MBR 与 GPT（逻辑块寻址）

Question

通过MBR / GPT我对从 MBR (2^32) 到 GPT (2^64) 的过渡有点困惑。

如果您细分从CHS到LBA寻址的历史记录：

• CHS (24Bits) - 8GB 限制（1979 - 引入“固定块架构”）
• CHS (28Bits) - 128GB 限制 (1994 - EIDE/ATA2)
• LBA (22Bits) - 2GB 限制 (1986 - IDE)
• LBA (28Bits) - 128GB 限制 (1994 - ATA-1)
• LBA (48Bits) - 144PB 限制 (2002 - ATA-6)

----这是ATA历史的细分---

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维基百科（LBA）：

而保存地址的磁盘和内存数据结构中的条目大小通常为 32 或 64 位。

这是基于处理器 (32/64)....

那么阻止 MBR 寻址 (2^64) 的原因是什么？

Answer 1

虽然没有任何限制计算机对所有 2 ^{64 个}地址进行逻辑寻址，但由于 MBR 样式分区标头的实现而发生限制。在大多数 IBM 兼容计算机中普遍实现的标准 DOS 样式 MBR 中，每个 16 字节分区条目只有一个 4 字节（32 位）LBA 扇区地址的空间。

因为这只允许一个最多寻址 2 ^{32 个}扇区，并且给定每个扇区是 512 字节，任何 MBR 样式分区可以访问的最大可能范围是 2 ³² x 512 字节，等于 2048 GiB，或 2 TiB . 使用具有更大扇区大小（例如 4096 字节）的驱动器会将最大范围扩展到 16 TiB，但这需要计算机和操作系统与标准 512 字节扇区以外的更大扇区大小兼容。

这也在维基百科关于逻辑块寻址的文章中进行了简要讨论：

当前的 48 位 LBA 方案于 2003 年根据 ATA-6 标准推出，允许寻址高达 128 PiB。[...] 但是，常见的 DOS 样式主引导记录 (MBR) 分区表仅支持最大 2 TiB 的磁盘分区。对于较大的分区，这需要由另一种方案替换，例如 GUID 分区表 (GPT)，它与当前的 INT 13h 扩展具有相同的 64 位限制。

实际上，在 GPT 样式的分区中，有两个 8 字节字段指定该分区的起始和结束逻辑块地址，将可寻址范围扩展到 2 ^{64 个}扇区。通过将扇区大小（通常为 512 或 4096 字节）乘以 2 ^{64 ，}可以执行与上述类似的计算来计算磁盘的最大分区大小。

最后要注意的是，GPT 分区表的实现/布局也略有不同。MBR 样式的分区以 CHS（3 字节）格式存储开始扇区和结束扇区，以及以 LBA 格式（每个 4 字节）存储分区的开始扇区和大小。GPT 取消了这个约定，而是存储两个 LBA（8 字节）值，代表该分区的开始和结束扇区，包括在内。