很多網(wǎng)友詢問(wèn)MBR和GPT的問(wèn)題，涉及到硬盤操作系統(tǒng)的安裝，其實(shí)除了MBR和GPT分區(qū)表，UEFI BIOS也是和操作系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起的，下面我們就來(lái)聊聊硬盤分區(qū)表和UEFI BIOS的知識(shí)。

從Intel 6系列主板之后，就開(kāi)始提供UEFI BIOS支持，正式支持GPT硬盤分區(qū)表，一舉取代了此前的MBR分區(qū)表格式，不過(guò)為了保持對(duì)老平臺(tái)的兼容，微軟即使最新的Windows 10系統(tǒng)也繼續(xù)提供了對(duì)MBR分區(qū)表格式的支持。

MBR和GPT分區(qū)表詳解

全新硬盤（未初始化）裝系統(tǒng)之前，必須對(duì)齊進(jìn)行分區(qū)，硬盤分區(qū)初始化的格式包括MBR和GPT兩種。當(dāng)然對(duì)于基于PowerPC的Mac電腦還有專門的Apple分區(qū)圖，在這里就不做介紹。

MBR的全稱是Master Boot Record（主引導(dǎo)記錄），MBR早在1983年IBM PC DOS 2.0中就已經(jīng)提出。之所以叫“主引導(dǎo)記錄”，是因?yàn)樗谴嬖谟隍?qū)動(dòng)器開(kāi)始部分的一個(gè)特殊的啟動(dòng)扇區(qū)。這個(gè)扇區(qū)包含了已安裝的操作系統(tǒng)的啟動(dòng)加載器和驅(qū)動(dòng)器的邏輯分區(qū)信息。

主引導(dǎo)扇區(qū)是硬盤的第一扇區(qū)。它由三個(gè)部分組成，主引導(dǎo)記錄MBR、硬盤分區(qū)表DPT和硬盤有效標(biāo)志。在總共512字節(jié)的主引導(dǎo)扇區(qū)里MBR占446個(gè)字節(jié)，偏移地址0000H--0088H），它負(fù)責(zé)從活動(dòng)分區(qū)中裝載，并運(yùn)行系統(tǒng)引導(dǎo)程序；第二部分是Partition table區(qū)（DPT分區(qū)表），占64個(gè)字節(jié)；第三部分是Magic number，占2個(gè)字節(jié)。

MBR分區(qū)表系統(tǒng)

所謂啟動(dòng)加載器，是一小段代碼，用于加載驅(qū)動(dòng)器上其他分區(qū)上更大的加載器。如果你安裝了Windows，Windows啟動(dòng)加載器的初始信息就放在這個(gè)區(qū)域里——如果MBR的信息被覆蓋導(dǎo)致Windows不能啟動(dòng)，你就需要使用Windows的MBR修復(fù)功能來(lái)使其恢復(fù)正常。如果你安裝了Linux，則位于MBR里的通常會(huì)是GRUB加載器。

分區(qū)表偏移地址為01BEH--01FDH，每個(gè)分區(qū)表項(xiàng)長(zhǎng)16個(gè)字節(jié)，共64字節(jié)為分區(qū)項(xiàng)1、分區(qū)項(xiàng)2、分區(qū)項(xiàng)3、分區(qū)項(xiàng)4，分別對(duì)應(yīng)MBR的四個(gè)主分區(qū)。

Magic number也就是結(jié)束標(biāo)志字，偏移地址01FE--01FF的2個(gè)字節(jié)，固定為55AA，如果該標(biāo)志錯(cuò)誤系統(tǒng)就不能啟動(dòng)。

MBR最大支持2.2TB磁盤，它無(wú)法處理大于2.2TB容量的磁盤。MBR還只支持最多4個(gè)主分區(qū)——如果你想要更多分區(qū)，你需要?jiǎng)?chuàng)建所謂“擴(kuò)展分區(qū)”，并在其中創(chuàng)建邏輯分區(qū)。

