Porównanie struktur partycji GPT i MBR

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak uruchomić komputer? Niezależnie od sprzętu lub systemu operacyjnego wszystkie komputery uruchamiają się przy użyciu tradycyjnego systemu BIOS-MBR lub nowszej metody UEFI-GPT stosowanej w najnowszych dostępnych wersjach systemów operacyjnych.

W tym artykule porównamy struktury partycji GPT i MBR; GPT oznacza GUID Partition Table, a MBR oznacza Master Boot Record. Najpierw zaczynamy od zrozumienia procesu rozruchu.

W poniższych rozdziałach podkreślono różnice między stylami partycji GPT i MBR, zawarto instrukcje dotyczące konwersji między tymi dwoma stylami oraz podano porady dotyczące wyboru.

Zrozumienie procesu uruchamiania komputera

Po naciśnięciu przycisku zasilania komputera rozpoczyna się wykonywanie, które ostatecznie załaduje system operacyjny do pamięci. To pierwsze wykonanie zależy od struktury partycji dysku twardego.

Mamy dwa rodzaje struktur partycji: MBR i GPT. Struktura partycji na dysku definiuje trzy rzeczy:

Struktura danych na dysku.
Kod używany podczas uruchamiania, jeśli partycja jest bootowalna.
Gdzie partycja zaczyna się i kończy.

Proces rozruchu MBR

Powrót do naszego procesu rozruchu. Więc jeśli twój system korzysta ze struktury partycji MBR, pierwszy proces wykonania załaduje BIOS. Teraz system BIOS - Basic Input / Output System zawiera oprogramowanie ładujące bootloadera. Oprogramowanie ładujące bootloadera zawiera funkcje niskiego poziomu, takie jak czytanie z klawiatury, uzyskiwanie dostępu do wyświetlania wideo, wykonywanie operacji we / wy dysku i kodu do ładowania bootloadera pierwszego etapu. Zanim BIOS może wykryć urządzenie rozruchowe, przechodzi przez sekwencję funkcji konfiguracji systemu, zaczynając od:

Autotest po włączeniu zasilania.
Wykrywanie i inicjowanie karty graficznej.
Wyświetlanie ekranu startowego systemu BIOS.
Przeprowadzanie krótkiego testu pamięci (RAM).
Konfigurowanie urządzeń plug and play
Identyfikacja urządzenia rozruchowego.

Gdy BIOS wykryje urządzenie rozruchowe, wczytuje pierwszy blok dysku tego urządzenia do pamięci. Pierwszym blokiem dysku jest MBR i ma on rozmiar 512 bajtów. Zawiera trzy elementy, które muszą zmieścić się w tej przestrzeni:

Program ładujący pierwszego stopnia (440 bajtów)
Tabela partycji dysku (16 bajtów na partycję X 4 partycje) - MBR obsługuje tylko 4 partycje, więcej informacji na ten temat później.
Sygnatury dysku (4 bajty)

Na tym etapie MBR skanuje tablicę partycji i ładuje rekord rozruchowy woluminu (VBR) do pamięci RAM.

VBR zwykle zawiera program inicjujący ładowanie programu (IPL), który jest kodem inicjującym proces rozruchu. Program ładujący program początkowy zawiera program ładujący drugiego etapu, który następnie ładuje operację. W systemach pochodnych Windows-NT, takich jak Windows XP, IPL najpierw ładuje inny program o nazwie NT Loader (w skrócie NTLDR), który następnie ładuje system operacyjny.

W systemach operacyjnych opartych na systemie Linux używany jest moduł ładujący o nazwie GRUB. Proces rozruchu jest podobny do opisanego powyżej, z tą różnicą, że nazywa się bootloaderami etapu 1 i 2.

Zgodnie z GRUB, program ładujący pierwszego etapu nazywa się GRUB etap 1. GRUB Etap 1 ładuje program ładujący drugiego etapu, znany jako GRUB Etap 2. Program ładujący drugiego etapu ładuje systemy operacyjne na dysk twardy i wyświetla użytkownikowi listę systemów operacyjnych do uruchomienia.

