Порівняння структур розділів GPT та MBR

Ви ніколи не замислювалися про те, як завантажується комп'ютер? Незалежно від обладнання або операційної системи, всі комп'ютери запускаються за допомогою традиційного BIOS-MBR або більш сучасного методу UEFI-GPT, використовуваного в останніх наявних версіях операційних систем.

У цій статті ми порівняємо структури розділів GPT та MBR; GPT означає таблицю розділів GUID, тоді як MBR - Master Boot Record. Спочатку ми починаємо з розуміння процесу завантаження.

Наступні глави висвітлюють відмінності між стилями розділів GPT та MBR, містять інструкції щодо перетворення між двома стилями та пропонують поради щодо вибору.

Розуміння процесу завантаження комп'ютера

Коли ви натискаєте кнопку живлення вашого ПК, починається виконання, яке згодом завантажить Операційну систему в пам'ять. Це перше виконання залежить від структури розділів вашого жорсткого диска.

У нас є два типи структур розділів: MBR та GPT. Структура розділу на накопичувачі визначає три речі:

Структура даних на накопичувачі.
Код, який використовується під час запуску, якщо розділ завантажується.
Там, де починається і закінчується перегородка.

Процес завантаження MBR

Повернутися до нашого процесу завантаження. Отже, якщо ваша система використовує структуру розділів MBR, перший процес виконання завантажить BIOS. Тепер BIOS - основна система вводу / виводу включає в себе програмне забезпечення завантажувача. Прошивка завантажувача містить функції низького рівня, такі як зчитування з клавіатури, доступ до дисплея відео, виконання вводу / виводу диска та код для завантаження завантажувача першого ступеня. Перш ніж BIOS зможе виявити завантажувальний пристрій, він проходить послідовність функцій конфігурації системи, починаючи з:

Тест на власну перевірку.
Виявлення та ініціалізація відеокарти.
Відображення екрана запуску BIOS.
Виконання короткого тесту пам'яті (ОЗП).
Налаштування пристроїв підключення та відтворення
Ідентифікація завантажувального пристрою.

Після виявлення BIOS завантажувального пристрою він зчитує перший диск диска цього пристрою в пам'ять. Перший блок диска - це MBR, і він має розмір 512 байт. Він містить три елементи, які мають вміститися в цьому просторі:

Етап завантажувача (440 байт)
Таблиця розділів диска (16 байт на розділ X 4 розділу) - MBR підтримує лише 4 розділи, більше інформації про це пізніше.
Підписи диска (4 байти)

На цьому етапі MBR сканує таблицю розділів і завантажує запис об'ємної завантаження (VBR) в оперативну пам'ять.

VBR зазвичай містить початковий завантажувач програми (IPL), який є кодом, який ініціює процес завантаження. Початковий завантажувач програми містить завантажувач другого ступеня, який потім завантажує операційну. У таких системах, як Windows-NT, як Windows XP, IPL спочатку завантажує іншу програму під назвою NT Loader (скорочено NTLDR), яка потім завантажує операційну систему.

Для операційних систем на базі Linux використовується завантажувач, який називається GRUB. Процес завантаження подібний до описаного вище, різниця полягає лише в назві завантажувачів 1 і 2 стадії.

У групі GRUB завантажувач першого етапу називається GRUB етап 1. GRUB Stage 1 завантажує завантажувач другого ступеня, відомий як GRUB Stage 2. Завантажувач другого ступеня завантажує операційні системи на жорсткий диск і представляє користувачеві список операційних систем для завантаження.

Процес завантаження GPT

Ще на процесі завантаження; зі структурою розділів GPT відбувається наступне. GPT використовує UEFI, що дозволяє уникнути MBR-процесу зберігання завантажувача першого етапу, який потім завантажує завантажувач 2-го ступеня. UEFI - Уніфікований розширюваний інтерфейс мікропрограмного забезпечення є більш досконалим, ніж BIOS, і він може аналізувати файлову систему та навіть самостійно завантажувати файли.

Отже, при включенні живлення на комп’ютер UEFI спочатку виконує функції конфігурації системи, такі як управління живленням, встановлення дат та інші компоненти системного управління так само, як і в BIOS.

Потім UEFI зчитує таблицю розділів GPT - GUID. GUID означає глобально унікальний ідентифікатор. GPT знаходиться на перших блоках накопичувача, одразу після блоку 0, який все ще містить MBR для Legacy BIOS.

