Porovnání struktur oddílů GPT a MBR

Přemýšleli jste někdy, jak se počítač zavádí? Bez ohledu na hardware nebo operační systém se všechny počítače začínají používat buď tradiční BIOS-MBR nebo novější metodu UEFI-GPT používanou nejnovějšími dostupnými operačními systémy.

V tomto článku budeme porovnat struktury oddílů GPT a MBR; GPT znamená GUID Partition Table, zatímco MBR znamená Master Boot Record. Nejprve začneme pochopením zaváděcího procesu.

Následující kapitoly zdůrazňují rozdíly mezi styly oddílů GPT a MBR, obsahují pokyny k převodu mezi těmito dvěma styly a nabízejí rady, co si vybrat.

Porozumění procesu spouštění počítače

Když stisknete tlačítko napájení vašeho počítače, spustí se spuštění, které nakonec načte operační systém do paměti. Toto první spuštění závisí na struktuře oddílů pevného disku.

Máme dva typy struktur oddílů: MBR a GPT. Struktura oddílů na jednotce definuje tři věci:

  1. Struktura dat na jednotce.
  2. Kód používaný během spouštění, pokud je oddíl zaváděcí.
  3. Kde oddíl začíná a končí.

Proces zavádění systému MBR

Zpět k našemu zaváděcímu procesu. Takže pokud váš systém používá strukturu oddílů MBR, první proces spuštění načte BIOS. Nyní BIOS - Basic Input / Output System obsahuje firmware zavaděče. Firmware zavaděče obsahuje funkce na nízké úrovni, jako je čtení z klávesnice, přístup k zobrazení videa, provádění vstupně-výstupních operací na disku a kód pro načtení zavaděče první fáze. Než systém BIOS dokáže detekovat spouštěcí zařízení, projde řadou funkcí pro konfiguraci systému počínaje:

  • Samočinný test po zapnutí.
  • Detekce a inicializace grafické karty.
  • Zobrazení úvodní obrazovky systému BIOS.
  • Provádění testu krátké paměti (RAM).
  • Konfigurace zařízení plug and play
  • Identifikace spouštěcího zařízení.

Jakmile systém BIOS zjistí spouštěcí zařízení, přečte první blok disku tohoto zařízení do paměti. První diskový blok je MBR a má velikost 512 bytů. Obsahuje tři položky, které se do tohoto prostoru vejdou:

  • Zavaděč fáze jedna (440 bajtů)
  • Tabulka diskových oddílů (16 bajtů na oddíly X4 oddílů) - MBR podporuje pouze 4 oddíly, více informací o tom později.
  • Podpisy disků (4 bajty)

V této fázi MBR prohledá tabulku oddílů a nahraje svazek Boot Record (VBR) do RAM.

VBR obvykle obsahuje Initial Program Loader (IPL), což je kód, který inicializuje zaváděcí proces. Počáteční zavaděč programů zahrnuje zaváděcí program druhé fáze, který pak načte provoz. V systémech odvozených od Windows-NT, jako je Windows XP, IPL nejprve načte další program s názvem NT Loader (zkráceně NTLDR), který pak načte operační systém.

V operačních systémech Linux se používá zavaděč s názvem GRUB. Proces spouštění je podobný procesu popsanému výše, jediný rozdíl spočívá v pojmenování zavaděčů fáze 1 a fáze 2.

V rámci GRUB se zavaděč první fáze nazývá GRUB stupeň 1. GRUB 1. fáze načítá zaváděcí program druhé fáze známý jako GRUB 2. stupeň. Zaváděcí zavaděč druhé fáze načítá operační systémy na pevný disk a předkládá uživateli seznam operačních systémů, které se mají zavést.

Proces zavádění GPT

Stále probíhá zaváděcí proces; se strukturou oddílů GPT se stane následující. GPT používá UEFI, který zabraňuje procesu MBR ukládání jednoho zavaděče fáze, který pak zavádí zavaděč fáze 2. UEFI - Unified Extensible Firmware Interface je pokročilejší než BIOS a dokáže analyzovat systém souborů a dokonce i načítat soubory samostatně.

Při napájení počítače tedy UEFI nejprve provádí funkce pro konfiguraci systému, jako je správa napájení, data nastavení a další součásti správy systému, stejně jako v systému BIOS.

UEFI pak přečte tabulku oddílů GPT - GUID. GUID je zkratka pro Globally Unique IDentifier. GPT je umístěn na prvních blocích jednotky, hned po bloku 0, který stále drží MBR pro starší BIOS.