Proces uruchamiania GPT

Nadal trwa proces uruchamiania; przy strukturze partycji GPT dzieje się tak. GPT korzysta z interfejsu UEFI, co pozwala uniknąć procesu MBR przechowywania programu ładującego etap pierwszy, który następnie ładuje program ładujący etap 2. UEFI - Unified Extensible Firmware Interface jest bardziej zaawansowany niż BIOS i może parsować system plików, a nawet ładować pliki samodzielnie.

Po włączeniu komputera UEFI najpierw wykonuje funkcje konfiguracji systemu, takie jak zarządzanie energią, ustawianie dat i inne elementy zarządzania systemem, tak jak w systemie BIOS.

UEFI następnie odczytuje tabelę partycji GPT - GUID. GUID oznacza globalnie unikalny identyfikator. GPT znajduje się na pierwszych blokach dysku, tuż po bloku 0, który nadal zawiera MBR dla starszego systemu BIOS.

GPT definiuje tablicę partycji na dysku, z którego bootloader EFI identyfikuje partycję systemową EFI. Partycja systemowa zawiera programy ładujące dla wszystkich systemów operacyjnych zainstalowanych na innych partycjach dysku twardego. Program ładujący inicjuje menedżera rozruchu systemu Windows, który następnie ładuje system operacyjny.

W przypadku systemów operacyjnych opartych na systemie Linux dostępna jest wersja GRUB (Grand Unified Bootloader) obsługująca EFI, która ładuje plik taki jak grub.efi lub moduł ładujący EFI ładujący plik taki jak elilo.efi.

Być może zauważyłeś, że zarówno UEFI-GPT, jak i BIOS-MBR ładują bootloader bez bezpośredniego ładowania systemu operacyjnego. Jednak w UEFI nie ma konieczności przechodzenia przez wiele programów ładujących, jak widać w systemie BIOS. Proces uruchamiania odbywa się na początku w zależności od możliwości sprzętowych.

Różnice między strukturami partycji GPT i MBR

Jeśli kiedykolwiek próbowałeś zainstalować system operacyjny Windows 8 lub 10 na nowym komputerze, prawdopodobnie pojawi się pytanie, czy chcesz użyć struktury partycji MBR, czy GPT.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej lub planujesz skonfigurować komputer z nowym systemem operacyjnym, czytaj dalej. Omówiliśmy już różnice w procesach rozruchowych, o których należy pamiętać podczas partycjonowania dysku lub decydowania o strukturze partycji.

GPT jest nowszą i bardziej zaawansowaną strukturą partycjonowania i ma wiele zalet, które wymienię poniżej. MBR jest używany od dłuższego czasu, jest stabilny i wciąż najbardziej kompatybilny. Chociaż GPT może stopniowo zastępować MBR, ponieważ GPT ma bardziej zaawansowane funkcje, MBR jest nadal niezbędny w niektórych przypadkach.

Główny rekord rozruchowy

MBR to tradycyjna struktura partycjonowania do zarządzania partycją dysku. Ponieważ jest kompatybilny z większością systemów, nadal jest powszechnie używany przez większość ludzi. MBR znajduje się na pierwszym bloku dysku twardego lub, mówiąc prościej, na początku dysku twardego. Zawiera tablicę partycji - informacje o organizacji partycji logicznych na dysku twardym.

MBR zawiera również kod wykonywalny, który skanuje partycje w poszukiwaniu aktywnego systemu operacyjnego i inicjuje procedurę uruchamiania systemu operacyjnego.

Dysk MBR dopuszcza tylko cztery partycje podstawowe. JEŻELI chcesz uzyskać więcej partycji, możesz ustawić czwartą partycję jako partycję rozszerzoną, co pozwoli ci tworzyć w niej więcej partycji lub dysków logicznych.

MBR używa 32-bitowego zapisu partycji, więc każda partycja jest ograniczona do maksymalnie 2 TB.

Zalety

Jest kompatybilny z większością systemów.

Niedogodności

Umożliwia tylko 4 partycje, z opcją posiadania większej liczby partycji na czwartej partycji.
Ogranicza rozmiar partycji do maksymalnie 2 TB.
Informacje o partycjach przechowywane tylko w jednym miejscu - MBR. Jeśli zostanie uszkodzony, cały dysk twardy stanie się nieczytelny.

