【mbr是什么】硬件礼堂：MBR和GPT分区表

昨天《[视频]装机不求人：如何安装Win 7/10双系统》文章发表后，很多网民询问了MR和GPT，与硬盘操作系统安装相关的问题除了MBR和GPT分区表外，UEFI BIOS也与操作系统紧密相连。现在我们来了解一下硬盘分区表和UEFI BIOS。

从英特尔6系列主板开始，提供UEFI BIOS支持，正式支持GPT硬盘分区表，取代了以前的MBR分区表格式，但为了保持与以前平台的兼容性，微软在最新的Windows 10系统上继续支持MBR分区表格式。

MBR和GPT分区表详细信息

安装新硬盘(未初始化)系统之前，必须对分区进行排序。硬盘分区初始化格式为MBR和GPT。当然，基于PowerPC的Mac计算机有专用的苹果分区图。这里不介绍了。

MBR的全称是“主引导记录”(Master Boot Record)，MBR在1983年IBM PC DOS 2.0中已经提出。“主引导记录”称为“主引导记录”，因为它是存在于驱动器开头的特殊引导扇区。该扇区包含安装的操作系统的引导加载程序和驱动器的逻辑分区信息。

主引导扇区是硬盘的第一个扇区。主引导包括三部分：MBR、硬盘分区表DPT和记录硬盘有效标志。在共512字节的主引导扇区中，MBR为446字节，偏移地址为0000H - 0088H，从活动分区装载，然后运行系统引导。第二部分是Partition table区域(DPT分区表)，占64字节。第三部分是占2字节的幻方数。

MBR分区表系统

引导加载程序是用于从驱动器的其他分区加载较大加载程序的较小代码。如果安装了Windows，则Windows启动加载程序的原始描述位于此区域。如果—— MBR信息被复盖，Windows无法启动，则必须使用Windows的MBR恢复功能恢复正常。如果安装了Linux，则MBR中的通常是GRUB加载程序。

DPT分区表偏移地址为01BEH - 01FDH，每个分区表条目为16字节，总共64字节为分区条目1、分区条目2、分区条目3、分区条目4。对应于每个MBR的4个主分区。

魔数是结束标志。偏移地址01FE - 01FF的2字节，固定为55AA。如果此标志不正确，系统将无法引导。

MBR最多支持2.2TB的磁盘，不能处理大于2.2TB的磁盘。MBR还最多仅支持4个主分区——。如果想要更多分区，则必须创建“扩展分区”，并在其中创建逻辑分区。

GPT的全称为Globally Unique Identifier Partition Table(GUID分区表)。GPT的首要任务是补充UEFI BIOS。MBR的磁盘容量和分区数不再满足硬件开发要求，因此GPT的首要任务是克服2.2T分区的限制。

GPT分区表系统

在分区数中，GPT为每个分区分配全局唯一标识符。理论上，GPT支持无限制的磁盘分区，但在Windows系统上，由于系统限制，最多只能支持128个磁盘分区，因此基本上可以满足所有用户的存储需求。在每个分区中，此标识符是随机生成的字符串，使您能够为地球上的每个GPT分区分配完全唯一的标识符。

在安全性方面，GPT分区表也得到了总体改进。以前的MBR磁盘同时存储分区和引导信息。如果覆盖或破坏这部分数据，事情就麻烦了。另一方面，GPT在整个磁盘上存储此信息部分的多个副本，使其更加坚固和可恢复。

小结：所以对于新平台用户（Intel 6系以后/AMD 900系列以后和A系列）来说，都强烈推荐使用GPT分区表格式，目前包括Windows Vista、7、8、8.1、10已经都支持读取和使用GPT分区表。而对于使用Windows 8、8.1、10的用户，换用GPT后开机启动速度也可以进一步得到显著提升。

UEFI BIOS详解

UEFI的全称是Unified Extensible Firmware Interface，意即统一可扩展固件接口，它是基于EFI 1.10标准为基础发展而来，值得注意的是在UEFI正式确立之前，Intel就开始积极推进传统BIOS的升级方案，并最终确立了过渡方案EFI标准，直到2007年Intel将EFI标准的改进与完善工作交给Unified EFI Form进行全权负责，EFI标准则正式更名为UEFI。