GPT definuje tabulku oddílů na disku, ze kterého zavaděč EFI identifikuje systémový oddíl EFI. Systémový oddíl obsahuje zavaděče pro všechny operační systémy nainstalované v jiných oddílech na pevném disku. Zavaděč inicializuje správce spouštění systému Windows, který poté načte operační systém.

V operačních systémech Linux je k dispozici verze GRUB (Grand Unified Bootloader), která načítá soubor, jako je grub.efi nebo zavaděč EFI, který načítá soubor, jako je elilo.efi.

Možná jste si všimli, že UEFI-GPT i BIOS-MBR načítají bootloader bez přímého načtení operačního systému. V UEFI však neprobíhá několik zavaděčů, jak je vidět v systému BIOS. Proces spouštění probíhá úplně první v závislosti na hardwarových možnostech.

Rozdíly mezi strukturami oddílů GPT a MBR

Pokud jste se někdy pokusili nainstalovat operační systém Windows 8 nebo 10 na nový počítač, je pravděpodobné, že se vás zeptá, zda chcete použít strukturu oddílů MBR nebo GPT.

Pokud se chcete dozvědět více nebo plánujete nastavení počítače pomocí nového operačního systému, pokračujte ve čtení. Již jsme se podívali na rozdíly v zaváděcích procesech, které byste měli mít na paměti při rozdělení disku nebo při rozhodování o struktuře oddílů.

GPT je novější a pokročilejší struktura dělení a má mnoho výhod, jak uvedu níže. MBR se používá již dlouhou dobu, je stabilní a stále nejkompatibilnější. Přestože GPT může postupně nahrazovat MBR, protože GPT má pokročilejší funkce, v některých případech je MBR stále nezbytná.

Master Boot Record

MBR je tradiční struktura oddílů pro správu diskových oddílů. Protože je kompatibilní s většinou systémů, většina lidí jej stále používá. MBR spočívá v úplně prvním bloku pevného disku, nebo zjednodušeně řečeno, na začátku pevného disku. Obsahuje tabulku oddílů - informace o organizaci logických oddílů na pevném disku.

MBR také obsahuje spustitelný kód, který prohledává oddíly pro aktivní OS a inicializuje proceduru spouštění pro OS.

Disk MBR umožňuje pouze čtyři primární oddíly. POKUD chcete více oddílů, můžete nastavit čtvrtý oddíl jako rozšířený oddíl a umožní vám v něm vytvořit více dílčích oddílů nebo logických jednotek.

Nástroj MBR používá k záznamu oddílu 32bitový oddíl, takže každý oddíl je omezen na maximální velikost 2 TB.

Výhody

  • Je kompatibilní s většinou systémů.

Nevýhody

  • Umožňuje pouze 4 oddíly s možností mít více oddílů ve 4. oddílu.
  • Omezuje velikost oddílu na maximálně 2 TB.
  • Informace o oddílech uložené pouze na jednom místě - MBR. Pokud dojde k poškození, celý pevný disk bude nečitelný.

Tabulka oddílů GUID (GPT)

GPT je novější standard pro definování struktury oddílů pevného disku. K definování struktury oddílů používá GUID (Globally Unique Identifiers).

Je součástí standardu UEFI, což znamená, že systém založený na UEFI lze nainstalovat pouze na jednotku, která používá GPT, například funkci Windows 8 Secure Boot.

GPT umožňuje vytvoření neomezených oddílů, i když některé operační systémy mohou omezit na 128 oddílů. GPT také nemá omezení na velikost oddílu.

Výhody

  • Umožňuje neomezený počet oddílů - limit je operační systém, například Windows umožňuje až 128 oddílů.
  • Neomezuje velikost oddílu - omezení velikosti závisí na operačním systému. Jeho limit je větší než jakýkoli disk vyrobený k dnešnímu dni. U disků s 512-bajtovými sektory je podporována maximální velikost 9, 4 ZB (Zettabyte je 1 099 511 627 776 Terabajtů).

  • GPT ukládá kopii oddílů a spouštěcích dat a může se obnovit, pokud jsou data poškozena v primární hlavičce GPT.
  • Ukládá kontrolní hodnoty cyklické redundance pro kontrolu integrity svých dat (používá se k ověření integrity záhlaví GPT). V případě poškození si GPT může všimnout problému a pokusit se obnovit poškozená data z jiného umístění na jednotce.

