2023年11月25日发(作者：)
安装系统的时候涉及到MBR和GPT，现在也贴上来，供以后复习使用。
MBR 和 GPT 的问题已经走到了非常现实的阶段-3T硬盘开始普及。MBR 由于对 3T 硬盘寻址无法支持，
终于要开始被弃用了。但仅仅只是“开始”，我感觉至少10年之内 MBR 还不会消失。恐怕当GPT适应不
了需求的时候，MBR才会消失。
一、MBR 的失误
说“失误”牵强了一点。我们不能要求当年只有5M的硬盘就扣出2M来放寻址信息。计算机永远比你想象的
要发展的快。
首先你要有一些基本的硬盘的MBR知识，如果你不熟悉，可以先在 wiki 看一看硬盘的基本结构。
在了解了磁道、柱面、扇区之后，再看下面的 MBR 结构就很了然了：
基本MBR结构
偏移量(位置)
(within sector)
长度
(in bytes)
解释
引导程序
十进制十六进制
000 – 445000 – 1BD
446 – 5091BE – 1FD
510 – 5111FE – 1FF
446
64
2
主
分区表
引导记录
表 1.
MBR 永远占用了第一个扇区，通常为512bytes大小。在这512bytes中被MBR本身的程序用去了446bytes。
于是，真正描述分区信息的就只有 64 bytes。而根据4个主分区的设计，每一个分区能用到的只有 16bytes.
那么！这16bytes是如何工作的？
16-byte 分区表结构
Relative
Offsets
(within entry)
0
1 – 3
4
5 – 7
8 – 11
长度
(bytes)
1
3
1
3
4
内容
引导标记 (80h = active)
CHS 开始位置
分区类型
描述
CHS 结束位置
启始扇区
12 – 15
表 2.
4
分区大小 (扇区单位)
在表2中，有2个“开始位置”，我们分开理解。
硬盘的历史过程中，第一个遇到的问题就是 8G 瓶颈。这就是因为在 CHS 描述方式中，描述起点和终点
均为3个 byte。我们假设是 FF FF FF ，所以是 16*16*16*16*16*16*512=8589934592 这就是 8G 瓶
颈的由来了。
但是今天 CHS 方式几乎已经不用了。后面还有 4 个 bytes 的“启始” 是给 LPA 方式用的。他的极限就
是 8589934592 * 256 =22 这就是 2T 的限制由来了。
在硬盘容量的历史中，有很多因素决定了它的限制。BIOS，ATA（IDE），文件系统。百度上的这篇文章
简单的介绍了各个阶段的限制。
二、GPT 的思路
GPT （GUID Partition Table）属于 EFI 方案中的一部分。虽然很早就开始制定这个标准，但到今天，还
是有很多系统不支持 GPT。
首先，引用一张wikipedia上的结构图，来了解一下 GPT 的基本结构。
GPT 为了兼容 MBR，LBA 0 依旧保留了MBR的结构。在GPT工作是，会优先读取 GPT (LBA1) 内容。
如果没有 GPT 内容，则认为这是一块MBR磁盘。再从LBA 0 读取MBR。
在硬盘末尾，GPT 备份了一份，这样当GPT出错时，可以快速的从硬盘末尾恢复。LBA -1 (负1) 表示倒
数第一块 LBA。
从LBA 2 到 LBA 33 ，一共预留了 128 个分区表空间。 GPT 支持在一块硬盘上创建 128 个分区（真
有这种需求？）。所以每一个分区可以使用 128 bytes 的空间。
来看一看 LBA 1 的结构吧，有了 512bytes 的巨型空间，都用不掉了。
08字节签名（”EFI PART”, 45 46 49 20 50 41 52 54）
84字节修订（比如，1.0，值是 00 00 01 00）
124字节分区表头的大小（单位是字节，通常是92字节，即 5C 00 00 00）
164字节分区表头前3项（第0－15字节）的CRC32校验，如果值正在计算，则是 0
204字节保留，必须是 0
248字节当前LBA（这个分区表头的位置）
328字节备份LBA（备份分区表头的位置）
408字节第一个可用于分区的LBA（主分区表的最后一个LBA + 1）
488字节最后一个可用于分区的LBA（备份分区表的最后一个LBA − 1）
5616字节硬盘GUID（在类UNIX系统中也叫UUID）
728字节分区表项的起始LBA（对于主分区表来说，这个值是 LBA 2）
804字节分区表的数量
844字节一个分区表的大小（通常是128）
884字节分区串行的CRC32校验
92*保留，剩余的字节必须是0（对于512字节LBA的硬盘即是420个字节）
此表来源为 中文 Wikipedia, 稍微修改了两个字，便于理解。
通过这张表，程序可以获知分区数量，第一个分区在哪个位置，以及GPT头是否正确（CRC32）。在这
里着重解决的是分数数量问题，以及分区表的安全性问题。而分区的大小问题，则依赖了 GPT 的分区表：
016字节分区类型GUID
1616字节分区GUID
328字节起始LBA（小端序）
408字节末尾LBA
488字节属性标签（如：60表示“只读”）
5672字节分区名（可以包括36个UTF-16（小端序）字符）
重点就在这里了，在描述分区位置的时候，使用了8个字节，其最大值为 FF FF FF FF FF FF FF FF 。
那么，假设每一个LBA 为512 bytes。其能描述的大小为 8589934592 TB = 8 ZB 。关于这个数字我算下
来的确是在 ZB 级别的。但是搜索到的文章说法不一：
突破2TB限制 3TB硬盘装操作系统实战 9.4ZB （GPT分区表采用8个字节即64bit来存储扇区数，因此
它最大可支持264个扇区。）
关于windows server 2003最大支持硬盘容量的问题 18EB
对于上面这些数字，18EB 恐怕是 LBA 数量，忘记乘 512 bytes 了。9.4ZB 暂时不知道是怎么来的。但
这个数字暂且不做定论。因为微软的 FAQ 也提到了，这只是理论值，谁知道下一个瓶颈在哪里呢。
Q. How big can a GPT disk be?
A. In theory, a GPT disk can be up to 2^64 logical blocks in length. Logical blocks are commonly 512
bytes in size.
The maximum partition (and disk) size is a function of the operating system version. Windows XP and the
original release of Windows Server 2003 have a limit of 2TB per physical disk, including all partitions. For
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