传统BIOS界面

相比传统BIOS，UEFI最大的几个区别在于：

1、编码99%都是由C语言完成；

2、一改之前的中断、硬件端口操作的方法，而采用了Driver/protocol的新方式；

3、将不支持X86实模式，而直接采用Flat mode（也就是不能用DOS了，现在有些 EFI 或 UEFI 能用是因为做了兼容，但实际上这部分不属于UEFI的定义了）；

4、输出也不再是单纯的二进制code，改为Removable Binary Drivers；

5、OS启动不再是调用Int19，而是直接利用protocol/device Path；

6、对于第三方的开发，前者基本上做不到，除非参与BIOS的设计，但是还要受到ROM的大小限制，而后者就便利多了。

7、弥补BIOS对新硬件的支持不足的问题。

UEFI和GPT是相辅相成的，二者缺一不可，要想使用GPT分区表则必须是UEFI BIOS环境。UEFI于用户而言最典型的特征就是使用了图形化界面，虽然还未达到操作系统界面的图形交互功能，但人性化的界面、鼠标的操作，已经将BIOS变得非常易用，对于不少电脑初级用户来说也可以很好的查看和设置BIOS的相关选项和功能。

UEFI BIOS界面

除了图形化界面，UEFI相比传统BIOS，还提供了文件系统的支持，它能够直接读取FAT、FAT32分区中的文件，例如华硕、华擎等主板在UEFI BIOS环境下更新BIOS就可以直接读取U盘中的BIOS及其他文件，另外新的UEFI主板基本都提供了截屏功能，这些截屏图片都可以存储在U盘当中。

UEFI还有一个重要特性就是在UEFI下运行应用程序，这类程序文件通常以efi结尾。利用UEFI可以直接识别FAT分区中的文件，又有可直接在其中运行应用程序。我们就可以将Windows安装程序做成efi类型应用程序，然后把它放到任意FATA分区中直接运行即可。

UEFI启动顺序

UEFI的模块化设计，它在逻辑上分为硬件控制与OS（操作系统）软件管理两部分，硬件控制为所有UEFI版本所共有，而OS软件管理其实是一个可编程的开放接口。借助这个接口，主板厂商可以实现各种丰富的功能。比如我们熟悉的各种备份及诊断功能可通过UEFI加以实现，主板或固件厂商可以将它们作为自身产品的一大卖点。UEFI也提供了强大的联网功能，其他用户可以对你的主机进行可靠的远程故障诊断，而这一切并不需要进入操作系统。

当然由于UEFI主要由高级语言编写（C语言），相比于传统BIOS的汇编语言，UEFI BIOS在安全防护性方面相比传统BIOS要弱，比较容易遭到病毒的攻击，安全性有待进一步提升。不过在图形化界面、应用程序扩展面前，UEFI BIOS还是非常成功的。

One More Thing...

聊完了MBR/GPT分区表和UEFI BIOS，下面我们就来介绍下UEFI下安装Windows系统，上面已经讲到UEFI和GPT是相辅相成的，如果使用UEFI模式安装Windows系统，那么硬盘分区表必须是GPT。

备注：主板为了兼容MBR分区表，一般会提供Legacy BIOS和UEFI BIOS启动模式选项，如果要使用UEFI模式安装Windows，就必须开启UEFI启动模式。

目前64bit Windows Vista、7、8、8.1、10都已经支持GPT分区表，而Windows 8、8.1、10都已经原生支持UEFI，安装这些系统的时候：只要硬盘设置为GPT分区表+主板设置为UEFI启动后，就可以直接开始安装操作系统了。

而对于Windows Vista、7系统，就需要手动添加UEFI支持，我们可以找一份Windows 8或者10安装镜像，从安装文件中提取Boo文件，重命名为BOOTX64.EFI，拷贝到win7安装文件的\EFI\Boot\下，如果没有BOOT文件夹就新建一个。

至此UEFI模式安装Windows系统告一段落，如果大家还有什么疑问，欢迎大家在下面评论中提出宝贵的意见。