GPT的全稱是Globally Unique Identifier Partition Table，意即GUID分區(qū)表，它的推出是和UEFI BIOS相輔相成的，鑒于MBR的磁盤容量和分區(qū)數(shù)量已經(jīng)不能滿足硬件發(fā)展的需求，GPT首要的任務(wù)就是突破了2.2T分區(qū)的限制，最大支持18EB的分區(qū)。

GPT分區(qū)表系統(tǒng)

而在分區(qū)數(shù)量上，GPT會(huì)為每一個(gè)分區(qū)分配一個(gè)全局唯一的標(biāo)識(shí)符，理論上GPT支持無(wú)限個(gè)磁盤分區(qū)，不過(guò)在Windows系統(tǒng)上由于系統(tǒng)的限制，最多只能支持128個(gè)磁盤分區(qū)，基本可以滿足所有用戶的存儲(chǔ)需求。在每一個(gè)分區(qū)上，這個(gè)標(biāo)識(shí)符是一個(gè)隨機(jī)生成的字符串，可以保證為地球上的每一個(gè)GPT分區(qū)都分配完全唯一的標(biāo)識(shí)符。

而在安全性方面，GPT分區(qū)表也進(jìn)行了全方位改進(jìn)。在早期的MBR磁盤上，分區(qū)和啟動(dòng)信息是保存在一起的。如果這部分?jǐn)?shù)據(jù)被覆蓋或破壞，事情就麻煩了。相對(duì)的，GPT在整個(gè)磁盤上保存多個(gè)這部分信息的副本，因此它更為健壯，并可以恢復(fù)被破壞的這部分信息。GPT還為這些信息保存了循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）以保證其完整和正確——如果數(shù)據(jù)被破壞，GPT會(huì)發(fā)覺(jué)這些破壞，并從磁盤上的其他地方進(jìn)行恢復(fù)。

小結(jié)：所以對(duì)于新平臺(tái)用戶（Intel 6系以后/AMD 900系列以后和A系列）來(lái)說(shuō)，都強(qiáng)烈推薦使用GPT分區(qū)表格式，目前包括Windows Vista、7、8、8.1、10已經(jīng)都支持讀取和使用GPT分區(qū)表。而對(duì)于使用Windows 8、8.1、10的用戶，換用GPT后開(kāi)機(jī)啟動(dòng)速度也可以進(jìn)一步得到顯著提升。

UEFI BIOS詳解

UEFI的全稱是Unified Extensible Firmware Interface，意即統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口，它是基于EFI 1.10標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)，值得注意的是在UEFI正式確立之前，Intel就開(kāi)始積極推進(jìn)傳統(tǒng)BIOS的升級(jí)方案，并最終確立了過(guò)渡方案EFI標(biāo)準(zhǔn)，直到2007年Intel將EFI標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)與完善工作交給Unified EFI Form進(jìn)行全權(quán)負(fù)責(zé)，EFI標(biāo)準(zhǔn)則正式更名為UEFI。

傳統(tǒng)BIOS界面

相比傳統(tǒng)BIOS，UEFI最大的幾個(gè)區(qū)別在于：

1、編碼99%都是由C語(yǔ)言完成；

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

3、將不支持X86實(shí)模式，而直接采用Flat mode（也就是不能用DOS了，現(xiàn)在有些 EFI 或 UEFI 能用是因?yàn)樽隽思嫒?，但?shí)際上這部分不屬于UEFI的定義了）；

4、輸出也不再是單純的二進(jìn)制code，改為Removable Binary Drivers；

5、OS啟動(dòng)不再是調(diào)用Int19，而是直接利用protocol/device Path；

6、對(duì)于第三方的開(kāi)發(fā)，前者基本上做不到，除非參與BIOS的設(shè)計(jì)，但是還要受到ROM的大小限制，而后者就便利多了。

7、彌補(bǔ)BIOS對(duì)新硬件的支持不足的問(wèn)題。

UEFI和GPT是相輔相成的，二者缺一不可，要想使用GPT分區(qū)表則必須是UEFI BIOS環(huán)境。UEFI于用戶而言最典型的特征就是使用了圖形化界面，雖然還未達(dá)到操作系統(tǒng)界面的圖形交互功能，但人性化的界面、鼠標(biāo)的操作，已經(jīng)將BIOS變得非常易用，對(duì)于不少電腦初級(jí)用戶來(lái)說(shuō)也可以很好的查看和設(shè)置BIOS的相關(guān)選項(xiàng)和功能。 

