详解MBR分区结构以及GPT分区结构

1、MBR分区结构

   MBR磁盘分区是一种使用最为普遍的分区结构，它也被称为DOS分区结构，但它并不只仅应用于Windows系统平台，也应用于Linux，基于X86的UNIX等系统平台。它位于磁盘的0号扇区（一扇区等于512字节），是一个重要的扇区（简称MBR扇区）。

MBR扇区由如下四部分组成：

引导代码：引导代码占MBR分区的前440字节，负责整个系统启动。若是引导代码被破坏，系统将没法启动。

Windows磁盘签名：占引导代码后面的4字节，是Windows初始化磁盘写入的磁盘标签，若是此标签被破坏，则系统会提示“初始化磁盘”。

MBR分区表：占Windows磁盘标签后面的64个字节，是整个硬盘的分区表。

MBR结束标志：占MBR扇区最后2个字节，一直为“55 AA”。

注意：做者分析磁盘使用的工具是Winhex，若是读者须要请自行下载。

下面详细分析分区表结构

   磁盘在使用前都要进行分区，也就是将硬盘划分为一个个逻辑的区域。每个分区都有一个肯定的起始结束位置。MBR磁盘的分区形式通常有3种，既主分区，扩展分区和非DOS分区。主分区既主DOS分区，扩展分区既扩展的DOS分区（扩展分区能够分逻辑分区），非DOS分区对于主分区的操做系统来讲是一块被划分出去的区域，只能非DOS分区中操做系统能够管理。

以下：是MBR分区表

MBR一共占用64个字节，其中每16个字节为一个分区表项。也就是在MBR扇区中只能记录4个分区信息，能够是4个主分区，或者是3个主分区1个扩展分区。

每一个分区项中对应的字节解释以下表：

扩展分区的结构分析

   因为MBR仅仅为分区表保留了64字节的存储空间，而每一个分区则占用16字节的空间，也就是只能分4个分区，而4个分区在实际状况下每每是不够用的。所以就有了扩展分区，扩展分区中的每一个逻辑分区的分区信息都存在一个相似MBR的扩展引导记录(简称EBR)中，扩展引导记录包括分区表和结束标志“55 AA”，没有引导代码部分。

如上图：EBR中分区表的第一项描述第一个逻辑分区，第二项指向下一个逻辑分区的EBR。若是下一个逻辑分区不存在，第二项就不须要了。

   MBR分区的结构大体就介绍到这了。若是硬盘的MBR被破坏，能够复制其余硬盘的MBR到故障盘，而后修复分区表，也能够初始化故障盘而后修复分区表。

2、GPT分区结构

GPT磁盘分区的基本特色

   GPT磁盘分区结构解决了MBR只能分4个主分区的的缺点，理论上说，GPT磁盘分区结构对分区的数量好像是没有限制的。但某些操做系统可能会对此有限制。

GPT磁盘分区结构由6部分组成，以下图：

一、保护MBR

   保护MBR位于GPT磁盘的第一扇区，也就是0号扇区，有磁盘签名，MBR磁盘分区表和结束标志组成，没有引导代码。并且分区表内只有一个分区表项，这个表项GPT根本不用，只是为了让系统认为这个磁盘是合法的。

二、GPT头

   GPT头位于GPT磁盘的第二个磁盘，也就是1号扇区，该扇区是在建立GPT磁盘时生成，GPT头会定义分区表的起始位置，分区表的结束位置、每一个分区表项的大小、分区表项的个数及分区表的校验和等信息。

GPT头中参数的含义解释以下表：

三、分区表

   分区表位于GPT磁盘的2-33号磁盘，一共占用32个扇区，可以容纳128个分区表项。每一个分区表项大小为128字节。由于每一个分区表项管理一共分区，因此Windows系统容许GPT磁盘建立128个分区。

   每一个分区表项中记录着分区的起始，结束地址，分区类型的GUID，分区的名字，分区属性和分区GUID。

分区表项中各参数的含义解释以下表：

四、分区区域

   GPT分区区域就是用户使用的分区，也是用户进行数据存储的区域。分区区域的起始地址和结束地址由GPT头定义。

五、GPT头备份

   GPT头有一个备份，放在GPT磁盘的最后一个扇区，但这个GPT头备份并不是彻底GPT头备份，某些参数有些不同。复制的时候根据实际状况更改一下便可。

6.分区表备份

   分区区域结束后就是分区表备份，其地址在GPT头备份扇区中有描述。分区表备份是对分区表32个扇区的完整备份。若是分区表被破坏，系统会自动读取分区表备份，也可以保证正常识别分区。

GPT的分区结构相对于MBR要简单许多，而且分区表以及GPT头都有备份。

做者：邓齐

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