Tabela partycji GUID (GPT)

GPT to nowszy standard do definiowania struktury partycji dysku twardego. Używa GUID (globalnie unikalnych identyfikatorów) do zdefiniowania struktury partycji.

Jest to część standardu UEFI, co oznacza, że system oparty na UEFI może instalować tylko na dysku korzystającym z GPT, na przykład funkcja bezpiecznego rozruchu systemu Windows 8.

GPT pozwala na tworzenie nieograniczonej liczby partycji, chociaż niektóre systemy operacyjne mogą ograniczać do 128 partycji. Ponadto GPT nie ma ograniczenia rozmiaru partycji.

Zalety

Pozwala na nieograniczoną liczbę partycji - limitem jest system operacyjny, na przykład Windows dopuszcza do 128 partycji.
Nie ogranicza rozmiaru partycji - limit wielkości zależy od systemu operacyjnego. Limit jest większy niż jakikolwiek dysk wykonany na dzień dzisiejszy. W przypadku dysków z sektorami 512-bajtowymi obsługiwany jest maksymalny rozmiar 9, 4 ZB (Zettabyte to 1 099, 511, 627, 776 Terabajtów)
GPT przechowuje kopię partycji i danych rozruchowych i może odzyskać, jeśli dane są uszkodzone w głównym nagłówku GPT.
Przechowuje wartości kontrolne cyklicznej redundancji, aby sprawdzić integralność swoich danych (służy do weryfikacji integralności nagłówka GPT). W przypadku uszkodzenia GPT może zauważyć problem i podjąć próbę odzyskania uszkodzonych danych z innej lokalizacji na dysku.

Niedogodności

Może nie być kompatybilny ze starszymi systemami.

GPT vs MBR

GPT pozwala na nieograniczoną liczbę partycji, podczas gdy MBR dopuszcza tylko 4 partycje
GPT pozwala na nieograniczony rozmiar partycji, podczas gdy MBR pozwala tylko na 2 TB.
GPT przechowuje kopię danych partycji, umożliwiając odzyskanie w przypadku uszkodzenia w głównym nagłówku GPT; MBR przechowuje tylko jedną kopię danych partycji w pierwszym bloku dysku twardego, co powoduje, że dysk nie nadaje się do użytku w przypadku uszkodzenia danych partycji.
GPT przechowuje wartości kontrolne cyklicznej redundancji, aby nadal sprawdzać, czy dane na dysku są nadal nienaruszone, i może wykonać niezbędne naprawy z innych części dysku w przypadku uszkodzenia; MBR nie ma możliwości sprawdzenia, czy dane na dysku są nadal nienaruszone, możesz dowiedzieć się tylko, kiedy komputer nie uruchamia się lub gdy partycje znikają.

Kompatybilność z systemem operacyjnym

Pierwszy blok (blok 0) dysku GPT zawiera ochronny MBR, który zawiera informacje wskazujące, że dysk ma jedną partycję rozciągającą się na cały dysk. W przypadku użycia starego narzędzia, które może tylko odczytywać dyski MBR, zidentyfikuje jedną partycję rozciągającą się na cały dysk twardy. W ten sposób zapewnia, że stare narzędzie nie pomyli dysku GPT z opróżnieniem i nie zastąpi danych GPT nowym MBR.

Ten MBR chroni dane GPT przed nadpisaniem.

Książki Intel Mac Book domyślnie używają GPT i nie można zainstalować Mac OS X na systemie MBR. Mimo że Mac OS X może działać na dysku MBR, instalacja na nim jest niemożliwa. Dosłownie próbowałem tego bez powodzenia.

Większość systemów operacyjnych Linux jest zgodnych z GPT. Podczas konfigurowania systemu operacyjnego Linux na dysku GRUB 2 zostanie zainstalowany jako program ładujący.

