BIOS/MBR UEFI/GPT关系与区别-资料整理
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关于 BIOS/MBR UEFI/GPT他们之间的关系一直比较疑惑，
首先一点前提 BIOS UEFI 是一类，是控制硬件，引导启动的；MBR GPT是硬盘的分区定义.。 后者分别是前者的升级版。
第一个问题：他们死者之间能相互搭配吗？比如GPT MBR能搭配启动吗？
借https://zhidao.baidu.com/question/135127471550798525.html
1、传统的主板就是传统 BIOS，可在使用 MBR 分区表的硬盘（俗称 MBR磁盘，就是传统常用的模式）上安装32或64位操作系统。同时也支持使用 GUID 分区表的硬盘（俗称GPT磁盘），但该硬盘上不能安装操作系统。
2、新型主板使用 UEFI BIOS，只能在使用 GUID 分区表的硬盘（俗称GPT磁盘）上安装64位操作系统。同时也支持 MBR 磁盘，但该硬盘上不能安装操作系统。
因此，无论主板是传统 BIOS，还是 UEFI BIOS，都可以同时使用 GPT 磁盘与 MBR 磁盘，但要安装操作系统，就有明确的区别：传统 BIOS 的主板只能使用 MBR 磁盘安装操作系统；UEFI BIOS 的主板只能在 GPT 磁盘上安装64位操作系统。
另外，XP不能识别 GPT 磁盘，这与主板 BIOS 无关。
第二个问题：GPT 分区是什么？
from:https://zh.wikipedia.org/wiki/GUID%E7%A3%81%E7%A2%9F%E5%88%86%E5%89%B2%E8%A1%A8
全局唯一标识分区表（GUID Partition Table，缩写：GPT）是一个实体硬盘的分区表的结构布局的标准。它是可扩展固件接口（EFI）标准（被Intel用于替代个人计算机的BIOS）的一部分，被用于替代BIOS系统中的一32bits来存储逻辑块地址和大小信息的主引导记录（MBR）分区表。对于那些扇区为512字节的磁盘，MBR分区表不支持容量大于2.2TB（2.2×1012字节）[1]的分区，然而，一些硬盘制造商（诸如希捷和西部数据）注意到这个局限性，并且将他们的容量较大的磁盘升级到4KB的扇区，这意味着MBR的有效容量上限提升到16 TiB。 这个看似“正确的”解决方案，在临时地降低人们对改进磁盘分配表的需求的同时，也给市场带来关于在有较大的块（block）的设备上从BIOS启动时，如何最佳的划分磁盘分区的困惑。GPT分配64bits给逻辑块地址，因而使得最大分区大小在264-1个扇区成为可能。对于每个扇区大小为512字节的磁盘，那意味着可以有9.4ZB（9.4×1021字节）或8 ZiB个512字节（9,444,732,965,739,290,426,880字节或18,446,744,073,709,551,615（264-1）个扇区×512（29）字节每扇区）[1][2]。
第三个问题：mbr gpt 分区数量？
mbr：只支持4个主分区或三个主分区和一个扩展分区，扩展分区下可以有多个逻辑分区。扩展分区中逻辑驱动器的引导记录是链式的。每一个逻辑分区都有一个和MBR结构类似的扩展引导记录(EBR)，其分区表的第一项指向该逻辑分区本身的引导扇区，第二项指向下一个逻辑驱动器的EBR，分区表第三、第四项没有用到。
gpt：GPT，全局唯一标识分区表(GUID Partition Table)，与MBR最大4个分区表项的限制相比，GPT对分区数量没有限制，但
Windows最大仅支持128个GPT分区，GPT可管理硬盘大小达到了18EB。只有基于UEFI平台的主板才支持GPT分区引导启动。下面是windowsgpt分区图：
第四个问题：efi msr分区是什么？
ESP分区：EFI system partition，该分区用于采用了EFI BIOS的电脑系统，用来启动操作系统。分区内存放引导管理程序、驱动程序、
系统维护工具等。如果电脑采用了EFI系统，或当前磁盘用于在EFI平台上启动操作系统，则应建议ESP分区。
MSR分区：即微软保留分区，是GPT磁盘上用于保留空间以备用的分区，例如在将磁盘转换为动态磁盘时需要使用这些分区空间。
第五个问题：GPT分区标志
GPT硬盘结构：
GPT硬盘在“保护MBR”450字节偏移处设置“EE”标志标明本硬盘为GPT
第六个问题：gpt分区在硬盘中的格式
| 起始字节 | 长度 | 内容 |
|---|---|---|
| 0 | 8字节 | 签名（"EFI PART", 45 46 49 20 50 41 52 54） |
| 8 | 4字节 | 修订（在1.0版中，值是00 00 01 00） |
| 12 | 4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） |
| 16 | 4字节 | 分区表头（第0－91字节）的CRC32校验，在计算时，把这个字段作为0处理，需要计算出分区序列的CRC32校验后再计算本字段 |
| 20 | 4字节 | 保留，必须是0 |
| 24 | 8字节 | 当前LBA（这个分区表头的位置） |
| 32 | 8字节 | 备份LBA（另一个分区表头的位置） |
| 40 | 8字节 | 第一个可用于分区的LBA（主分区表的最后一个LBA + 1） |
| 48 | 8字节 | 最后一个可用于分区的LBA（备份分区表的第一个LBA − 1） |
| 56 | 16字节 | 硬盘GUID（在类UNIX系统中也叫UUID） |