UEFI BIOS界面

除了圖形化界面，UEFI相比傳統(tǒng)BIOS，還提供了文件系統(tǒng)的支持，它能夠直接讀取FAT、FAT32分區(qū)中的文件，例如華碩、華擎等主板在UEFI BIOS環(huán)境下更新BIOS就可以直接讀取U盤中的BIOS及其他文件，另外新的UEFI主板基本都提供了截屏功能，這些截屏圖片都可以存儲(chǔ)在U盤當(dāng)中。

UEFI還有一個(gè)重要特性就是在UEFI下運(yùn)行應(yīng)用程序，這類程序文件通常以efi結(jié)尾。利用UEFI可以直接識(shí)別FAT分區(qū)中的文件，又有可直接在其中運(yùn)行應(yīng)用程序。我們就可以將Windows安裝程序做成efi類型應(yīng)用程序，然后把它放到任意FATA分區(qū)中直接運(yùn)行即可。

UEFI啟動(dòng)順序

UEFI的模塊化設(shè)計(jì)，它在邏輯上分為硬件控制與OS（操作系統(tǒng)）軟件管理兩部分，硬件控制為所有UEFI版本所共有，而OS軟件管理其實(shí)是一個(gè)可編程的開(kāi)放接口。借助這個(gè)接口，主板廠商可以實(shí)現(xiàn)各種豐富的功能。比如我們熟悉的各種備份及診斷功能可通過(guò)UEFI加以實(shí)現(xiàn)，主板或固件廠商可以將它們作為自身產(chǎn)品的一大賣點(diǎn)。UEFI也提供了強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能，其他用戶可以對(duì)你的主機(jī)進(jìn)行可靠的遠(yuǎn)程故障診斷，而這一切并不需要進(jìn)入操作系統(tǒng)。

當(dāng)然由于UEFI主要由高級(jí)語(yǔ)言編寫（C語(yǔ)言），相比于傳統(tǒng)BIOS的匯編語(yǔ)言，UEFI BIOS在安全防護(hù)性方面相比傳統(tǒng)BIOS要弱，比較容易遭到病毒的攻擊，安全性有待進(jìn)一步提升。不過(guò)在圖形化界面、應(yīng)用程序擴(kuò)展面前，UEFI BIOS還是非常成功的。

One More Thing...

聊完了MBR/GPT分區(qū)表和UEFI BIOS，下面我們就來(lái)介紹下UEFI下安裝Windows系統(tǒng)，上面已經(jīng)講到UEFI和GPT是相輔相成的，如果使用UEFI模式安裝Windows系統(tǒng)，那么硬盤分區(qū)表必須是GPT。

備注：主板為了兼容MBR分區(qū)表，一般會(huì)提供Legacy BIOS和UEFI BIOS啟動(dòng)模式選項(xiàng)，如果要使用UEFI模式安裝Windows，就必須開(kāi)啟UEFI啟動(dòng)模式。

目前64bit Windows Vista、7、8、8.1、10都已經(jīng)支持GPT分區(qū)表，而Windows 8、8.1、10都已經(jīng)原生支持UEFI，安裝這些系統(tǒng)的時(shí)候：只要硬盤設(shè)置為GPT分區(qū)表 主板設(shè)置為UEFI啟動(dòng)后，就可以直接開(kāi)始安裝操作系統(tǒng)了。

而對(duì)于Windows Vista、7系統(tǒng)，就需要手動(dòng)添加UEFI支持，我們可以找一份Windows 8或者10安裝鏡像，從安裝文件中提取Bootmgfw.efi文件，重命名為BOOTX64.EFI，拷貝到win7安裝文件的\EFI\Boot\下，如果沒(méi)有BOOT文件夾就新建一個(gè)。

至此UEFI模式安裝Windows系統(tǒng)告一段落，如果大家還有什么疑問(wèn)，歡迎大家在下面評(píng)論中提出寶貴的意見(jiàn)。