什么是MBR/UEFI/GPT？MBR与UEFI具体区别是什么？

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一、什么是MBR

 

MBR是Master Boot Record（主引导记录）的缩写，是存储在计算机硬盘的第一个扇区（通常是第0个扇区）中的一个特殊的引导扇区。

MBR包含了启动计算机所需的信息，例如分区表、引导程序等。当计算机开机时，BIOS将读取MBR中的引导程序，并将控制权交给引导程序，引导程序再根据分区表信息加载操作系统引导程序，最终启动操作系统。因此，MBR是计算机启动的关键。

MBR最初是为DOS系统设计的，但现在几乎所有的操作系统都使用MBR作为启动方式，包括Windows、Linux、Unix等。

 

MBR的大小为512字节，其中前446字节存放的是引导程序，后64字节存放的是分区表，最后2字节为MBR的结束标志。由于MBR的大小有限，只能存储4个分区的信息，因此MBR只能管理最多4个主分区。如果需要管理更多的分区，可以使用GUID分区表（GPT）来代替MBR。

 

MBR 共占用了一个扇区，也就是 512 Byte。其中 446 Byte 安装了启动引导程序，其后 64 Byte 描述分区表，最后的 2 Byte 是结束标记。我们已经知道，每块硬盘只能划分 4 个主分区，原因就是在 MBR 中描述分区表的空间只有 64 Byte。其中每个分区必须占用 16 Byte，那么 64 Byte 就只能划分 4 个主分区。每个分区的 16 字节的规划。

二、什么是UEFI

 

UEFI是Unified Extensible Firmware Interface（统一可扩展固件接口）的缩写，是计算机系统固件的一种新的标准接口。与传统的BIOS相比，UEFI具有更多的功能和灵活性。

UEFI最早是由英特尔公司推出的，目的是为了取代BIOS，成为下一代计算机系统固件的标准接口。UEFI支持64位CPU、多核心处理器、大容量硬盘等新技术，可以提供更好的系统启动、固件更新、硬件诊断、安全性等方面的支持。

UEFI具有以下几个特点

1. 支持图形化界面：UEFI可以提供更友好的图形化界面，与传统的BIOS相比更加易用。

2. 支持多语言：UEFI可以支持多种语言，包括中文、英文等。

3. 支持网络启动：UEFI可以支持通过网络启动系统，可以提高系统的可靠性和安全性。

4. 支持安全启动：UEFI可以提供更加安全的启动方式，可以保护系统免受恶意软件、病毒等的攻击。

5. 支持大容量硬盘：UEFI可以支持大容量硬盘，可以充分利用现代硬件的性能。

6. 支持扩展性：UEFI可以提供更加灵活的接口设计，可以方便地进行扩展和定制。

UEFI已经成为现代计算机系统的标准固件接口，几乎所有的计算机硬件厂商都已经支持UEFI启动。

三、MBR的BIOS引导方式

 

MBR的BIOS引导方式是传统的计算机系统引导方式，其基本流程如下：

1. 计算机开机后，BIOS会自动执行，完成硬件初始化和自检等操作。

2. BIOS会读取硬盘的第一个扇区（即MBR），并将控制权交给MBR中的引导程序。

3. MBR中的引导程序会读取硬盘的分区表，确定系统所在分区的位置。

4. 引导程序Boot Loader会加载系统所在分区的引导扇区（即Boot Sector），并将控制权交给引导扇区中的引导程序。

5. 引导扇区中的引导程序会加载操作系统的内核和其他必要的文件，并将控制权交给操作系统。

6. 操作系统初始化完成后，会进入用户登录界面，等待用户输入用户名和密码。

需要注意的是，MBR只能管理最多4个分区，因此在使用MBR引导方式时需要对硬盘进行分区操作，并且系统分区必须在前4个分区中。如果需要管理更多的分区，可以使用GPT分区表来代替MBR。

此外，MBR的BIOS引导方式也存在一些缺点，如容易受到恶意软件的攻击、不支持UEFI等。因此，现代计算机系统已经逐渐转向使用UEFI引导方式。

四、UEFI的引导方式

 

UEFI的引导方式是基于UEFI固件接口的新型计算机系统引导方式，其基本流程如下：

1. 计算机开机后，UEFI固件会自动执行，完成硬件初始化和自检等操作。

2. UEFI固件会读取硬盘上的EFI系统分区（ESP）中的引导程序（Boot Loader），并将控制权交给引导程序。

3. 引导程序会加载操作系统的内核和必要的驱动程序等文件，并将控制权交给操作系统。

4. 操作系统初始化完成后，会进入用户登录界面，等待用户输入用户名和密码。

需要注意的是，UEFI的引导方式与MBR的BIOS引导方式有很大的不同。UEFI不需要读取硬盘的第一个扇区或引导扇区，而是通过读取硬盘上的EFI系统分区中的引导程序来启动操作系统。这个引导程序可以是任何可执行文件，包括操作系统的引导程序、引导管理器、预启动环境等。同时，UEFI也支持多个引导程序的配置，可以通过菜单选择要启动的操作系统或其他应用程序。