GPT визначає таблицю розділів на диску, з якого завантажувач EFI ідентифікує системний розділ EFI. Системний розділ містить завантажувачі для всіх операційних систем, встановлених на інших розділах на жорсткому диску. Завантажувач ініціалізує диспетчер завантаження Windows, який потім завантажує Операційну систему.

Для операційних систем на базі Linux існує версія GRUB (Grand Unified Bootloader), яка завантажує такий файл, як grub.efi, або завантажувач EFI, який завантажує такий файл, як elilo.efi.

Можливо, ви помітили, що і UEFI-GPT, і BIOS-MBR завантажують завантажувач, не завантажуючи операційну систему безпосередньо. Однак в UEFI не проходить кілька завантажувачів, як це спостерігається в BIOS. Процес завантаження відбувається найперше, залежно від ваших можливостей обладнання.

Відмінності між структурами розділів GPT та MBR

Якщо ви коли-небудь намагалися встановити операційну систему Windows 8 або 10 на новому комп’ютері, швидше за все, вас запитають, чи хочете ви використовувати структуру розділів MBR або GPT.

Якщо вам цікаво дізнатися більше або плануєте налаштувати комп’ютер за допомогою нової операційної системи, продовжуйте читати. Ми вже розглядали відмінності процесів завантаження, про які слід пам’ятати, коли розділяєте диск або вирішуєте структуру розділів.

GPT - це новіша і вдосконалена структура розділів, яка має багато переваг, як я перелічу нижче. MBR використовується вже давно, він стабільний і все ще є найбільш сумісним. Хоча GPT може поступово замінювати MBR, оскільки GPT має більш вдосконалені функції, MBR все ж необхідний у деяких випадках.

Запис головного завантаження

MBR - традиційна структура розподілу для управління розділом диска. Оскільки він сумісний з більшістю систем, він все ще широко використовується більшості людей. MBR знаходиться на першому блоці жорсткого диска, або, простіше кажучи, на початку жорсткого диска. Тут зберігається таблиця розділів - інформація про організацію логічних розділів на жорсткому диску.

MBR також містить виконуваний код, який сканує через розділи для активної ОС та ініціалізує процедуру завантаження для ОС.

Диск MBR дозволяє лише чотири основні розділи. Якщо ви хочете більше розділів, ви можете встановити четвертий розділ як розширений розділ, і це дозволить вам створити більше підрозділів або логічних дисків всередині нього.

MBR використовує 32-розрядні для запису розділу, тому кожен розділ має обмеження до 2TB розміром.

Переваги

Він сумісний з більшістю систем.

Недоліки

Він дозволяє лише 4 розділи, з можливістю мати більше підрозділів на 4-му розділі.
Вона обмежує розмір її розділу не більше ніж 2 ТБ.
Інформація про розділи зберігається лише в одному місці - MBR. Якщо він пошкоджується, весь жорсткий диск стає нечитабельним.

Таблиця розділів GUID (GPT)

GPT - це новіший стандарт для визначення структури розділів жорсткого диска. Він використовує GUID (глобально унікальні ідентифікатори) для визначення структури розділу.

Він є частиною стандарту UEFI, тобто система на базі UEFI може встановлюватися лише на диску, який використовує GPT, наприклад, функцію Windows 8 Secure Boot.

GPT дозволяє створювати необмежені розділи, навіть якщо деякі Операційні системи можуть обмежуватися до 128 розділів. Також GPT не має обмеження щодо розміру розділу.

Переваги

Він дозволяє необмежену кількість розділів - обмеженням є операційна система, наприклад, Windows дозволяє до 128 розділів.
Він не обмежує розмір розділу - обмеження розміру залежить від операційної системи. Це обмеження більше, ніж будь-який диск, виготовлений на сьогодні. Для дисків з 512-байтовими секторами підтримується максимальний розмір 9, 4 ZB (a Zettabyte - 1, 099, 511, 627, 776 Терабайт)
GPT зберігає копію даних про розділи та завантаження і може відновити, якщо дані пошкоджені в первинному заголовку GPT.
Він зберігає циклічні контрольні значення надмірності, щоб перевірити цілісність своїх даних (використовується для перевірки цілісності заголовка GPT). У разі пошкодження GPT може помітити проблему та спробувати відновити пошкоджені дані з іншого місця на диску.