W przypadku systemów operacyjnych Windows rozruch z GPT jest możliwy tylko na komputerach z systemem UEFI i 64-bitowych wersjach systemu Windows Vista, 7, 8, 10 i odpowiednich wersjach serwerów. Jeśli kupiłeś laptopa, który został fabrycznie zainstalowany z 64-bitową wersją systemu Windows 8, prawdopodobnie używasz GPT.

Domyślna konfiguracja systemu Windows 7 i wcześniejszych wersji to MBR, ale nadal możesz przekonwertować na GPT, jak wyjaśnię w tym artykule.

Wszystkie wersje systemu Windows Vista, 7, 8, 10 mogą odczytywać dane GPT i korzystać z nich - ale nie można ich uruchomić z dysków GPT bez interfejsu UEFI.

Więc GPT czy MBR?

Możesz czuć się komfortowo z MBR lub GPT. Biorąc jednak pod uwagę zalety GPT w porównaniu z MBR, jak wspomniano wcześniej, oraz fakt, że migrują do niego nowoczesne komputery, prawdopodobnie możesz rozważyć użycie GPT. Jeśli Twoim celem jest obsługa starszych systemów lub chcesz uruchomić komputer z tradycyjnym systemem BIOS, musisz trzymać się MBR.

Sprawdź typ partycji dysku twardego

Możesz sprawdzić typ partycji dowolnego dysku twardego podłączonego do komputera z systemem Windows za pomocą narzędzia Zarządzanie dyskami. Aby uruchomić Zarządzanie dyskami, wykonaj następujące czynności:

Użyj skrótu klawiaturowego Windows-R, aby otworzyć okno uruchamiania.

Wpisz diskmgmt.msc i naciśnij klawisz Enter.

Windows skanuje dyski twarde i po krótkiej chwili wyświetla reprezentację. Aby sprawdzić typ partycji dowolnego dysku twardego, zacznij od kliknięcia prawym przyciskiem myszy kafelków dysku w dolnej połowie interfejsu. Ważne jest, aby kliknąć prawym przyciskiem myszy dysk 1, dysk 2 itd., A nie partycje.

Wybierz opcję właściwości z menu kontekstowego, które zostanie otwarte. Spowoduje to otwarcie okna właściwości wybranego dysku.

Przejdź na kartę Woluminy i spójrz na wartość stylu partycji pod informacjami o dysku na stronie, która zostanie otwarta. Podświetla typ partycji.

Jeśli wolisz korzystać z wiersza poleceń, możesz zamiast tego wykonać następujące czynności. Zaletą tej metody jest to, że jest ona nieco szybsza, ponieważ bezpośrednio wyświetla listę wszystkich dysków i styl partycji.

Naciśnij klawisz Windows, wpisz cmd.exe, przytrzymaj klawisz Ctrl i Shift, a następnie naciśnij klawisz Enter.
Potwierdź monit UAC, który się otworzy, To otworzy okno wiersza polecenia z podwyższonym poziomem uprawnień.
Wpisz polecenie diskpart i naciśnij klawisz Enter.
Wpisz list disk i wciśnij Enter ponownie.

Wszystkie dyski są teraz wymienione. Sprawdź kolumnę Gpt, aby dowiedzieć się, czy konkretny dysk to MBR czy GPT. Jeśli zobaczysz * w kolumnie, oznacza to, że dysk używa GPT, jeśli nie, używa MBR.

Konwertowanie między MBR a GPT podczas instalacji systemu Windows

Istnieją dwa typowe komunikaty o błędach, które mogą pojawić się podczas instalowania systemu Windows na dysku twardym:

Błąd nr 1: „Nie można zainstalować systemu Windows na tym dysku. Wybrany dysk nie jest w stylu partycji GPT. ”
Błąd nr 2: „Nie można zainstalować systemu Windows na tym dysku. Wybrany dysk ma styl partycji GPT”.

Gdy pojawi się jeden z tych komunikatów o błędach, może nie być możliwe wybranie partycji, aby kontynuować instalację. Ale to nie znaczy, że Twój komputer ma problem.

Jak już wiesz, MBR i GPT to dwie zupełnie różne struktury partycji dysku twardego. MBR jest tradycyjną strukturą partycjonowania, a GPT jest nowszym standardem.