| 72 | 8字节 | 分区表项的起始LBA（在主分区表中是2） |
| 80 | 4字节 | 分区表项的数量 |
| 84 | 4字节 | 一个分区表项的大小（通常是128） |
| 88 | 4字节 | 分区序列的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） |
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）以及硬盘的最后一个扇区。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分区表使用简单而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指的是该分区本身，而之前的GUID指的是该分区的类型）。再接下来是分区起始和末尾的64位LBA编号，以及分区的名字和属性。
| 起始字节 | 长度 | 内容 |
|---|---|---|
| 0 | 16字节 | 分区类型GUID |
| 16 | 16字节 | 分区GUID |
| 32 | 8字节 | 起始LBA（小端序） |
| 40 | 8字节 | 末尾LBA |
| 48 | 8字节 | 属性标签（如：60表示“只读”） |
| 56 | 72字节 | 分区名（可以包括36个UTF-16（小端序）字符） |
第七个问题：分区类型GUID
| 相关操作系统 | 分区类型 | GUID |
|---|---|---|
| （None） | 未使用 | 00000000-0000-0000-0000-000000000000 |
| MBR分区表 | 024DEE41-33E7-11D3-9D69-0008C781F39F | |
| EFI系统分区 | C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B | |
| BIOS引导分区 | 21686148-6449-6E6F-744E-656564454649 | |
| Windows | 微软保留分区 | E3C9E316-0B5C-4DB8-817D-F92DF00215AE |
| 基本数据分区[2] | EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7 | |
| 逻辑软盘管理工具元数据分区 | 5808C8AA-7E8F-42E0-85D2-E1E90434CFB3 | |
| 逻辑软盘管理工具数据分区 | AF9B60A0-1431-4F62-BC68-3311714A69AD | |
| Windows恢复环境 | DE94BBA4-06D1-4D40-A16A-BFD50179D6AC | |
| IBM通用并行文件系统（GPFS）分区 | 37AFFC90-EF7D-4e96-91C3-2D7AE055B174 | |
| HP-UX | 数据分区 | 75894C1E-3AEB-11D3-B7C1-7B03A0000000 |
| 服务分区 | E2A1E728-32E3-11D6-A682-7B03A0000000 | |
| Linux | 数据分区[2] | EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7 |
| RAID分区 | A19D880F-05FC-4D3B-A006-743F0F84911E | |
| 交换分区 | 0657FD6D-A4AB-43C4-84E5-0933C84B4F4F | |
| 逻辑卷管理员（LVM）分区 | E6D6D379-F507-44C2-A23C-238F2A3DF928 | |
| 保留 | 8DA63339-0007-60C0-C436-083AC8230908 | |
| FreeBSD | 启动分区 | 83BD6B9D-7F41-11DC-BE0B-001560B84F0F |
| 数据分区 | 516E7CB4-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B | |
| 交换分区 | 516E7CB5-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B | |
| UFS分区 | 516E7CB6-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B | |
| Vinum volume manager分区 | 516E7CB8-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B | |
| ZFS分区 | 516E7CBA-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B | |
| Mac OS X | HFS（HFS+）分区 | 48465300-0000-11AA-AA11-00306543ECAC |
| 苹果公司UFS | 55465300-0000-11AA-AA11-00306543ECAC | |
| ZFS[3] | 6A898CC3-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| 苹果RAID分区 | 52414944-0000-11AA-AA11-00306543ECAC | |