Недоліки

Це може бути не сумісно зі старими системами.

GPT проти MBR

GPT дозволяє необмежену кількість розділів, тоді як MBR дозволяє лише 4 розділи
GPT дозволяє мати необмежений розмір на розділі, тоді як MBR дозволяє лише 2 ТБ.
GPT зберігає копію даних розділу, що дозволяє відновити у разі пошкодження в первинному заголовку GPT; MBR зберігає лише одну копію даних розділу в першому блоці жорсткого диска, отже, диск робить непридатним у випадку пошкодження даних розділу.
GPT зберігає циклічні величини перевірки надмірності, щоб продовжувати перевіряти, чи є дані на накопичувачі ще недоторканими та чи можуть зробити необхідний ремонт з інших ділянок диска у разі пошкодження; MBR не може дізнатися, чи є дані на диску все-таки недоторканими, ви можете дізнатися їх лише тоді, коли комп'ютер не завантажується або коли зникають розділи.

Сумісність операційної системи

Перший блок (блок 0) приводу GPT містить захисний MBR, який містить інформацію, що показує, що привід має єдиний розділ, що проходить через весь диск. Якщо ви використовуєте старий інструмент, який може читати лише диски MBR, він визначить один розділ, що поширюється на весь жорсткий диск. Тим самим він гарантує, що старий інструмент не помилиться, щоб диск GPT був порожнім і перезаписав свої дані GPT новим MBR.

Цей MBR захищає дані GPT від перезапису.

Intel Mac Books використовує GPT за замовчуванням, і встановити Mac OS X в системі MBR неможливо. Навіть незважаючи на те, що Mac OS X може працювати на диску MBR, встановити на ньому - це неможливо. Я буквально пробував це без успіху.

Більшість операційних систем Linux сумісні з GPT. Під час налаштування ОС Linux на диску, GRUB 2 буде встановлений як завантажувач.

Для операційних систем Windows завантаження з GPT можливе лише на комп'ютерах на базі UEFI, на яких працює 64-розрядні версії Windows Vista, 7, 8, 10 та відповідні серверні версії. Якщо ви придбали ноутбук з попередньо встановленою 64-розрядною версією Windows 8, швидше за все, він використовує GPT.

Конфігурація за замовчуванням для Windows 7 та більш ранніх версій - MBR, але ви все ще можете конвертувати в GPT, як я поясню в цій статті.

Усі версії Windows Vista, 7, 8, 10 можуть читати та використовувати GPT для передачі даних, але вони не можуть завантажуватися з GPT-накопичувачів без UEFI.

Так GPT чи MBR?

Ви можете бути комфортними або з MBR, або з GPT. Але, враховуючи переваги, GPT має понад MBR, як було зазначено раніше, і той факт, що сучасні комп'ютери переміщуються до нього, можливо, ви можете розглянути можливість використання GPT. Якщо ваша мета - підтримка старих систем або ви хочете завантажувати комп'ютер, який використовує традиційний BIOS, тоді вам доведеться дотримуватися MBR.

Перевірте тип розділу на жорсткому диску

Ви можете перевірити тип розділу будь-якого жорсткого диска, підключеного до ПК з Windows, за допомогою управління дисками. Щоб розпочати управління дисками, виконайте наступне:

Використовуйте комбінацію клавіш Windows-R, щоб відкрити вікно запуску.

Наберіть diskmgmt.msc і натисніть клавішу Enter.

Windows сканує жорсткі диски і після короткого моменту відображає представлення. Щоб перевірити тип розділу будь-якого жорсткого диска, почніть, клацнувши правою кнопкою миші на плитці Диск у нижній половині інтерфейсу. Важливо, щоб ви клацнули правою кнопкою миші на Disk 1, Disk 2 тощо, а не на розділах.

Виберіть параметр властивостей у контекстному меню, яке відкриється. Це відкриє вікно властивостей обраного диска.

Перейдіть на вкладку «Томи» та перегляньте значення розділу «Розділ» під інформацією про диск на сторінці, що відкривається. Він виділяє тип розділу.

Якщо ви віддаєте перевагу використовувати командний рядок, замість цього ви можете зробити наступне. Перевага методу полягає в тому, що він трохи швидший, оскільки в ньому перераховані всі диски та стиль розділу.

