一、什么是mbr?
MBR是Master Boot Record(主引導記錄)的縮寫,是存儲在計算機硬盤的第一個扇區(通常是第0個扇區)中的一個特殊的引導扇區。
MBR包含了啟動計算機所需的信息,例如分區表、引導程序等。當計算機開機時,BIOS將讀取MBR中的引導程序,并將控制權交給引導程序,引導程序再根據分區表信息加載操作系統引導程序,最終啟動操作系統。因此,MBR是計算機啟動的關鍵。
MBR最初是為DOS系統設計的,但現在幾乎所有的操作系統都使用MBR作為啟動方式,包括windows、linux、Unix等。
MBR的大小為512字節,其中前446字節存放的是引導程序,后64字節存放的是分區表,最后2字節為MBR的結束標志。由于MBR的大小有限,只能存儲4個分區的信息,因此MBR只能管理最多4個主分區。如果需要管理更多的分區,可以使用GUID分區表(GPT)來代替MBR。
MBR 共占用了一個扇區,也就是 512 Byte。其中 446 Byte 安裝了啟動引導程序,其后 64 Byte 描述分區表,最后的 2 Byte 是結束標記。我們已經知道,每塊硬盤只能劃分 4 個主分區,原因就是在 MBR 中描述分區表的空間只有 64 Byte。其中每個分區必須占用 16 Byte,那么 64 Byte 就只能劃分 4 個主分區。每個分區的 16 字節的規劃。
二、什么是UEFI?
UEFI是Unified Extensible Firmware Interface(統一可擴展固件接口)的縮寫,是計算機系統固件的一種新的標準接口。與傳統的BIOS相比,UEFI具有更多的功能和靈活性。
UEFI最早是由英特爾公司推出的,目的是為了取代BIOS,成為下一代計算機系統固件的標準接口。UEFI支持64位CPU、多核心處理器、大容量硬盤等新技術,可以提供更好的系統啟動、固件更新、硬件診斷、安全性等方面的支持。
UEFI具有以下幾個特點
1. 支持圖形化界面:UEFI可以提供更友好的圖形化界面,與傳統的BIOS相比更加易用。
2. 支持多語言:UEFI可以支持多種語言,包括中文、英文等。
3. 支持網絡啟動:UEFI可以支持通過網絡啟動系統,可以提高系統的可靠性和安全性。
4. 支持安全啟動:UEFI可以提供更加安全的啟動方式,可以保護系統免受惡意軟件、病毒等的攻擊。
5. 支持大容量硬盤:UEFI可以支持大容量硬盤,可以充分利用現代硬件的性能。
6. 支持擴展性:UEFI可以提供更加靈活的接口設計,可以方便地進行擴展和定制。
UEFI已經成為現代計算機系統的標準固件接口,幾乎所有的計算機硬件廠商都已經支持UEFI啟動。
三、MBR的BIOS引導方式?
MBR的BIOS引導方式是傳統的計算機系統引導方式,其基本流程如下:
1. 計算機開機后,BIOS會自動執行,完成硬件初始化和自檢等操作。
2. BIOS會讀取硬盤的第一個扇區(即MBR),并將控制權交給MBR中的引導程序。
3. MBR中的引導程序會讀取硬盤的分區表,確定系統所在分區的位置。
4. 引導程序Boot Loader會加載系統所在分區的引導扇區(即Boot Sector),并將控制權交給引導扇區中的引導程序。
5. 引導扇區中的引導程序會加載操作系統的內核和其他必要的文件,并將控制權交給操作系統。
6. 操作系統初始化完成后,會進入用戶登錄界面,等待用戶輸入用戶名和密碼。
需要注意的是,MBR只能管理最多4個分區,因此在使用MBR引導方式時需要對硬盤進行分區操作,并且系統分區必須在前4個分區中。如果需要管理更多的分區,可以使用GPT分區表來代替MBR。
此外,MBR的BIOS引導方式也存在一些缺點,如容易受到惡意軟件的攻擊、不支持UEFI等。因此,現代計算機系統已經逐漸轉向使用UEFI引導方式。
四、UEFI的引導方式?
