GUID Partition Table(GUID 分区表)-GPT

GPT，即GUID Partition Table(GUID 分区表)的简写形式，它是Windows Server 2003 中的一种新型磁盘架构，是一种由基于 Itanium 计算机中的可扩展固件接口(EFI*)使用的磁盘分区架构。这种64位的Itanium 版Windows系统采用的磁盘布局架构，与传统的32位磁盘完全不同。
与主启动记录 (MBR) 分区方法相比，GPT 具有更多的优点：
  它允许每个磁盘有多达 128 个分区(MBR磁盘最多只能有4个主分区，或者3个主分区加一个扩展分区和无限制的逻辑驱动器)。
  支持高达 18 千兆兆字节(EB，exabytes)的卷大小(MBR磁盘支持的最大卷为2TB)。
  允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余。
  支持唯一的磁盘和分区ID(GUID)。
  性能更加稳定。
在“磁盘管理”中的磁盘属性对话框中的“卷”选项卡上，使用 GPT 分区的磁盘显示为GUID分区表(GPT)磁盘，而使用MBR分区的磁盘则显示为主启动记录(MBR)磁盘。使用GPT磁盘需要注意以下问题：
  在基于x86的计算机和基于x64的计算机上运行带有Service Pack1(SP1)的Windows Server2003，操作系统必须驻留在MBR磁盘上。其他的硬盘可以是MBR或GPT。
  在基于Itanium的计算机上，操作系统加载程序和启动分区必须驻留在GPT磁盘上。其他的硬盘可以是MBR或GPT。
  不能将GPT移至运行Windows NT 4.0、Windows 2000、Windows XP 或 Windows Server 2003 的基于 x86 的计算机上(它们无法正确识别GPT磁盘)。但是，可以将 GPT 磁盘从运行带有 SP1 的 Windows Server 2003 的基于 x86 的计算机或基于x64的计算机移至运行Windows Server 2003 或 Windows XP 的基于Itanium的计算机上，反之亦然。
  不能使用基于 Itanium 的 Windows 版本，将 GPT 磁盘从基于 Itanium 的计算机移至运行带有 SP1 的 Windows Server 2003的基于x86的计算机或基于x64的计算机，然后启动该操作系统。在非基于 Itanium 的计算机上使用的 GPT 磁盘必须仅用于数据存储。
  在单个动态磁盘组中既可以有MBR磁盘，也可以有GPT磁盘。也可以将基本GPT和MBR磁盘混合使用，但它们不能是磁盘组的一部分。可以同时使用MBR和GPT磁盘来创建镜像卷、带区卷、跨区卷和RAID-5卷，但是MBR的柱面对齐的限制可能会使创建镜像卷产生困难。通常可以将MBR的磁盘镜像到GPT磁盘上，从而避免柱面对齐的问题。
  可以将MBR磁盘转换为GPT磁盘，并且只有在磁盘为空的情况下，才可以将GPT磁盘转换为MBR磁盘。
  不支持EFI系统分区的镜像。必须使用bootcfg命令克隆EFI系统分区。
  不能在可移动媒体，或者在与群集服务使用的共享SCSI或Fibre Channel总线连接的群集磁盘上使用GPT分区。
注：EFI——Extensible Firmware Interface(可扩展固件接口)，是Intel为全新类型的pc固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准。它是计算机固件、硬件和操作系统之间的一种新型接口。采用 Intel Itanium 家族处理器的计算机使用 EFI 启动和加载 Windows XP 64-bit Edition(Itanium)以及基于Itanium的Windows Server 2003版本。EFI对于基于 Itanium 的计算机的用途与基于 x86 的计算机中的 BIOS 相同，但 EFI 已扩展为具有下列功能：
  以一致的方式启动任何兼容的操作系统。
  一种简易的方式为新的可启动设备添加EFI驱动程序，而不需要更新计算机固件。
使用EFI，基于Itanium的计算机可具有GUID磁盘分区表(GPT)分区类型和主启动记录(MBR)分区类型的硬盘。不过，要使EFI能启动和加载Windows XP 64-bit Edition(Itanium) 或基于Itanium的Windows Server 2003 版本，操作系统必须位于 GPT 磁盘上。在混合的 GPT 和 MBR 磁盘环境下，单独使用 MBR 磁盘存储数据。
每一台基于Itanium的计算机必须有EFI系统分区的GPT磁盘。与基于x86的计算机上的系统卷相同，EFI系统分区包含操作系统加载程序、驱动程序和启动Windows XP 64-bit Edition(Itanium)或基于Itanium的Windows Server 2003 版本需要的其他文件。在仅包含一个GPT磁盘的计算机上，EFI系统分区是磁盘上的第一个分区。
EFI系统分区格式化为FAT，且在根目录中包含EFI目录。Windows XP 64-bit Edition (Itanium)和基于Itanium的Windows Server 2003版本创建名为\EFI\Microsoft\Winnt50 的子目录。也可能存在由操作系统供应商、原始设备制造商(OEM)、BIOS供应商和其他工具供应商创建的子目录。\Msutil 子目录包含由EFI固件和操作系统使用的实用程序。使用EFI固件启动管理器可访问这些实用程序和EFI系统分区内容。只有授权的技术支持人员才能访问\Microsoft\Winnt50子目录的内容。
2.6.2 GPT磁盘总体布局
可以在运行带有Service Pack 1(SP1)的Windows Server 2003的磁盘管理中进行MBR与GPT磁盘的相互转换，然后进行相应的分区操作。也可以使用DiskPart.exe命令行实用程序或EFI固件实用程序Diskpart.efi在基本GPT磁盘上创建分区。
一个转换为GPT并建立分区后的磁盘，总体布局如图2.37所示。

图2.37 GPT磁盘总体布局
我们可以看到，一个GPT磁盘可以分为两大部分：保护MBR和EFI部分。
(1) 第一部分只由0号扇区组成，在这个扇区中包含一个DOS分区表，分区表内只有一个表项，这个表项描述了一个类型值为0xEE的分区，大小为整个磁盘(如图2.38所示)。这个分区的存在可以使计算机认为这个磁盘是合法的，并且已被使用，从而不再试图对其进行格式化等操作，所以该扇区又被称为“保护MBR”。实际上，EFI根本不使用这个分区表。
(2) 另一部分为EFI部分，EFI部分又可以分为4个区域：EFI信息区(又称为GPT头)部分、分区表部分、GPT分区部分和备份区域。
  EFI信息区，也称为GPT头，起始于磁盘的1号扇区，通常只占用这一个扇区。GPT磁盘创建后，由GPT头定义分区表的位置和大小。Windows限定分区表项为128个。GPT头还包含头和分区表的校验和，这样就可以及时发现错误或者改变。
  分区表区域包含分区表项。这个区域由GPT头定义，一般占用磁盘2~33号扇区。分区表中的每个表项由起始和结束地址、类型值、名字、属性标志和GUID值组成。分区表建立后，128位的GUID对系统来说是唯一的。
  分区部分是最大的区域，由分配给分区的扇区组成。这个区域的起始和结束地址由GPT头定义。
  备份区域位于磁盘的尾部，包含GPT头和分区表的备份。它占用GPT结束扇区和EFI结束扇区之间的33个扇区。其中最后一个扇区用来备份1号扇区的EFI信息，其余的32个扇区用来备份2~33号扇区的分区表。