引入

在02中介绍过硬盘https://blog.****.net/qq_41453285/article/details/85456920，再简单的介绍一下扇区：

1.数据的写入是在碟片上操作的，碟片又可以细分为扇区与磁道

• 扇区的物理大小有两种格式，分别为512B和4K字节：若第一扇区为MBR格式，则扇区大小为512B。若第一扇区为GPT格式，则扇区为4K大小

2.第一扇区

• 第一扇区十分重要，记录了整块磁盘的重要信息（分区表信息）
• 分区表分为两种格式：MBR格式、GPT格式

 

MBR分区表

若第一扇区为MBR格式，通常为512字节。早起的Linux系统为了兼容Windows，采用的是Windows支持的MBR的方式来处理启动引导程序与分区表

MBR主要包含：主引导程序与分区表

• 主引导记录：可以安装启动引导程序的地方，有446字节
• 分区表：记录整块硬盘分区的状态，有64字节

1.分区表

• 由于分区表仅有64字节，最多只能记录四组记录区
• 磁盘默认的分区表仅能写入四组分区信息
• 分区的最小单位通常为柱面
• 这四组划分信息我们成为主要分区（Primary）或扩展分区（Extended）
• 图示

上图可以看出，共划出四个分区：

• 当你的操作系统是Windows，那么第一到第四个分区就是C、D、E、F盘。当你数据想要写入到F盘时，那么数据就会被写入到301-400号柱面之间。
• 若你的操作系统为Linux，那么这四个区对应的文件名分别为

P1：/dev/sda1 P2：/dev/sda2 P3：/dev/sda3 P4：/dev/sda4

2.主要分区、扩展分区、逻辑分区

• 主要分区（Primary）：不可以再分的区域
• 扩展分区（Extended）：可以扩展的分区，包含更多的分区信息
• 逻辑分区（logical partition）：由扩展分区扩展出来的区域

例如下面的，P1为主要分区。P2为扩展分区，代表101-400，这些区域又被分成5个区域，这5个区域就是逻辑分区

上图的这些分区在Linux系统中的设备文件名分别为：

P1：/dev/sda1 P2：/dev/sda2 L1：/dev/sda5 L2：/dev/sda6 L3：/dev/sda7 L4：/dev/sda8 L5：/dev/sda9

注意：因为主要分区最多只有4个，无论主要分区有多少，第一个逻辑分区一定是由5号开始的(如果有的主要分区没有被用到，就会保留下来)，这在MBR中是个很重要的概念。

三个分区的区别与特点

• 主要分区与扩展分区最多可以有4个（硬盘的限制）
• 扩展分区最多只能有1个（操作系统的限制）
• 逻辑分区是由扩展分区划分出来的分区。如果扩展分区被破坏，那么所有的逻辑分区都将会被删
• 能够格式化后作为数据存取的分区是主要分区与逻辑分区。扩展分区无法被格式化
• 逻辑分区的数量依操作系统而不同，Linux中SATA硬盘已经可以突破63个以上的分区限制

3.MBR分区表一些注意事项

• 操作系统无法使用2.2TB以上的磁盘容量
• MBR仅有一个区块，若被破坏后，经常无法使用和恢复
• MBR内的存放启动引导程序的区块仅446字节，无法存储较多的程序代码

4.MBR的一些例题

在Windows操作系统中，如果你想要将D和E盘整合成为一个新的分区，下面两种情况是否可行

• 第一种可以：因为D和E同属于逻辑分区，可以将两个分区删除，然后重新建立一个分区
• 第二种不可以：因为D属于主要分区，E属于逻辑分区，两者不可以整合到一起

 

二、GPT磁盘分区表

1.概念

• 磁盘采用GPT进行分区，则每个扇区为4K大小
• 采用逻辑区块地址来处理：以LBA(默认512字节)格式来规划

2.组成结构

与MBR不提供，MBR只采用一个512字节的区块来记录信息。GPT使用了34个LBA区块来记录分区信息，GPT除了前面的34个LBA之外，整个磁盘后面还有34个LBA区块用来做备份

• LBA0（MBR兼容区快）

与MBR模式相比，这个兼容区块也被分为两个部分

①第一部分：启动引导程序	存储了第一阶段的启动引导程序
②第二部分：存放一个特殊标志	用来表示此磁盘为GPT格式之意。不懂GPT分区表的磁盘管理程序不会认识这块磁盘，除非用户有特别要求处理这块磁盘。

• LBA1（GPT表头记录）

包含以下部分

①	记录了分区表的位置与大小
②	记录了备份用的GPT分区（就是放置在最后的34个LBA区块）放置的位置
③	放置了分区表的校验码(CRC32)，操作系统可以根据这个校验码来判断GPT是否正确

• LBA2-LBA33（实际记录分区信息处）

从LBA2区块开始，每个LBA都可以记录4组分区记录，所以默认情况下，总共可以有4*32=128组分区记录

每个LBA有512字节。每组记录用到128字节，除了每组记录所需要的标识符与相关的记录之外，GPT在每组记录中分别提供了64位来记载开始/结束的扇区号码

因此，GPT分区表对于单一分区来说，最大容量为：×512字节=×1K字节=×TB=8ZB

3.注意事项

• GPT已经没有主、扩展、逻辑分区的概念，每个都可以视为是主要分区，每一个分区都可以拿来格式化使用
• fdisk软件并不支持GPT
• 启动引导程序方面，grub第一版并不支持GPT。grub2以后才支持

 

检测磁盘分区格式

• 操作系统检测磁盘分区格式与启动的检测程序有关：BIOS与UEFI，详情点击链接：https://blog.****.net/qq_41453285/article/details/85537359