硬盘容量限制⼜来了,⽤2T以上硬盘的要注意了
硬盘容量限制⼜来了，⽤2T以上硬盘的要注意了
单碟500G的硬盘也已经⾯市，2T、2.5T硬盘在2009年也已经⾯市。硬盘容量突飞猛进，现1T硬盘价格早已降⾄600元左右，2 T硬盘都已开始在⽤户中普及。可是，2009年你想把旧硬盘换成2.5T硬盘？且慢！来看看下图
其实，硬盘容量限制问题很早就出现了，最初是528MB、2.1GB，后来是3.2GB、4.2GB，但引起⼈们注意当属8.4GB容量的硬盘。虽然LBA（Ligical Block Address）逻辑块寻址模式突破了DOS系统下8.4GB容量的限制，但由于⾃⾝的限制，柱⾯的最⼤数是65536（216），磁头的最⼤数是16（24），扇区的最⼤数是255（28-1)，因此能寻址的最⼤扇区数是267,386,880 （6553
6×16×255），⼀扇区是512字节，也就是说如果以CHS寻址⽅式，IDE硬盘的最⼤容量为136.9GB，这就是137GB容量限制的由来。
超过137GB容量的硬盘，可能会在⼀些主板上遭遇所谓的28bit LBA限制，当然主要是指⼀些推出时间较早的主板，但NVIDIA nForce2却仍然在使⽤28bit LBA IDE控制器。在这样的主板上虽然可以使⽤⼤容量的硬盘，但超出137GB以外的空间将⽆法识别，换句话说也就是被浪费了。
Technical Committee T13组织为了解决28bit LBA寻址模式的限制，对于ATA/ATAPI-6标准进⾏了⼀些修改，通过48bit LBA
来⽀持更多的扇区，从⽽突破这⼀限制，其实后来Compaq、Microsoft、Maxtor联合推出的Big Drives规范就是T13组织提出的48bit ⽅案为基础的，这种规范的中⼼思想就是增加CHS的位数，⽽柱⾯寄存器不变，这样就将原来LBA寻址中可⽤的寄存器空间从24bit 提⾼到了48bit，可以寻址的扇区数就为281,474,976,710,655（65536×65535×65536），这样可⽀持的硬盘容量就达到了
281,474,976,710,655×512=144,115,188,075,855,872字节，⼤致相当于144PB（1PB=1000,000,000,000,000字节），在⼀定时间内应该是⾜够使⽤了。
从这⾥来说，⽀持2T，应该不成问题才对的啊？但为什么⼜会出现这个限制的呢，这个要从MBR说起。
MBR，主引导记录(Master Boot Record)，也就是现有的硬盘分区模式。MBR分区的标准决定了MBR只⽀持在2TB以下的硬盘，超过2TB的硬盘只能管理2TB（参见后⽂MBR介绍）！为解决这个⼤问题，微软和英特尔在EFI⽅案中开发了GPT分区模式。GPT，全局唯⼀标识分区表(GUID Partition Table)，GUID，全局唯⼀标识符(Globally Unique Identifier) 。GPT是EFI⽅案的⼀部分，但并不依赖于EFI主板，在BIOS主板的PC中也可使⽤GPT分区。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(1EB=1024PB=1,048,576TB)，不过NTFS格式最⼤仅⽀持256TB。
对于使⽤2T以上硬盘的要求
由于MBR分区模式最⼤只能⽀持2TB硬盘，2.5T硬盘必须使⽤GPT分区模式！我们先未⾬绸缪，看看Windows对GPT分区的⽀持情况：
1. Windows 95/98/ME、Windows NT 4、Windows 2000、Windows XP 32 位版本不⽀持GPT分区，只能查看GPT的保护分
区，GPT不会被装载或公开给应⽤软件；
2. Windows XP x64 版本只能使⽤GPT磁盘进⾏数据操作，只有基于安腾处理器（Itanium）的Windows系统才能从GPT 分区上启动；
3. Windows Server 2003 32bit Server Pack 1 以后的所有Windows 2003版本都能使⽤GPT分区磁盘进⾏数据操作，只有基于安腾处理器（Itanium）的Windows系统才能从GPT 分区上启动；
4. Windows Vista 和Windows Server 2008的所有版本都能使⽤GPT分区磁盘进⾏数据操作；但只有基于EFI主板的系统⽀持从GPT 启动。
看到这⾥，我们知道了要想⽤2.5T硬盘：
1、⾸先，你得放弃2K和XP 32位版，改成⼈见⼈不爱的Vista或是⼈见⼈爱的WIN7；
2、你还得把基于BIOS的主板给扔了，换成EFI主板，否则即使换成Vista了，也只能把2.5T硬盘当从盘⽤。
否则，我们就只能对2.5T硬盘⼲瞪眼，哗哗地流⼝⽔。。。
MBR介绍
在传统硬盘分区模式中，引导扇区是每个分区（Partition）的第⼀扇区，⽽主引导扇区是硬盘的第⼀扇区。它由三个部分组成，主引导记录MBR、硬盘分区表DPT和硬盘有效标志。在总共512字节的主引导扇区⾥MBR占446个字节，第⼆部分是Partition table区（分区表），即DPT，占64个字节，硬盘中分区有多少以及每⼀分区的⼤⼩都记在其中。第三部分是magic number，占2个字节，固定为55AA。
MBR是不属于任何⼀个操作系统，也不能⽤操作系统提供的磁盘操作命令来读取它，但可以通过命令来修改和重写，如在mi nix3⾥⾯，可以⽤命令：installboot -m /dev/c0d0 /usr/mdec/masterboot来把masterboot这个⼩程序写到mbr⾥⾯，masterboot 通常⽤汇编语⾔来编写。我们也可以⽤ROM-BIOS中提供的INT13H的2号功能来读出该扇区的内容，也可⽤软件⼯具Norton8. 0中的DISKEDIT.EXE来读取。
⽤INT13H的读磁盘扇区功能的调⽤参数如下：
