HDD与OS的江湖恩怨
最近在做系統(tǒng)的時候,突然想到不同系統(tǒng)的安裝總是要先要設置一番的BIOS,有時候改幾項設置就好了,有時候改完幾項還不好,加上近幾年出現(xiàn)UEFI之后也很少研究裝機裝系統(tǒng)的事情,想趁此機會把這方面的東西略微整理一下。
硬盤的分區(qū)模式
硬盤主要的分區(qū)模式有MBR、GPT
MBR:Main Boot Record 主引導記錄區(qū)。
GPT:GUID Partition Table 是GUID分區(qū)表的簡稱,含義是全局唯一標識磁盤分區(qū)表。
下面對兩種模式分別介紹
一、MBR
MBR位于硬盤的 0 磁道、0 柱面、1 扇區(qū)中,主要記錄了啟動引導程序和磁盤的分區(qū)表。
通常在硬盤中一個扇區(qū)有512Byte,在0磁道(硬盤盤面最外側的磁道),0柱面(每個磁盤圓柱上的磁頭由上而下從“0”開始編號),1扇區(qū)的512個字節(jié)由三部分組成,如下圖:前446Byte用于存儲啟動引導程序GRUB(用于引導單操作系統(tǒng)或多操作系統(tǒng)的程序,在安裝多操作系統(tǒng)的時候經(jīng)常會手工改這個地方的設置),64Byte用于存儲整個硬盤的分區(qū)表信息,每個分區(qū)的存儲使用16個Byte,所以每個硬盤只能分四個主分區(qū),就是這個原因。最后2Byte用于存儲結束標記。
所以在這種情況下,為了突破只能分四個分區(qū)的限制,出現(xiàn)了擴展分區(qū)的概念,即把分區(qū)表中的其中16Byte(根據(jù)分區(qū)表分區(qū)的個數(shù)確定)標記為擴展分區(qū),位置指向擴展分區(qū)的磁盤起始和結束位置,并且在擴展分區(qū)的第一個扇區(qū)內存儲擴展分區(qū)的邏輯分區(qū)表,來實現(xiàn)突破分區(qū)表個數(shù)限制。
MBR硬盤的最大分區(qū)容量為2TB。
此圖為0 磁道、0 柱面、1 扇區(qū)(LBA0)
二、GPT
GUID Partition Table 是GUID分區(qū)表的簡稱,含義是全局唯一標識磁盤分區(qū)表。使用的是可擴展固件接口(EFI)標準的一部分。
1.GPT模式整個硬盤可以分為兩個部分,一是保護MBR部分,二是EFI部分。其中EFI部分又包含主GPT頭、分區(qū)表、硬盤分區(qū)、分區(qū)表及GPT頭部備份部分。
2.保護MBR部分的作用是阻止不能識別GPT分區(qū)的磁盤工具試圖對其進行格式化等操作,所以該扇區(qū)被稱為“保護MBR”
3.分區(qū)表頭(LBA 1)定義了硬盤的可用空間以及組成分區(qū)表的項的大小和數(shù)量。分區(qū)表頭還記錄了這塊硬盤的GUID,記錄了分區(qū)表頭本身的位置和大小以及備份分區(qū)表頭和分區(qū)表的位置和大小(在硬盤的最后)。它還儲存著它本身和分區(qū)表的CRC32校驗。固件、引導程序和操作系統(tǒng)在啟動時可以根據(jù)這個校驗值來判斷分區(qū)表是否出錯,如果出錯了,可以使用軟件從硬盤最后的備份GPT中恢復整個分區(qū)表,如果備份GPT也校驗錯誤,硬盤將不可使用。
4.LBA 2–33的位置存放的是分區(qū)表項。GPT分區(qū)表使用簡單而直接的方式表示分區(qū)。一個分區(qū)表項的前16字節(jié)是分區(qū)類型GUID。接下來的16字節(jié)是該分區(qū)唯一的GUID(這個GUID指的是該分區(qū)本身,而之前的GUID指的是該分區(qū)的類型)。再接下來是分區(qū)起始和末尾的64位LBA編號,以及分區(qū)的名字和屬性。128位的GUID對系統(tǒng)來說是唯一的。
MBR分區(qū)表最多只能支持4個主分區(qū)或三個主分區(qū)+1個擴展分區(qū)(邏輯分區(qū)不限制),GPT分區(qū)表在Windows系統(tǒng)下可以支持128個主分區(qū)。
Windows與硬盤模式
在安裝Windows時,有時會出現(xiàn)無法識別硬盤的情況,可能就是因為Windows版本不支持硬盤模式的原因。
先看一下Windows版本與硬盤模式的支持情況:
下面是系統(tǒng)城的統(tǒng)計:
在安裝操作系統(tǒng)之前先查看當前電腦主板是老主板用的BIOS還是新主板用的UEFI。
然后根據(jù)要安裝的Windows版本,對照上圖可隨時調整BIOS設置的硬盤模式設置。
若采用MBR模式,新主板需要把硬盤UEFI設置為Legacy(傳統(tǒng)模式)。如果是老式BIOS建議硬盤就不要用gpt模式了。
UEFI與BIOS的區(qū)別
UEFI全稱Unified Extensible Firmware Interface,即“統(tǒng)一的可擴展固件接口”,是一種詳細描述全新類型接口的標準,是適用于電腦的標準固件接口,旨在代替BIOS(基本輸入/輸出系統(tǒng)),UEFI旨在提高軟件互操作性和解決BIOS的局限性。
UEFI拋去了傳統(tǒng)BIOS需要時間自檢的問題,讓硬件初始化及引導系統(tǒng)變得簡單。
UEFI相比BIOS的優(yōu)勢
1、通過保護預啟動或預引導進程,抵御bootkit攻擊,從而提高安全性。
2、縮短了啟動時間和從休眠狀態(tài)恢復的時間。
3、支持容量超過2.2 TB的驅動器。
4、支持64位的現(xiàn)代固件設備驅動程序,系統(tǒng)在啟動過程中可以使用它們來對超過172億GB的內存進行尋址。
5、UEFI硬件可與BIOS結合使用。
BIOS圖
UEFI圖
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的HDD与OS的江湖恩怨的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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