Натисніть клавішу Windows, введіть cmd.exe, утримуйте клавішу Ctrl і клавішу Shift і натисніть клавішу Enter.
Підтвердьте, що відкриється рядок UAC, це відкриє вікно підвищеного командного рядка.
Введіть diskpart і натисніть Enter.
Наберіть список диска та натисніть Enter ще раз.

Усі диски перераховані зараз. Перевірте стовпець Gpt, щоб дізнатись, чи є певний диск MBR чи GPT. Якщо ви бачите * у стовпці, це означає, що на диску використовується GPT, якщо у вас немає, він використовує MBR.

Перетворення між MBR та GPT під час встановлення Windows

Є два поширених повідомлення про помилки, які ви, швидше за все, отримаєте під час встановлення Windows на жорсткому диску:

Помилка №1: "Windows не можна встановити на цей диск. Вибраний диск не має стилю розділів GPT. "
Помилка №2: "Windows не може бути встановлена на цей диск. Вибраний диск має стиль розділу GPT."

Коли з'являється будь-яке з цих повідомлень про помилки, ви, можливо, не зможете вибрати розділ, щоб продовжити встановлення. Але це не означає, що у вашому комп’ютері є проблеми.

Як ви вже знаєте, MBR та GPT - це дві абсолютно різні структури розділів жорсткого диска. MBR є традиційною структурою розподілу, а GPT - новим стандартом.

Помилка №1 з’являється при спробі встановити Windows на ПК на базі UEFI, але розділ жорсткого диска не налаштований для режиму UEFI або застарілої сумісності з BIOS. Є два варіанти від Microsoft TechNet, які допоможуть вам подолати цю помилку.

Перезавантажте комп'ютер у режимі сумісності BIOS. Ця опція дозволяє зберегти існуючий стиль розділу.
Переформатуйте диск для UEFI за допомогою стилю розділів GPT. Ця опція дозволяє використовувати функції вбудованого програмного забезпечення UEFI ПК. Ви можете зробити це самостійно, переформатувавши привід за допомогою наведених нижче інструкцій. Завжди завжди створюйте резервну копію даних, перш ніж виконати цей крок.

Звичайно, існує програмне забезпечення сторонніх програм, яке допомагає конвертувати диск у формат GPT і зберігати дані, але завжди безпечно робити резервне копіювання даних у випадку, якщо утиліта не зможе завершити конверсію.

Інструкція щодо перетворення жорсткого диска з MBR в GPT

Використання установки Windows

Вимкніть комп’ютер і вставте інсталяційний носій Windows (це може бути флешка USB або DVD)
Завантажте комп'ютер на DVD або USB-флешку в режимі UEFI.
Виберіть "Спеціальний", коли вибираєте тип установки.
На екрані відображається повідомлення: "Де ви хочете встановити Windows?" Виберіть усі розділи на диску, а потім виберіть Видалити.
Після успішного видалення привід покаже єдину область нерозподіленого простору.
Виберіть нерозподілений простір та натисніть кнопку Далі. Windows виявляє, що комп'ютер завантажився в режим UEFI, і автоматично переформатує диск, використовуючи формат диска GPT, отже перетворюючи його. Установка починається після цього.

Використання ручного перетворення

Вимкніть комп’ютер та вставте інсталяційний DVD-диск або флешку.
Завантажте комп'ютер на DVD або USB-флешку в режимі UEFI.
З внутрішньої установки Windows натисніть Shift + F10, щоб відкрити командний рядок. Не забудьте натиснути Enter після введення наступних команд.
Відкрийте інструмент diskpart, ввівши: diskpart
Щоб ідентифікувати диск, який потрібно перетворити, виберіть список диска, і вам слід побачити наступне: список диска
Виберіть диск із списку дисків, використовуючи номер диска на попередньому кроці, набравши диск, як показано в прикладі: виберіть диск №
Очистіть привід, набравши: очистити
Перетворити в GPT, ввівши: convert gpt
Введіть exit та натисніть клавішу Enter, щоб закрити diskpart.
Закрийте командний рядок, щоб повернутися до встановлення Windows.
Вибираючи тип установки, виберіть Спеціальні. Диск з'явиться як окремий розділ нерозподіленого простору.
Виберіть цей нерозподілений простір і натисніть кнопку Далі. Windows починає інсталяцію.

