparted 這樣的工具也有它們自己的一套限制。

UEFI 的主要缺點是缺乏設備和軟件支持。硬件和操作系統都必須相容才能正常工作。儘管最新版本的 Windows 和 macOS 完全相容和功能正常,但舊的操作系統如 Windows XP 則不行。

保護性 MBR

不是所有計算機系統都支持 UEFI,即,如果你要在計算機或設備上使用 UEFI,它必須支持 UEFI。使用 UEFI 的另一個限制是你的計算機系統應該有一個 GPT 磁盤才能與 UEFI 一起使用。由於保護性 MBR,你可以在 UEFI 上使用 MBR 磁盤。

值得注意的是,所有GUID分割表磁碟都包括一個保護性MBR,以便與不識別GUID分割表磁碟格式的舊應用程序兼容。 GPT磁碟在僅支持MBR的設備上顯示為單個分區。這可以防止設備覆蓋硬盤數據。

檢查您的磁盤分區的分割樣式

既然您已經了解了一些有關分區和分區樣式的知識,現在讓我們開始動手,深入了解一個演示!

讓我們學習如何通過圖形磁碟管理應用程序以及使用diskpart實用程序命令行來檢查Windows中磁盤的分區樣式。

通過磁盤管理實用程序驗證分區樣式

如果您喜歡在GUI中驗證磁盤的分區方案,請嘗試使用磁盤管理工具。 磁盤管理實用程序是管理Windows中所有磁盤的便捷工具。

1.右鍵單擊“開始”菜單,然後從上下文菜單中選擇磁盤管理以打開磁盤管理實用程序。 實用程序將打開,顯示Windows在您的磁盤上看到的所有分區。

Launching Disk Management

2.單擊任何卷(已掛載分區),右鍵單擊磁盤,然後從上下文菜單中選擇內容

Viewing Disk Properties

3. 點擊選項卡。在此選項卡中,您將看到該特定磁碟的分區樣式

Checking Partition Style in the Properties Window

通過 Diskpart 命令列實用程式驗證分區樣式

如果您偏好使用命令列方式獲取與磁碟管理工具相同的信息,那麼在 Windows 中,diskpart 實用程式是您最好的選擇。

1. 以管理員身份開啟 PowerShell 或命令提示字元。

2. 執行無參數的diskpart命令,如下所示。以無參數執行 diskpart 命令將您置於互動式殼層中,允許您讀取和更改系統上的磁碟分區。

執行diskpart時,提示會變更為DISKPART>,表示您位於 Diskpart 實用程式殼層中。

diskpart

3. 現在,執行下面的命令來列出系統中每個磁碟。此命令將返回磁碟標籤、狀態、大小等常見信息。它還將返回一個Gpt列,如果是 GPT 分割的磁碟,則帶有一個星號。

list disk

以下你將看到磁碟(磁碟 0)的分割樣式是 GPT。

Viewing Disk’s Partition Scheme

驗證您計算機的BIOS或UEFI系統

本文多次提到了BIOS和UEFI。現在讓我們快速演示一下,以顯示您的計算機是否有BIOS或UEFI。

點擊“開始”菜單,然後輸入msinfo32。此操作將打開Windows系統信息實用程序。這個實用程序是獲取計算機硬件概述的好方法。

Launching Windows System Information via Run Command

系統摘要屏幕上,查看BIOS模式字段。在這個字段中,您將發現您的PC是UEFI還是BIOS。在下面的截圖中,此PC使用UEFI。

Viewing BIOS information in Windows System Information window.

MBR或GPT:選擇哪個?

總結一下,現在讓我們將這兩種分區方案進行比較。正如你所讀到的,MBR和GPT以不同的方式進行磁碟分割,但這是否意味着一個比另一個更好?這是值得討論的。

GPT是MBR的後繼者,相對於MBR有很多優勢,使它看起來像是明顯的贏家。但我們都知道還存在很多特殊情況可能需要MBR而不是GPT。

Feature Master Boot Record (MBR) GUID Partition Table (GPT)
Maximum number of primary partitions supported 4 Limited only by the operating system. The limit is 128 in Windows.
Operating System Support Windows 95+ Windows 8+
Partition Table Recovery Options None Boot and partition data stored spread across the disk for recovery purposes.
Data Integrity Controls None Cyclic Redundancy Check (CRCs)
Maximum partition size 2TB 9.4 ZB
Supported Bootable Operating Systems 1 1+
Partition ID Information Stored in the partition table Stored in each partition
Firmware Interface Support BIOS UEFI

結論

通過本文,您了解了磁碟分割以及MBR和GPT如何處理此任務。您已經看到每種方案都“有效”,但GPT解決了MBR的許多缺點。

現在的問題是,下一次你設置磁碟時,你會選擇哪種分區方案呢?

Source:
https://adamtheautomator.com/mbr-or-gpt/