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GPT

(計算機)

鎖定
全局唯一標識分區表(GUID Partition Table,縮寫:GPT)是指全局唯一標示磁盤分區表格式。它是可擴展固件接口(EFI)標準(被Intel用於替代個人計算機的BIOS)的一部分,被用於替代BIOS系統中的以32bits來存儲邏輯塊地址和大小信息的主引導記錄(MBR)分區表。
對於那些扇區為512字節的磁盤,MBR分區表不支持容量大於2.2TB(2.2 ×1012字節)的分區,然而,一些硬盤製造商(諸如希捷和西部數據)注意到這個侷限性,並且將他們的容量較大的磁盤升級到4KB的扇區,這意味着MBR的有效容量上限提升到16 TiB。
這個看似“正確的”解決方案,在臨時地降低人們對改進磁盤分配表的需求的同時,也給市場帶來關於在有較大的塊(block)的設備上從BIOS啓動時,如何最佳的劃分磁盤分區的困惑。GPT分配64bits給邏輯塊地址,因而使得最大分區大小在264-1個扇區成為可能。對於每個扇區大小為512字節的磁盤,那意味着可以有9.4ZB(9.4×1012字節)或8 ZiB 個512字節(9,444,732,965,739,290,426,880字節或 18,446,744,073,709,551,615(264-1)個扇區×512(29)字節每扇區)。 [1] 
截止至2010年,大多數操作系統對GPT均有所支持,儘管包括Mac OS X和Windows在內的一些僅支持在EFI基礎上自GPT分區啓動。
中文名
磁盤分區表格式
外文名
GPT
領    域
電腦
特    點
電腦分區

GPT特點

MBR硬盤中,分區信息直接存儲於主引導記錄(MBR)中(主引導記錄中還存儲着系統的引導程序)。但在GPT硬盤中,分區表的位置信息儲存在GPT頭中。但出於兼容性考慮,硬盤的第一個扇區仍然用作MBR,之後才是GPT頭。
跟現代的MBR一樣,GPT也使用邏輯區塊地址(LBA)取代了早期的CHS尋址方式。傳統MBR信息存儲於LBA 0,GPT頭存儲於LBA 1,接下來才是分區表本身。64位Windows操作系統使用16,384字節(或32扇區)作為GPT分區表,接下來的LBA 34是硬盤上第一個分區的開始。
蘋果公司曾經警告説:“不要假定所有設備的塊大小都是512字節。”一些現代的存儲設備如固態硬盤可能使用1024字節的塊,一些磁光盤(MO)可能使用2048字節的扇區(但是磁光盤通常是不進行分區的)。一些硬盤生產商在計劃生產4096字節一個扇區的硬盤,但截至2010年初,這種新硬盤使用固件對操作系統偽裝成512字節一個扇區。
使用英特爾架構的蘋果機也使用GPT。
為了減少分區表損壞的風險,GPT在硬盤最後保存了一份分區表的副本。

GPT分區方法

GPT分區的一大優勢就是針對不同的數據建立不同的分區,同時為不同的分區創建不同的權限。就如其名字一樣,GPT能夠保證磁盤分區的GUID唯一性,所以GPT不允許將整個硬盤進行復制,從而保證了磁盤內數據的安全性。相比與我們目前通常使用的MBR分區,GPT本身就有着得天獨厚的優勢。
GPT分區的創建或者更改其實並不麻煩,但是一塊硬盤如果想從MBR分區轉換成GPT分區的話,就會丟失硬盤內的所有數據。所以我們在更改硬盤分區格式之前需要先將硬盤備份,然後使用Windows自帶的磁盤管理功能或者使用DiskGenius等磁盤管理軟件就可以輕鬆地將硬盤轉換成GPT(GUID)格式,轉換完成後,我們就可以真正開始系統的安裝過程了。

GPT傳統MBR (LBA 0)

在GPT分區表的最開頭,處於兼容性考慮仍然存儲了一份傳統的MBR,用來防止不支持GPT的硬盤管理工具錯誤識別並破壞硬盤中的數據,這個MBR也叫做保護MBR。在支持從GPT啓動的操作系統中,這裏也用於存儲第一階段的啓動代碼。在這個MBR中,只有一個標識為0xEE的分區,以此來表示這塊硬盤使用GPT分區表。不能識別GPT硬盤的操作系統通常會識別出一個未知類型的分區,並且拒絕對硬盤進行操作,除非用户特別要求刪除這個分區。這就避免了意外刪除分區的危險。另外,能夠識別GPT分區表的操作系統會檢查保護MBR中的分區表,如果分區類型不是0xEE或者MBR分區表中有多個項,也會拒絕對硬盤進行操作。
在使用MBR/GPT混合分區表的硬盤中,這部分存儲了GPT分區表的一部分分區(通常是前四個分區),可以使不支持從GPT啓動的操作系統從這個MBR啓動,啓動後只能操作MBR分區表中的分區。如Boot Camp就是使用這種方式啓動Windows。
分區表頭
分區表頭定義了硬盤的可用空間以及組成分區表的項的大小和數量。在使用64位Windows Server 2003的機器上,最多可以創建128個分區,即分區表中保留了128個項,其中每個都是128字節。(EFI標準要求分區表最小要有16,384字節,即128個分區項的大小)
分區表頭還記錄了這塊硬盤的GUID,記錄了分區表頭本身的位置和大小(位置總是在LBA 1)以及備份分區表頭和分區表的位置和大小(在硬盤的最後)。它還儲存着它本身和分區表的CRC32校驗。固件、引導程序和操作系統在啓動時可以根據這個校驗值來判斷分區表是否出錯,如果出錯了,可以使用軟件從硬盤最後的備份GPT中恢復整個分區表,如果備份GPT也校驗錯誤,硬盤將不可使用。所以GPT硬盤的分區表不可以直接使用16進制編輯器修改。
分區表頭的格式
主分區表和備份分區表的頭分別位於硬盤的第二個扇區(LBA 1)以及硬盤的最後一個扇區。備份分區表頭中的信息是關於備份分區表的。
分區表項 (LBA 2–33)
GPT分區表使用簡單而直接的方式表示分區。一個分區表項的前16字節是分區類型GUID。例如,EFI系統分區的GUID類型是{C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B}。接下來的16字節是該分區唯一的GUID(這個GUID指的是該分區本身,而之前的GUID指的是該分區的類型)。再接下來是分區起始和末尾的64位LBA編號,以及分區的名字和屬性。
參考資料