GPT分區體系

GPT，即GUID Partition Table（GUID 分區表，GPT）的簡寫形式，它是Windows Server 2003 中的一種新型磁盤架構，是一種由基于 Itanium 計算機中的可擴充固件接口 (EFI*) 使用的磁盤分區架構。這種64位的Itanium 版Windows系統采用的磁盤布局架構，與傳統的32位磁盤完全不同。

與主啟動記錄 (MBR) 分區方法相比，GPT 具有更多的優點：

u         它允許每個磁盤有多達 128 個分區（MBR磁盤最多隻能有4個主分區，或者3個主分區加一個擴充分區和無限制的邏輯驅動器）。

u         支援高達 18 千兆兆位元組（EB，exabytes）的卷大小（MBR磁盤支援的最大卷為2TB）。

u         允許将主磁盤分區表和備份磁盤分區表用于備援。

u         支援唯一的磁盤和分區 ID (GUID)。

u         性能更加穩定。

...

可以在運作帶有Service Pack 1 (SP1) 的 Windows Server 2003的磁盤管理中進行MBR與GPT磁盤的互相轉換，然後進行相應的分區操作。也可以使用 DiskPart.exe 指令行實用程式或 EFI 固件實用程式 Diskpart.efi 在基本 GPT 磁盤上建立分區。

一個轉換為GPT并建立分區後的磁盤，總體布局如圖2.37所示。

圖2.37  GPT磁盤總體布局

我們可以看到，一個GPT磁盤可以分為兩大部分：保護MBR和EFI部分。

（1）第一部分隻由0号扇區組成，在這個扇區中包含一個DOS分區表，分區表内隻有一個表項，這個表項描述了一個類型值為0xEE的分區，大小為整個磁盤（如圖2.38所示）。這個分區的存在可以使計算機認為這個磁盤是合法的，并且已被使用，進而不再試圖對其進行格式化等操作，是以該扇區又被稱為“保護MBR”。實際上，EFI根本不使用這個分區表。

圖2.38  GPT磁盤的0号扇區

（2）另一部分為EFI部分，EFI部分又可以分為4個區域：EFI資訊區(又稱為GPT頭)部分、分區表部分、GPT分區部分和備份區域。

u         EFI資訊區，也稱為GPT頭，起始于磁盤的1号扇區，通常隻占用這一個扇區。GPT磁盤建立後，由GPT頭定義分區表的位置和大小。Windows限定分區表項為128個。GPT頭還包含頭和分區表的校驗和，這樣就可以及時發現錯誤或者改變。

u         分區表區域包含分區表項。這個區域由GPT頭定義，一般占用磁盤2～33号扇區。分區表中的每個表項由起始和結束位址、類型值、名字、屬性标志和GUID值組成。分區表建立後，128位的GUID對系統來說是唯一的。

u         分區部分是最大的區域，由配置設定給分區的扇區組成。這個區域的起始和結束位址由GPT頭定義。

u         備份區域位于磁盤的尾部，包含GPT頭和分區表的備份。它占用GPT結束扇區和EFI結束扇區之間的33個扇區。其中最後一個扇區用來備份1号扇區的EFI資訊，其餘的32個扇區用來備份2～33号扇區的分區表。

1.  EFI資訊扇區資料結構

EFI資訊扇區位于磁盤的1号扇區，也稱為GPT頭。GPT磁盤建立後，由GPT頭定義分區表的位置和大小，Windows限定分區表項為128個。GPT頭還包含頭和分區表的校驗和。EFI資訊扇區的結構如表2.21所示。

表2.21  EFI資訊扇區結構

相對位元組偏移

(十六進制)

位元組數

說明

00～07

8

簽名(ASCII碼“EFI PART”

08～0B

4

版本

0C～0F

GPT頭大小位元組數

10～13

GPT頭CRC校驗和

14～17

保留

18～1F

目前GPT頭的LBA扇區号，也即為EFI區域起始扇區号

20～27

GPT頭備份LBA扇區号，也即為EFI區域結束扇區号

28～2F

GPT分區區域起始LBA

30～37

GPT分區區域結束LBA

38～47

12

磁盤GUID

48～4F

GPT分區表起始LBA

50～53

分區表項數

54～57

每分區表項占用位元組數

58～5B

分區表CRC校驗和

5C～1FF

366

通過這些結構中的描述值，我們可以确定GPT頭、分區表、GPT分區區域、分區表的備份位置等結構布局。圖2.39顯示了一個GPT頭的執行個體。

圖2.39  GPT頭

具體分析如下：

1）    0x00～0x07：8個位元組，GPT頭簽名“4546492050415254”，ASCII碼為“EFI  PART”。

2）    0x08～0x0B：4個位元組，版本号。

3）    0x0C～0x0F：４個位元組，GPT頭大小位元組數，此處的值為0x5C，即９２個位元組。

4）    0x10～0x13：４個位元組，GPT頭校驗和。

5）    0x14～0x17：４個位元組，保留。

6）    0x18～0x1F：８個位元組，目前GPT頭的LBA扇區号，即EFI區域起始扇區号，通常為１。

7）    0x20～0x27： 8個位元組，GPT頭備份位置的LBA扇區号，即EFI區域結束扇區号，此處的值為224909（0x086E8D）。

8）    0x28～0x2F：８個位元組，GPT分區區域起始LBA扇區号，此處的值為34（0x22）。

9）    0x30～0x37：８個位元組，GPT分區區域結束LBA扇區号，此處的值為224876（0x036E6C）。

10）0x38～0x47：16個位元組，磁盤GUID。

11）0x48～0x4F：８個位元組，GPT分區表起始LBA扇區号，此處的值為2（0x02），通常都是起始于2号扇區。

12）0x50～0x53：4個位元組，分區表項數，限定為128（0x80）。

13）0x54～0x57：4個位元組，每分區表項占用位元組數，固定為128（0x80）。

14）0x58～0x5B：4個位元組，分區表CRC校驗和。

15）0x5C～0x1FF：420個位元組，保留。

本文轉自老骥伏枥51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/sjhfml/129146 ，如需轉載請自行聯系原作者