Błąd nr 1 pojawia się, gdy próbujesz zainstalować system Windows na komputerze z systemem UEFI, ale partycja dysku twardego nie jest skonfigurowana do pracy w trybie UEFI lub zgodności ze starszym BIOSem. Istnieją dwie opcje Microsoft TechNet, które pomogą ci obejść ten błąd.

Uruchom ponownie komputer w starszym trybie zgodności z systemem BIOS. Ta opcja pozwala zachować istniejący styl partycji.
Sformatuj dysk dla interfejsu UEFI przy użyciu stylu partycji GPT. Ta opcja umożliwia korzystanie z funkcji oprogramowania układowego UEFI komputera. Możesz to zrobić samodzielnie, ponownie formatując dysk, postępując zgodnie z instrukcjami podanymi poniżej. Zawsze wykonaj kopię zapasową danych przed wykonaniem tego kroku.

Oczywiście istnieją programy narzędziowe innych firm, które pomagają przekonwertować dysk na format GPT i zachować dane, ale zawsze można bezpiecznie wykonać kopię zapasową danych na wypadek, gdyby narzędzie nie zakończyło konwersji

Instrukcje dotyczące konwersji dysku twardego z MBR na GPT

Korzystanie z Instalatora systemu Windows

Wyłącz komputer i włóż nośnik instalacyjny systemu Windows (może to być dysk flash USB lub DVD)
Uruchom komputer do napędu DVD lub USB flash w trybie UEFI.
Wybierz Niestandardowy, wybierając typ instalacji.
Zostanie wyświetlony ekran z komunikatem: „Gdzie chcesz zainstalować system Windows?” Wybierz wszystkie partycje na dysku, a następnie wybierz Usuń.
Po pomyślnym usunięciu dysk pokaże pojedynczy obszar nieprzydzielonego miejsca.
Wybierz nieprzydzielone miejsce i kliknij Dalej. Windows wykrywa, że komputer został uruchomiony w trybie UEFI, i automatycznie formatuje dysk przy użyciu formatu dysku GPT, a tym samym konwertuje go. Następnie rozpocznie się instalacja.

Korzystanie z ręcznej konwersji

Wyłącz komputer i włóż instalacyjny dysk DVD lub dysk flash USB z systemem Windows.
Uruchom komputer do napędu DVD lub USB flash w trybie UEFI.
W konfiguracji systemu Windows naciśnij klawisze Shift + F10, aby otworzyć wiersz polecenia. Pamiętaj, aby nacisnąć Enter po wpisaniu następujących poleceń.
Otwórz narzędzie diskpart, wpisując: diskpart
Aby zidentyfikować dysk do konwersji, wpisz listę dysków i powinieneś zobaczyć: listę dysków
Wybierz napęd z listy dysków, używając numeru dysku z poprzedniego kroku, wpisując wybierz dysk, jak pokazano w przykładzie: wybierz dysk #
Wyczyść dysk, pisząc: wyczyść
Konwertuj na GPT, wpisując: konwersja gpt
Wpisz polecenie exit, a następnie naciśnij klawisz Enter, aby zamknąć partycję dysku.
Zamknij wiersz polecenia, aby wrócić do instalacji systemu Windows.
Wybierając typ instalacji, wybierz Niestandardowy. Dysk pojawi się jako pojedyncza partycja nieprzydzielonego miejsca.
Wybierz to nieprzydzielone miejsce i kliknij Dalej. Windows rozpocznie instalację.

Instrukcje konwersji dysku twardego z GPT na MBR

Czasami może być konieczna konwersja do struktury partycji MBR, na przykład gdy zobaczysz komunikat o błędzie poniżej podczas próby instalacji systemu Windows na dysku.

„Nie można zainstalować systemu Windows na tym dysku. Wybrany dysk ma styl partycji GPT.”

Ładowanie z GPT jest obsługiwane tylko w 64-bitowych wersjach systemu Windows Vista, 7, 8, 10 i odpowiednich wersjach serwerów w systemach opartych na UEFI. Powyższy komunikat o błędzie pokazuje, że komputer nie obsługuje interfejsu UEFI, dlatego można używać tylko systemu BIOS współpracującego ze strukturą partycji MBR.