⼊⼝参数：AH=2 （指定功能号）
AL=要读取的扇区数
DL=磁盘号（0、1-软盘；80、81-硬盘）
DH=磁头号
CL⾼2位+CH=柱⾯号
CL低6位=扇区号
CS:BX=存放读取数据的内存缓冲地址
出⼝参数：CS:BX=读取数据存放地址
错误信息：如果出错CF=1 AH=错误代码
⽤DEBUG读取位于硬盘0柱⾯、0磁头、1扇区的操作如下：
A>DEBUG
-A 100
XXXX:XXXX MOV AX,0201 （⽤功能号2读1个扇区）
XXXX:XXXX MOV BX,1000 （把读出的数据放⼊缓冲区的地址为CS:1000）
XXXX:XXXX MOV CX,0001 （读0柱⾯，1扇区）
XXXX:XXXX MOV DX,0080 （指定第⼀物理盘的0磁头）
XXXX:XXXX INT 13
XXXX:XXXX INT 3
XXXX:XXXX （按回车键）
-G=100 （执⾏以上程序段）
-D 1000 11FF （显⽰512字节的MBR内容）
在windows操作系统下，例如xp，2003，Vista，windows7，有微软提供的接⼝直接读写mbr; FILE *
fd=fopen("\\\\.\\PHYSICALDRIVE0","rb+");
char buffer[512];
fread(buffer,512,1,fd);
//then you can edit buffer[512] as
fek(fd,0,SEEK_SET); //很重要
fwrite(buffer,512,1,fd); //把修改后的MBR写⼊到你的机器
fclo(fd); //⼤功告成
MBR组成
⼀个扇区的硬盘主引导记录MBR由如图6-15所⽰的4个部分组成。
主引导程序（偏移地址0000H--0088H），它负责从活动分区中装载，并运⾏系统引导程序。
出错信息数据区，偏移地址0089H--00E1H为出错信息，00E2H--01BDH全为0字节。
分区表（DPT,Disk Partition Table）含4个分区项，偏移地址01BEH--01FDH，每个分区表项长16个字节，共64字节为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4。
结束标志字，偏移地址01FE--01FF的2个字节值为结束标志55AA，如果该标志错误系统就不能启动。
GPT介绍
GPT（Globally Unique Identifier Partition Table Format）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。与主启动记录(MBR) 分区⽅法相⽐，GPT 具有更多的优点，因为它允许每个磁盘有多达128 个分区，⽀持⾼达18 千兆兆字节的卷⼤⼩，允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表⽤于冗余，还⽀持唯⼀的磁盘和分区ID (GUID)。
与⽀持最⼤卷为 2 TB (terabytes) 并且每个磁盘最多有4 个主分区（或3 个主分区，1 个扩展分区和⽆限制的逻辑驱动器）的主启动记录(MBR) 磁盘分区的样式相⽐，GUID 分区表(GPT) 磁盘分区样式⽀持最⼤卷为18 EB (exabytes) 并且每磁盘最多有128 个分区。与MBR 分区的磁盘不同，⾄关重要的平台操作数据位于分区，⽽不是位于⾮分区或隐藏扇区。另外，GPT
分区磁盘有多余的主要及备份分区表来提⾼分区数据结构的完整性。
在“磁盘管理”中的磁盘属性对话框中的“卷”选项卡上，具有GPT 分区样式的磁盘显⽰为GUID 分区表(GPT) 磁盘，⽽具有MBR 分区样式的磁盘显⽰为主启动记录(MBR) 磁盘。如果发⽣下列意外事件，可以在GPT 磁盘上执⾏MBR 磁盘⽀持的操作：
在运⾏带有Service Pack 1 (SP1) 的Windows Server 2003 的基于x86 的计算机和基于x64 的计算机上，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。不过，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，也可以有GPT 磁盘。也使⽤将基本GPT 和MBR 磁盘的混合，但它们不是磁盘组的⼀部分。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得创建镜像卷有困难。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 分区样式。
可以使⽤ 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。有关 e 的详细信息，请参阅DiskPart。有关“磁盘管理”管理单元的详细信息，请参阅磁盘管理概述。有关Diskpart.efi 的详细信息，请参阅Intel ⽹站。
在基于Itanium 的计算机上的系统恢复⽅案中，请参阅计算机所附带的制造商⽂档来重新创建或恢复GPT 磁盘。
有关管理GPT 和MBR 磁盘的详细信息，请参阅可扩展固件接⼝或Microsoft Windows 资源⼯具包⽹站上的“Disk Manag ement”（磁盘管理）。
GPT的分区信息是在分区中，⽽不象MBR⼀样在主引导扇区，为保护GPT不受MBR类磁盘管理软件的危害，GPT在主引导扇区建⽴了⼀个保护分区(Protective MBR)的MBR分区表，这种分区的类型标识为0xEE，这个保护分区的⼤⼩在Windows下为12 8MB，Mac OS X下为200MB，在Window磁盘管理器⾥名为GPT保护分区，可让MBR类磁盘管理软件把GPT看成⼀个未知格式的分区，⽽不是错误地当成⼀个未分区的磁盘。