UEFI的引導方式是基于UEFI固件接口的新型計算機系統引導方式,其基本流程如下:
1. 計算機開機后,UEFI固件會自動執行,完成硬件初始化和自檢等操作。
2. UEFI固件會讀取硬盤上的EFI系統分區(ESP)中的引導程序(Boot Loader),并將控制權交給引導程序。
3. 引導程序會加載操作系統的內核和必要的驅動程序等文件,并將控制權交給操作系統。
4. 操作系統初始化完成后,會進入用戶登錄界面,等待用戶輸入用戶名和密碼。
需要注意的是,UEFI的引導方式與MBR的BIOS引導方式有很大的不同。UEFI不需要讀取硬盤的第一個扇區或引導扇區,而是通過讀取硬盤上的EFI系統分區中的引導程序來啟動操作系統。這個引導程序可以是任何可執行文件,包括操作系統的引導程序、引導管理器、預啟動環境等。同時,UEFI也支持多個引導程序的配置,可以通過菜單選擇要啟動的操作系統或其他應用程序。
GPT(GUID Partition Table)分區表是一種新的磁盤分區表架構,用于替代舊的MBR(Master Boot Record)分區表。GPT分區表架構采用了GUID(Globally Unique Identifier)標識符來標識磁盤和分區,可以支持更大的磁盤容量和更多的分區,同時也提供了更好的數據安全性和可靠性。
UEFI的引導方式具有以下優點:
1. 支持多個操作系統:UEFI可以配置多個引導程序,支持啟動多個操作系統或不同版本的操作系統。
2. 支持大容量硬盤:UEFI可以支持GPT分區方式,可以管理更多的分區和支持更大的硬盤容量。
3. 支持更多的硬件設備:UEFI可以支持更多的硬件設備,包括64位CPU、大容量硬盤、多核心處理器等。
4. 提供更好的安全性:UEFI可以提供更好的安全性,支持數字簽名、啟動密碼、安全啟動等功能,可以防止惡意軟件的攻擊。
總之,UEFI的引導方式相比MBR的BIOS引導方式更加靈活和功能強大,可以提供更好的性能和安全性。
五、什么是GPT分區?
GPT分區是指GUID分區表(GUID Partition Table),是一種用于管理硬盤分區的新型分區表方式,與MBR分區表方式有很大的不同。
GPT分區表是基于GUID(全局唯一標識符)的分區表方式,每個分區都有一個唯一的GUID標識符,可以支持更多的分區和更大的磁盤容量。GPT分區表可以支持最多128個分區,每個分區最大容量可以達到9.4 ZB(1 ZB = 1024^7 B),遠遠大于MBR分區表的限制(最多4個主分區或3個主分區+1個擴展分區)。
GPT分區表還支持磁盤自我修復和備份功能,可以在磁盤損壞時自動恢復分區表數據。同時,GPT分區表還支持UEFI引導方式,可以在UEFI固件環境下啟動操作系統,提供更好的性能和安全性。
需要注意的是,GPT分區表只能在支持UEFI引導方式的計算機上使用,如果使用MBR引導方式則需要將硬盤轉換為MBR分區表方式。同時,GPT分區表也需要支持GPT的操作系統才能正常使用。常見的GPT分區格式有NTFS、FAT32、exFAT等。
總之,GPT分區表是一種新型的硬盤分區表方式,可以管理更多的分區和更大的磁盤容量,同時支持自我修復和備份等功能,是現代計算機系統的重要組成部分。
GPT分區表架構由以下幾個部分組成:
1. Protective MBR(保護MBR):GPT分區表的第0柱面(LBA 0)處保留一個512字節的MBR分區記錄,用來保護GPT分區表免受舊版BIOS的破壞。
2. GPT Header(GPT頭):GPT分區表的頭部,占據了磁盤的第一個物理塊512字節。它包含了GPT分區表的基本信息,包括分區表的位置、大小、版本號、磁盤類型、GUID等。
3. Partition Entries(分區表項):磁盤上每個分區的描述信息,每個分區的信息占據了128字節。它包含了分區的GUID、起始位置、結束位置、分區屬性等信息。
4. Partition Array CRC32(分區表項數組校驗和):用于檢測分區表項數組數據是否正確的校驗和。
GPT分區表架構支持最多128個分區,每個分區的大小可以達到EB級別,其中包括了主分區、擴展分區、邏輯分區等類型。GPT分區表架構還提供了更好的數據安全性和可靠性,它通過備份GPT頭和分區表項數組來避免數據丟失的風險。
六、MBR與UEFI主要區別?
MBR和UEFI是計算機啟動過程中兩種不同的固件接口標準。它們的主要區別在以下幾個方面:
1. 引導方式不同:MBR使用傳統的BIOS引導方式,而UEFI使用新的UEFI引導方式。
2. 分區方式不同:MBR只支持傳統分區方式,即主分區和擴展分區;而UEFI支持GPT分區方式,可以管理更多的分區。
3. 引導程序不同:MBR中的引導程序大小限制為512字節,只能加載操作系統的引導程序;而UEFI的引導程序大小沒有限制,可以加載更多的驅動程序和應用程序。
4. 安全性不同:UEFI可以提供更好的安全性,支持數字簽名、啟動密碼、安全啟動等功能,可以防止惡意軟件的攻擊。
5. 硬件支持不同:UEFI可以支持更多的硬件設備,包括64位CPU、大容量硬盤、多核心處理器等。
總體來說,UEFI相比MBR具有更多的功能和靈活性,可以提供更好的性能和安全性。但是,UEFI也需要更強大的硬件支持,如果計算機硬件不支持UEFI,則無法使用UEFI引導方式。