| 苹果RAID分区，下线 | 52414944-5F4F-11AA-AA11-00306543ECAC | |
| 苹果启动分区 | 426F6F74-0000-11AA-AA11-00306543ECAC | |
| Apple Label | 4C616265-6C00-11AA-AA11-00306543ECAC | |
| Apple TV恢复分区 | 5265636F-7665-11AA-AA11-00306543ECAC | |
| Solaris | 启动分区 | 6A82CB45-1DD2-11B2-99A6-080020736631 |
| 根分区 | 6A85CF4D-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| 交换分区 | 6A87C46F-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| 备份分区 | 6A8B642B-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| /usr分区[3] | 6A898CC3-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| /var分区 | 6A8EF2E9-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| /home分区 | 6A90BA39-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| 备用扇区 | 6A9283A5-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| 保留分区 | 6A945A3B-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | |
| 6A9630D1-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | ||
| 6A980767-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | ||
| 6A96237F-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | ||
| 6A8D2AC7-1DD2-11B2-99A6-080020736631 | ||
| NetBSD[4] | 交换分区 | 49F48D32-B10E-11DC-B99B-0019D1879648 |
| FFS分区 | 49F48D5A-B10E-11DC-B99B-0019D1879648 | |
| LFS分区 | 49F48D82-B10E-11DC-B99B-0019D1879648 | |
| RAID分区 | 49F48DAA-B10E-11DC-B99B-0019D1879648 | |
| concatenated分区 | 2DB519C4-B10F-11DC-B99B-0019D1879648 | |
| 加密分区 | 2DB519EC-B10F-11DC-B99B-0019D1879648 |
- ^ 本表中的GUID使用小端序表示。例如，EFI系统分区的GUID在这里写成C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B但实际上它对应的16字节的序列是28 73 2A C1 1F F8 D2 11 BA 4B 00 A0 C9 3E C9 3B——只有前3部分的字节序被交换了。
- a b Linux和Windows的数据分区使用相同的GUID。
- a b Solaris系统中
/usr分区的GUID在Mac OS X上被用作普通的ZFS分区。 - ^ 具体定义见src/sys/sys/disklabel_gpt.h。NetBSD的GUID在单独定义之前曾经使用过FreeBSD的GUID。
第八问题：windows gpt定义及格式
Windows 安装程序默认配置包含 Windows®恢复环境 (Windows RE) 工具分区、系统分区、MSR 和 Windows 分区。以下图表显示了该配置。该配置可让 BitLocker Drive Encryption 投入使用，并将 Windows RE 存储在隐藏的系统分区中。
通过使用该配置，可以将系统工具（如 Windows BitLocker 驱动器加密 和 Windows RE）添加到自定义 Windows 安装。
https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/hh824839.aspx
参考：
http://www.btbat.com/119.html
http://www.techug.com/post/mbr-gpt-uefi-bios.html
https://zhidao.baidu.com/question/135127471550798525.html
http://www.cnblogs.com/xiaochina/p/5812085.html
https://zh.wikipedia.org/wiki/GUID%E7%A3%81%E7%A2%9F%E5%88%86%E5%89%B2%E8%A1%A8