Інструкція щодо перетворення жорсткого диска з GPT в MBR

Іноді може знадобитися перетворення в структуру розділів MBR, наприклад, коли ви бачите повідомлення про помилку нижче, намагаючись встановити Windows на диск.

"Windows не може бути встановлена на цьому диску. Вибраний диск має стиль розділу GPT."

Завантаження з GPT підтримується лише у 64-бітних версіях Windows Vista, 7, 8, 10 та відповідних версіях серверів у системах на базі UEFI. Наведене вище повідомлення про помилку показує, що ваш комп'ютер не підтримує UEFI, а отже, ви можете використовувати лише BIOS, який працює зі структурою розділів MBR.

Щоб обійти це повідомлення про помилку, Microsoft TechNet пропонує такі варіанти:

Перезавантажте ПК у застарілому режимі сумісності BIOS. Ця опція дозволяє зберегти існуючий стиль розділу.
Переформатуйте диск в MBR, щоб його підтримували функції мікропрограмного забезпечення комп'ютера. Цей крок видалить усі ваші дані, тому, перш ніж продовжувати, не забудьте зробити резервну копію. Звичайно, є програмне забезпечення сторонніх утилітів, яке допомагає конвертувати диск у формат MBR і зберігати дані, але це завжди безпечно робити резервну копію даних у випадку, якщо утиліта не зможе завершити конверсію.

Якщо ви вибрали другий варіант переходу в MBR, виконайте наступні дії:

Використання установки Windows

Вимкніть комп’ютер і вставте інсталяційний носій Windows (це може бути флешка USB або DVD)
Завантажте комп'ютер на DVD або флешку у режимі BIOS.
Виберіть "Спеціальний", коли вибираєте тип установки.
На екрані відображається повідомлення: "Де ви хочете встановити Windows?" Виберіть усі розділи на диску, а потім виберіть Видалити.
Після успішного видалення привід покаже єдину область нерозподіленого простору. Виберіть нерозподілений простір та натисніть кнопку Далі. Windows виявляє, що комп'ютер завантажився в режим BIOS, і автоматично переформатує диск, використовуючи формат диска MBR, отже перетворюючи його. Установка починається після цього.

Використання ручного перетворення

Вимкніть комп’ютер та вставте інсталяційний DVD-диск або флешку.
Завантажте комп'ютер на DVD або флешку у режимі BIOS.
З внутрішньої установки Windows натисніть Shift + F10, щоб відкрити командний рядок. Не забудьте натиснути Enter після введення наступних команд.
Відкрийте інструмент diskpart, ввівши: diskpart
Щоб визначити тип накопичувача, вам слід побачити наступне: список диска
Виберіть диск із списку дисків, використовуючи номер диска на попередньому кроці, набравши диск, як показано в прикладі: виберіть диск №
Очистіть привід, набравши: очистити
8. Перетворити в MBR, набравши: конвертувати mbr
Введіть exit та натисніть клавішу Enter, щоб закрити диск-частину.
Закрийте командний рядок, щоб повернутися до встановлення Windows.
Вибираючи тип установки, виберіть Спеціальні. Диск з'явиться як окремий розділ нерозподіленого простору.
Виберіть цей нерозподілений простір і натисніть кнопку Далі. Windows починає інсталяцію.

Навчальні відеоролики

Що таке Дискові перегородки?

Відмінності між BIOS та UEFI

Таблиці розділів MBR та GPT

Ресурси

Наступні ресурси пропонують додаткове читання про стилі розділів MBR або GPT:

Завантажтесь у режим UEFI або в застарілий режим BIOS (Microsoft Technet)
Завантаження з GPT (Rod Smith)
Заміна диска для завантаження основного завантаження на диск таблиці розділів GUID (Microsoft Technet)
Різниця між GPT та MBR (HowToGeek)
Таблиця розділів GUID (Вікіпедія)
Спадкові проблеми біографії з GPT (Rod Smith)
Запис головного завантаження (Microsoft Technet)
Поширені запитання щодо Windows та GPT (Центр обладнання апаратних засобів Microsoft)
Налаштування Windows: Встановлення за допомогою розділу розділів MBR або GPT (Microsoft Technet)