如果你曾經分割並格式化過一個驅動器,你肯定會遇到MBR或GPT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。

- 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 gdisk 和 parted 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。

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。

3. 點擊卷選項卡。在此選項卡中,您將看到該特定磁碟的分區樣式。

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。
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。
以下你將看到磁碟(磁碟 0)的分割樣式是 GPT。

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。

在系統摘要屏幕上,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。

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?