Nevýhody

  • Nemusí být kompatibilní se staršími systémy.

GPT vs. MBR

  • GPT umožňuje neomezený počet oddílů, zatímco MBR umožňuje pouze 4 oddíly
  • GPT umožňuje neomezenou velikost oddílu, zatímco MBR umožňuje pouze 2TB.
  • GPT ukládá kopii dat oddílu umožňující obnovu v případě poškození v primární hlavičce GPT; Nástroj MBR ukládá pouze jednu kopii dat oddílu v prvním bloku pevného disku, takže disk není použitelný v případě poškození dat oddílu.
  • GPT ukládá kontrolní hodnoty cyklické redundance, aby bylo možné stále kontrolovat, zda jsou data na jednotce stále neporušená, a v případě poškození může provést potřebné opravy z jiných částí disku; MBR nemá žádný způsob, jak zjistit, zda jsou data na disku stále neporušená, můžete zjistit pouze tehdy, když se počítač nepodaří zavést systém nebo když oddíly zmizí.

Kompatibilita operačního systému

První blok (blok 0) jednotky GPT obsahuje ochrannou MBR, která obsahuje informace ukazující, že jednotka má jeden oddíl rozkládající se po celé jednotce. V případě, že používáte starý nástroj, který umí číst pouze MBR disky, bude identifikovat jeden oddíl, který se rozprostírá po celém pevném disku. Tímto způsobem zajistí, že starý nástroj nezmění jednotku GPT za prázdnou a nakonec přepíše svá data GPT novou MBR.

Tato MBR chrání data GPT před přepsáním.

Knihy Intel Mac Books ve výchozím nastavení používají GPT a není možné nainstalovat Mac OS X do systému MBR. Přestože Mac OS X může běžet na MBR disku, instalace na něj není možná. Doslova jsem to zkusil bez úspěchu.

Většina operačních systémů Linux je kompatibilní s GPT. Při nastavení operačního systému Linux na disk bude jako bootloader nainstalován GRUB 2.

U operačních systémů Windows je spouštění z GPT možné pouze v počítačích založených na UEFI se 64bitovými verzemi Windows Vista, 7, 8, 10 a odpovídajícími verzemi serveru. Pokud jste si zakoupili notebook, který byl předinstalován s 64bitovou verzí systému Windows 8, je pravděpodobné, že používá GPT.

Výchozí konfigurace pro Windows 7 a starší verze je MBR, ale stále můžete převést na GPT, jak vysvětlím v tomto článku.

Všechny verze Windows Vista, 7, 8, 10 mohou číst a používat GPT pro data - ale nemohou zavést z jednotek GPT bez UEFI.

Takže GPT nebo MBR?

Můžete být spokojeni s MBR nebo GPT. Ale vzhledem k výhodám, které má GPT oproti MBR, jak bylo uvedeno dříve, a vzhledem k tomu, že moderní počítače k ​​němu migrují, pravděpodobně byste měli zvážit použití GPT. Pokud je vaším cílem podpora starších systémů nebo chcete spustit počítač, který používá tradiční BIOS, budete se muset držet MBR.

Zkontrolujte typ oddílu pevného disku

Typ diskového oddílu jakéhokoli pevného disku připojeného k počítači se systémem Windows můžete zkontrolovat pomocí nástroje Správa disků. Chcete-li spustit správu disků, postupujte takto:

K otevření pole spuštění použijte klávesovou zkratku Windows-R.

Zadejte diskmgmt.msc a stiskněte klávesu Enter.

Windows prohledá pevné disky a po krátké chvíli zobrazí reprezentaci. Chcete-li zkontrolovat typ oddílu jakéhokoli pevného disku, začněte klepnutím pravým tlačítkem myši na dlaždice disku v dolní polovině rozhraní. Je důležité kliknout pravým tlačítkem myši na disk 1, disk 2 atd., Nikoli na oddíly.

Z kontextové nabídky, která se otevře, vyberte možnost vlastností. Otevře se okno vlastností vybraného disku.

Přepněte se na kartu Svazky a podívejte se na hodnotu stylu oddílu v části Informace o disku na otevřené stránce. Zdůrazňuje typ oddílu.

Pokud dáváte přednost použití příkazového řádku, můžete místo toho provést následující. Výhodou této metody je, že je o něco rychlejší, protože uvádí všechny disky a styl oddílů přímo.

