硬盤分區類型全解析：主分區 / 擴展 / 邏輯分區到底怎麼工作的？ | 中文配音

當你按下電腦電源鍵時,系統的固件即BIOS或UDFI。 首先會檢查所有組件是否工作正常。 這個過程叫做POST。 之後,它會在你係統的存儲設備上尋找一組特殊的指令。 這組指令就叫做引導加載程序。 引導程序主要有兩種存儲方式。 一種是MBR,另一種是GPT。 但在此之前,先了解它的來源。 每個操作系統都自帶引導加載程序。 在安裝時,操作系統會把它放在存儲設備的特定位置。 這個位置取決於你的系統使用的是哪種固件, 無論是BIOS還是UDFI。 如果你的系統使用BIOS固件, 那麼在操作系統安裝期間, 引導加載程序會被存儲在存儲設備的第一個扇區。 這個引導加載程序被稱爲MBR, 即主引導記錄。 這樣的分區就叫做MBR分區。 它只佔用512字節。 安裝後,BIOS只會在這個扇區尋找引導加載程序。 MBR的問題在於它與BIOS固件綁定, 而BIOS只支持最大2K倍的磁盤。 這意味着,如果你嘗試在3TB的硬盤上使用BIOS安裝Windows, 可能會看到錯誤提示,說無法在此捲上安裝Windows。 即使安裝勉強成功, 系統也只能識別最多2TB的硬盤空間, 剩餘的空間將無法使用。 同樣,如果你嘗試創建超出支持限制的分區, 系統會顯示錯誤,提示分區數量超限。 此外,MBR只存儲一份關鍵數據, 如果損壞,系統將無法啓動。 這清楚表明BIOS對現代系統有多落後。 另一方面,像UEFI這樣的現代固件則使用GPT分區系統。 在這個系統中,緊隨前512字節之後的空間, 不再存放小小的引導加載程序, 而是用來存儲一個特殊分區的地址。 這個分區叫做EFI系統分區, 我稍後會解釋什麼是EFI分區。 UEFI支持非常大的存儲設備, 遠超舊的2TB限制, 並且默認支持單個驅動器上多達128個分區, 最大分區容量可達驚人的18A字節。 由於這些能力,與現代系統相比, GPT比MBR靈活得多,更快,也更可靠。 最棒的是,GPT是一個冗餘系統。 它在磁盤的最末端, 額外存儲了一份關鍵分區數據的副版, 以便在數據損壞時恢復系統。 EFI系統分區,簡稱ESP, 是現代系統中用於存儲啓動文件的一個特殊分區。 在GPT驅動器上安裝操作系統時, 這個分區會自動創建。 它通常沒有驅動信號,對用戶是隱藏的。 系統啓動時,固件首先讀取磁盤上的分區表, 然後分區表會指向這個EFI分區, 固件從這裏加載所需的啓動文件來啓動操作系統。 這個分區也可以包含多個操作系統的啓動文件。 這就是爲什麼它被用於雙啓動設置。 它通常體積很小,格式化爲FAT32文件系統, 以便固件輕鬆讀取。 交換分區 把你電腦的內存想象成你工作的實體書桌。 有時候你打開的書和文件夾太多, 桌子就完全滿了。 當你的書桌內存空間用完時, 電腦並不會直接崩潰。 相反,它會把你一段時間沒碰的文件夾 挪到一個叫做交換分區的特殊溢出區。 這位桌面騰出空間,方便處理新任務。 若需舊文件夾, 電腦會將其換回桌面, 並移出其他內容堂位。 因爲交換分區在你的硬盤或SSD上, 而不是在快速的內存芯片裏, 所以它比實際內存慢得多。 若交換空間使用過多, 電腦會變卡頓。 交換分區主要在Linux系統上創建和使用。 恢復分區 把恢復分區想象成藏在汽車後備箱裏的備胎。 雖不常用,但抱胎時能救命。 這個分區裏存的不是普通的照片或電影, 而是一個特殊的Windows應急版本, 叫做恢復環境。 它包含故障排除工具, 可以掃描錯誤,撤銷最近的更新, 甚至將你的整個電腦重置回剛買來的狀態。 它待在獨立的房間裏, 所以即使你的主Windows系統C盤中了病毒 或出現嚴重系統錯誤, 恢復工具始終保持安全。 如果Windows連續多次啓動失敗, 電腦會自動拉起緊急手柄, 轉而從這個分區啓動。 然後它會詢問你 是否要嘗試自動修復或重置此電腦。 主分區 主分區是存儲驅動器的主要部分, 操作系統可以安裝並從這裏啓動。 在舊的基於NBR的系統中, 一個磁盤最多可以有四個主分區。 每一個分區可將系統獲得數據。 其中,通常有一個分區被標記爲活動分區。 這個分區包含NBR引導夾載程序的第二階段, 系統用它來啓動操作系統。 主分區簡單直接, 系統無需任何額外結構, 就能輕鬆訪問它們。 然而限制在於數量, 因爲NBR只允許四個主分區, 這限制了磁盤的劃分方式。 擴展分區 擴展分區是一種特殊類型的分區, 是爲了克服NBR只能有四個主分區的限制而創建的。 擴展分區不直接存儲數據, 而是像一個容器。 它包含多個邏輯分區, 這時的系統可以突破NBR規定的四個分區限制。 但是,擴展分區本身不能直接用於安裝操作系統, 它只作爲一個結構來組織額外的分區。 此外,擴展分區會佔用四個主分區中的一個名額。 所以,一個驅動器上只能有三個主分區和一個擴展分區。 邏輯分區 邏輯分區是在擴展分區內部創建的分區。 與主分區不同, 邏輯分區不會被系統直接識別爲獨立的可啓動分區。 不過,根據具體設置, 它們仍可用於存儲數據, 甚至安裝操作系統, 主要優勢在於靈活性。 你可以在單個擴展分區內創建多個邏輯分區, 從而更好的組織數據。 MSR分區 即微軟保留分區。 這是現代Windows系統所用驅動器上自動創建的一個小型隱藏分區。 它的唯一目的是爲系統使用預留空間。 例如,如果Windows需要執行特殊磁盤操作, 比如將基本磁盤轉換爲動態磁盤, 它會壓縮MSR分區並利用回收的這點微小空間來存儲新的管理數據。 你通常不會看到或與這個分區交互, 但它在幕後扮演着重要角色。 沒有它,Windows中的某些磁盤管理操作可能無法正常工作。 你的存儲空間並非一個大整體, 它被精心劃分爲不同類型的分區,各司其職。 有些直接使用,有些在後臺維持系統運行。 如果覺得有幫助,請訂閱。 告訴我下期內容,我會繼續簡單講解。