Aby obejść ten komunikat o błędzie, Microsoft TechNet sugeruje następujące opcje:

Uruchom ponownie komputer w starszym trybie zgodności z systemem BIOS. Ta opcja pozwala zachować istniejący styl partycji.
Sformatuj dysk do MBR, aby był obsługiwany przez funkcje oprogramowania układowego komputera. Ten krok spowoduje wyczyszczenie wszystkich danych, dlatego przed kontynuowaniem pamiętaj o wykonaniu kopii zapasowej. Oczywiście istnieją programy narzędziowe innych firm pomagające przekonwertować dysk do formatu MBR i zachować dane, ale zawsze można bezpiecznie wykonać kopię zapasową danych na wypadek, gdyby narzędzie nie zakończyło konwersji.

Jeśli wybierzesz opcję drugą konwersji na MBR, wykonaj następujące kroki:

Korzystanie z Instalatora systemu Windows

Wyłącz komputer i włóż nośnik instalacyjny systemu Windows (może to być dysk flash USB lub DVD)
Uruchom komputer na dysk DVD lub dysk flash USB w trybie BIOS.
Wybierz Niestandardowy, wybierając typ instalacji.
Zostanie wyświetlony ekran z komunikatem: „Gdzie chcesz zainstalować system Windows?” Wybierz wszystkie partycje na dysku, a następnie wybierz Usuń.
Po pomyślnym usunięciu dysk pokaże pojedynczy obszar nieprzydzielonego miejsca. Wybierz nieprzydzielone miejsce i kliknij Dalej. System Windows wykrywa, że komputer został uruchomiony w trybie BIOS i automatycznie formatuje dysk przy użyciu formatu dysku MBR, a tym samym konwertuje go. Następnie rozpocznie się instalacja.

Korzystanie z ręcznej konwersji

Wyłącz komputer i włóż instalacyjny dysk DVD lub dysk flash USB z systemem Windows.
Uruchom komputer na dysk DVD lub dysk flash USB w trybie BIOS.
W konfiguracji systemu Windows naciśnij klawisze Shift + F10, aby otworzyć wiersz polecenia. Pamiętaj, aby nacisnąć Enter po wpisaniu następujących poleceń.
Otwórz narzędzie diskpart, wpisując: diskpart
Aby zidentyfikować dysk do konwersji, wpisz następujące informacje: wyświetl listę dysku
Wybierz napęd z listy dysków, używając numeru dysku z poprzedniego kroku, wpisując wybierz dysk, jak pokazano w przykładzie: wybierz dysk #
Wyczyść dysk, pisząc: wyczyść
8. Konwertuj na MBR, wpisując: convert mbr
Wpisz polecenie exit i naciśnij klawisz Enter, aby zamknąć partycję dysku.
Zamknij wiersz polecenia, aby wrócić do instalacji systemu Windows.
Wybierając typ instalacji, wybierz Niestandardowy. Dysk pojawi się jako pojedyncza partycja nieprzydzielonego miejsca.
Wybierz to nieprzydzielone miejsce i kliknij Dalej. Windows rozpocznie instalację.

Filmy edukacyjne

Co to są partycje dysków?

Różnice między BIOS i UEFI

Tabele partycji MBR i GPT

Zasoby

Następujące zasoby oferują dalsze informacje na temat stylów partycji MBR lub GPT:

Uruchom system w trybie UEFI lub starszym trybie BIOS (Microsoft Technet)
Ładowanie z GPT (Rod Smith)
Zmień główny dysk rekordu rozruchowego na dysk z tabelą partycji GUID (Microsoft Technet)
Różnica między GPT a MBR (HowToGeek)
Tabela partycji GUID (Wikipedia)
Problemy ze starszymi bios z GPT (Rod Smith)
Główny rekord rozruchowy (Microsoft Technet)
Windows i GPT FAQ (Microsoft Hardware Dev Center)
Instalacja systemu Windows: instalacja przy użyciu stylu partycji MBR lub GPT (Microsoft Technet)