 

GPT（GUID Partition Table）分区表是一种新的磁盘分区表架构，用于替代旧的MBR（Master Boot Record）分区表。GPT分区表架构采用了GUID（Globally Unique Identifier）标识符来标识磁盘和分区，可以支持更大的磁盘容量和更多的分区，同时也提供了更好的数据安全性和可靠性。

UEFI的引导方式具有以下优点：

1. 支持多个操作系统：UEFI可以配置多个引导程序，支持启动多个操作系统或不同版本的操作系统。

2. 支持大容量硬盘：UEFI可以支持GPT分区方式，可以管理更多的分区和支持更大的硬盘容量。

3. 支持更多的硬件设备：UEFI可以支持更多的硬件设备，包括64位CPU、大容量硬盘、多核心处理器等。

4. 提供更好的安全性：UEFI可以提供更好的安全性，支持数字签名、启动密码、安全启动等功能，可以防止恶意软件的攻击。

总之，UEFI的引导方式相比MBR的BIOS引导方式更加灵活和功能强大，可以提供更好的性能和安全性。

五、什么是GPT分区

 

GPT分区是指GUID分区表（GUID Partition Table），是一种用于管理硬盘分区的新型分区表方式，与MBR分区表方式有很大的不同。

GPT分区表是基于GUID（全局唯一标识符）的分区表方式，每个分区都有一个唯一的GUID标识符，可以支持更多的分区和更大的磁盘容量。GPT分区表可以支持最多128个分区，每个分区最大容量可以达到9.4 ZB（1 ZB = 1024^7 B），远远大于MBR分区表的限制（最多4个主分区或3个主分区+1个扩展分区）。

GPT分区表还支持磁盘自我修复和备份功能，可以在磁盘损坏时自动恢复分区表数据。同时，GPT分区表还支持UEFI引导方式，可以在UEFI固件环境下启动操作系统，提供更好的性能和安全性。

需要注意的是，GPT分区表只能在支持UEFI引导方式的计算机上使用，如果使用MBR引导方式则需要将硬盘转换为MBR分区表方式。同时，GPT分区表也需要支持GPT的操作系统才能正常使用。常见的GPT分区格式有NTFS、FAT32、exFAT等。

总之，GPT分区表是一种新型的硬盘分区表方式，可以管理更多的分区和更大的磁盘容量，同时支持自我修复和备份等功能，是现代计算机系统的重要组成部分。

GPT分区表架构由以下几个部分组成：

 

1. Protective MBR（保护MBR）：GPT分区表的第0柱面（LBA 0）处保留一个512字节的MBR分区记录，用来保护GPT分区表免受旧版BIOS的破坏。

2. GPT Header（GPT头）：GPT分区表的头部，占据了磁盘的第一个物理块512字节。它包含了GPT分区表的基本信息，包括分区表的位置、大小、版本号、磁盘类型、GUID等。

3. Partition Entries（分区表项）：磁盘上每个分区的描述信息，每个分区的信息占据了128字节。它包含了分区的GUID、起始位置、结束位置、分区属性等信息。

4. Partition Array CRC32（分区表项数组校验和）：用于检测分区表项数组数据是否正确的校验和。

GPT分区表架构支持最多128个分区，每个分区的大小可以达到EB级别，其中包括了主分区、扩展分区、逻辑分区等类型。GPT分区表架构还提供了更好的数据安全性和可靠性，它通过备份GPT头和分区表项数组来避免数据丢失的风险。

六、MBR与UEFI主要区别

 

MBR和UEFI是计算机启动过程中两种不同的固件接口标准。它们的主要区别在以下几个方面：

1. 引导方式不同：MBR使用传统的BIOS引导方式，而UEFI使用新的UEFI引导方式。

2. 分区方式不同：MBR只支持传统分区方式，即主分区和扩展分区；而UEFI支持GPT分区方式，可以管理更多的分区。

3. 引导程序不同：MBR中的引导程序大小限制为512字节，只能加载操作系统的引导程序；而UEFI的引导程序大小没有限制，可以加载更多的驱动程序和应用程序。

4. 安全性不同：UEFI可以提供更好的安全性，支持数字签名、启动密码、安全启动等功能，可以防止恶意软件的攻击。

5. 硬件支持不同：UEFI可以支持更多的硬件设备，包括64位CPU、大容量硬盘、多核心处理器等。

七 、总结

总体来说，UEFI相比MBR具有更多的功能和灵活性，可以提供更好的性能和安全性。但是，UEFI也需要更强大的硬件支持，如果计算机硬件不支持UEFI，则无法使用UEFI引导方式。

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