  1. Klepněte na klávesu Windows, zadejte příkaz cmd.exe, podržte klávesu Ctrl a klávesu Shift a stiskněte klávesu Enter.
  2. Potvrďte výzvu UAC, která se otevře. Tím se otevře okno se zvýšeným příkazem.
  3. Zadejte diskpart a stiskněte klávesu Enter.
  4. Zadejte disk se seznamem a stiskněte klávesu Enter znovu.

Všechny disky jsou nyní uvedeny. Ve sloupci Gpt zjistěte, zda je konkrétní disk MBR nebo GPT. Pokud ve sloupci uvidíte *, znamená to, že disk používá GPT, pokud jej nepoužíváte, používá MBR.

Převod mezi MBR a GPT během instalace Windows

Při instalaci oken na pevný disk se pravděpodobně zobrazí dvě běžné chybové zprávy:

  • Chyba č. 1: „Windows nelze nainstalovat na tento disk. Vybraný disk není ve stylu oddílu GPT. “
  • Chyba č. 2: „Windows nelze nainstalovat na tento disk. Vybraný disk má styl oddílu GPT.“

Když se zobrazí některá z těchto chybových zpráv, možná nebudete moci vybrat oddíl, který bude pokračovat v instalaci. To však neznamená, že váš počítač má problém.

Jak již víte, MBR a GPT jsou dvě zcela odlišné struktury oddílů pevného disku. MBR je tradiční struktura oddílů a GPT je novější standard.

Při pokusu o instalaci systému Windows do počítače se systémem UEFI se zobrazí chyba č. 1, ale oddíl pevného disku není nakonfigurován pro režim UEFI nebo starší kompatibilitu s BIOS. Microsoft TechNet nabízí dvě možnosti, které vám pomohou tuto chybu vyřešit.

  1. Restartujte počítač v režimu kompatibility se starým systémem BIOS. Tato možnost vám umožní zachovat existující styl oddílu.
  2. Přeformátujte jednotku pro UEFI pomocí stylu oddílu GPT. Tato možnost umožňuje používat funkce firmwaru počítače UEFI v počítači. Můžete to udělat sami přeformátováním jednotky podle níže uvedených pokynů. Před provedením tohoto kroku vždy zálohujte data.

Samozřejmě existují softwarové programy třetích stran, které pomáhají převádět disk do formátu GPT a stále uchovávat data, ale vždy je bezpečné zálohovat data pouze v případě, že obslužný program nedokončí převod

Pokyny pro převod pevného disku z MBR na GPT

Pomocí instalace systému Windows

  1. Vypněte počítač a vložte instalační médium Windows (může to být jednotka USB Flash nebo DVD)
  2. Spusťte počítač na jednotku DVD nebo USB flash v režimu UEFI.
  3. Při volbě typu instalace vyberte možnost Vlastní.
  4. Zobrazí se obrazovka se zprávou: „Kam chcete nainstalovat systém Windows?“ Vyberte všechny oddíly na jednotce a poté vyberte Odstranit.
  5. Po úspěšném odstranění bude jednotka zobrazovat jednu oblast nepřiděleného prostoru.
  6. Vyberte nepřidělené místo a klikněte na Další. Windows zjistí, že počítač byl zaveden do režimu UEFI, a automaticky přeformátuje jednotku pomocí formátu disku GPT, takže ji převede. Poté začne instalace.

Pomocí ruční konverze

  1. Vypněte počítač a vložte instalační DVD nebo USB flash disk Windows.
  2. Spusťte počítač na jednotku DVD nebo USB flash v režimu UEFI.
  3. V nastavení systému Windows otevřete příkazový řádek stisknutím kláves Shift + F10. Nezapomeňte stisknout Enter po zadání následujících příkazů.
  4. Otevřete nástroj diskpart zadáním: diskpart
  5. Chcete-li identifikovat jednotku, která má být převedena, zadejte seznam disků seznamu a měli byste vidět následující: disk disk list
  6. Vyberte jednotku ze seznamu disků pomocí čísla disku v předchozím kroku zadáním výběru disku, jak je uvedeno v příkladu: vyberte disk #
  7. Vyčistěte jednotku zadáním: clean
  8. Převést na GPT zadáním: převést gpt
  9. Zadejte exit a stisknutím klávesy Enter zavřete diskpart.
  10. Zavřete příkazový řádek a vraťte se zpět k instalaci systému Windows.
  11. Při výběru typu instalace vyberte možnost Vlastní. Jednotka se zobrazí jako jeden oddíl nepřiděleného místa.
  12. Vyberte toto nepřidělené místo a klikněte na Další. Windows spustí instalaci.

