GPT概述

全局唯一标识分区表（guid partition table，简称：gpt）是一种硬盘分区结构，属于可扩展固件接口（efi）标准的一部分，用以替代传统bios中的主引导记录（mbr）分区表。mbr分区支持的最大卷为2.2tb，每个磁盘最多可有4个主分区（或3个主分区和1个扩展分区，后者可包含多个逻辑驱动器）。相比之下，gpt提供了更多优势。它允许每个磁盘最多128个分区，支持高达18eb的卷大小，并提供主分区表和备份分区表的冗余机制，以及唯一的磁盘和分区标识（guid）。不同于mbr将分区信息存储在主引导扇区，gpt的分区信息位于分区内。为了防止mbr类磁盘管理软件对gpt的损害，gpt在主引导扇区设置了一个保护mbr（protective mbr），其分区类型为0xee。在windows中，这个保护分区的大小为128mb，而在mac os x中为200mb。在windows磁盘管理器中，这个分区被标记为gpt保护分区，使mbr类工具将其视为未知格式的分区，而非未分区的磁盘。此外，gpt分区磁盘还包含备份的主要和备份分区表，以增强分区数据结构的完整性。

在MBR硬盘中，分区信息直接存储在主引导记录中（其中还包括系统引导程序）。然而，GPT硬盘的分区表位置信息则存储在GPT头中。为了兼容性，硬盘的第一个扇区仍然用作MBR，之后才是GPT头。与现代MBR一样，GPT也采用逻辑区块地址（LBA）替代了早期的柱面-磁头-扇区（CHS）寻址方式。传统的MBR信息存储在LBA 0，GPT头位于LBA 1，紧接着是分区表本身。64位Windows操作系统使用16,384字节（或32个扇区）作为GPT分区表，LBA 34是硬盘上第一个分区的开始位置。为了降低分区表损坏的风险，GPT在硬盘末尾保存了一份分区表的副本。与MBR分区方法相比，GPT的优势包括支持每个磁盘最多128个分区，支持高达18EB的卷大小，提供主分区表和备份分区表的冗余，以及支持唯一的磁盘和分区标识（GUID）。

GPT结构

以下是GPT的结构概览：

GPT分区表的最开始是传统MBR（LBA 0），出于兼容性考虑，它存储了一份传统的MBR，防止不支持GPT的磁盘管理工具错误识别并损坏硬盘数据，这个MBR被称为保护MBR。在支持从GPT启动的操作系统中，它还用于存储第一阶段的启动代码。在这个MBR中，只有一个类型为0xEE的分区，用以表示硬盘使用GPT分区表。不能识别GPT硬盘的操作系统通常会识别出一个未知类型的分区，并拒绝对硬盘进行操作，除非用户特别要求删除该分区。这有助于避免意外删除分区的风险。能够识别GPT分区表的操作系统会检查保护MBR中的分区表，如果分区类型不是0xEE或MBR分区表中有多个项，也会拒绝对硬盘进行操作。在使用MBR/GPT混合分区表的硬盘中，这部分存储了GPT分区表的一部分分区（通常是前四个分区），使不支持从GPT启动的操作系统可以从这个MBR启动，之后只能操作MBR分区表中的分区。例如，Boot Camp就是通过这种方式启动Windows的。分区表头（LBA 1）定义了硬盘的可用空间以及分区表的项数和大小。在64位Windows Server 2003上，最多可以创建128个分区，即分区表中保留了128个项，每个项128字节。（EFI标准要求分区表最小为16,384字节，即128个分区项的大小）分区表头还记录了硬盘的GUID，分区表头本身的位置和大小（总是在LBA 1），以及备份分区表头和分区表的位置和大小（在硬盘的最后）。它还存储了自身和分区表的CRC32校验。固件、引导程序和操作系统在启动时可以根据这个校验值判断分区表是否出错，如果出错，可以使用软件从硬盘末尾的备份GPT中恢复整个分区表。如果备份GPT也校验错误，硬盘将无法使用。因此，GPT硬盘的分区表不应直接使用十六进制编辑器修改。分区表头的格式如下：

DALL·E 2

OpenAI基于GPT-3模型开发的AI绘图生成工具，可以根据自然语言的描述创建逼真的图像和艺术。

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主分区表和备份分区表的头分别位于硬盘的第二个扇区（LBA 1）和最后一个扇区。备份分区表头中的信息是关于备份分区表的。

分区表项（LBA 2–33）GPT分区表以简单直接的方式表示分区。一个分区表项的前16字节是分区类型GUID。例如，EFI系统分区的GUID类型是{C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B}。接下来的16字节是该分区唯一的GUID（这个GUID指的是分区本身，而之前的GUID指的是分区类型）。再接下来是分区起始和结束的64位LBA编号，以及分区的名字和属性。GPT分区表项的格式如下：

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