Pokyny pro převod pevného disku z GPT na MBR

Někdy může být nutné převést na strukturu oddílů MBR, například když se při pokusu o instalaci oken na disk zobrazí chybová zpráva níže.

"Systém Windows nelze nainstalovat na tento disk. Vybraný disk má styl oddílu GPT."

Bootování z GPT je podporováno pouze na 64bitových verzích Windows Vista, 7, 8, 10 a odpovídajících serverových verzích v systémech založených na UEFI. Výše uvedená chybová zpráva ukazuje, že váš počítač nepodporuje UEFI, a proto můžete použít pouze BIOS, který pracuje se strukturou oddílů MBR.

Chcete-li tuto chybovou zprávu obejít, Microsoft TechNet navrhuje následující možnosti:

  1. Restartujte počítač v původním režimu kompatibility s BIOS. Tato možnost vám umožní zachovat existující styl oddílu.
  2. Zformátujte jednotku na MBR tak, aby byla podporována funkcemi firmwaru počítače. Tento krok vymaže všechna vaše data, takže před pokračováním nezapomeňte provést zálohu. Samozřejmě existují softwarové nástroje třetích stran, které pomáhají převádět disk do formátu MBR a stále zachovávají data, ale vždy je bezpečné zálohovat data pouze v případě, že obslužný program nedokončí převod.

Pokud zvolíte možnost dvě převodu na MBR, postupujte takto:

Pomocí instalace systému Windows

  1. Vypněte počítač a vložte instalační médium Windows (může to být jednotka USB Flash nebo DVD)
  2. Spusťte počítač na jednotku DVD nebo USB flash v režimu BIOS.
  3. Při volbě typu instalace vyberte možnost Vlastní.
  4. Zobrazí se obrazovka se zprávou: „Kam chcete nainstalovat systém Windows?“ Vyberte všechny oddíly na jednotce a poté vyberte Odstranit.
  5. Po úspěšném odstranění bude jednotka zobrazovat jednu oblast nepřiděleného prostoru. Vyberte nepřidělené místo a klikněte na Další. Windows zjistí, že počítač byl zaveden do režimu BIOS, a automaticky přeformátuje jednotku pomocí formátu disku MBR, takže ji převede. Poté začne instalace.

Pomocí ruční konverze

  1. Vypněte počítač a vložte instalační DVD nebo USB flash disk Windows.
  2. Spusťte počítač na jednotku DVD nebo USB flash v režimu BIOS.
  3. V nastavení systému Windows otevřete příkazový řádek stisknutím kláves Shift + F10. Nezapomeňte stisknout Enter po zadání následujících příkazů.
  4. Otevřete nástroj diskpart zadáním: diskpart
  5. K identifikaci jednotky, která má být převedena, byste měli vidět následující: list disk
  6. Vyberte jednotku ze seznamu disků pomocí čísla disku v předchozím kroku zadáním výběru disku, jak je uvedeno v příkladu: vyberte disk #
  7. Vyčistěte jednotku zadáním: clean
  8. 8. Převést na MBR zadáním: převést mbr
  9. Zadejte exit a stiskněte Enter pro uzavření diskpart.
  10. Zavřete příkazový řádek a vraťte se zpět k instalaci systému Windows.
  11. Při výběru typu instalace vyberte možnost Vlastní. Jednotka se zobrazí jako jeden oddíl nepřiděleného místa.
  12. Vyberte toto nepřidělené místo a klikněte na Další. Windows spustí instalaci.

Vzdělávací videa

Co jsou diskové oddíly?

Rozdíly mezi BIOS a UEFI

Rozdělovací tabulky MBR a GPT

Zdroje

Následující zdroje nabízejí další čtení stylů oddílů MBR nebo GPT:

  • Spuštění do režimu UEFI nebo Legacy BIOS (Microsoft Technet)
  • Zavádění z GPT (Rod Smith)
  • Změnit disk s hlavním zaváděcím záznamem na disk oddílu oddílu GUID (Microsoft Technet)
  • Rozdíl mezi GPT a MBR (HowToGeek)
  • Tabulka oddílů GUID (Wikipedia)
  • Starší problémy s GPT (Rod Smith)
  • Hlavní spouštěcí záznam (Microsoft Technet)
  • Windows a GPT FAQ (Microsoft Hardware Dev Center)
  • Instalace systému Windows: Instalace pomocí stylu oddílu MBR nebo GPT (Microsoft Technet)