Сравнение на GPT и MBR дялови структури

Замисляли ли сте се как се стартира компютър? Независимо от хардуера или операционната система, всички компютри се стартират, използвайки или традиционния BIOS-MBR, или по-новия метод на UEFI-GPT, използван от най-новите налични версии на операционните системи.

В тази статия ще сравним GPT и MBR дяловите структури; GPT означава GUID Partition Table, докато MBR означава Master Boot Record. Първо, започваме с разбирането на процеса на зареждане.

Следващите глави подчертават разликите между стилите на дяловете на GPT и MBR, включват инструкции как да конвертирате между двата стила и предлагаме съвети какво да изберете.

Разбиране на процеса на зареждане с компютър

Когато натиснете бутона за захранване на вашия компютър, започва изпълнение, което евентуално ще зареди операционната система в паметта. Това първо изпълнение зависи от структурата на дяла на вашия твърд диск.

Имаме два типа структури на дялове: MBR и GPT. Структурата на дяла на диск определя три неща:

  1. Структурата на данните на устройството.
  2. Кодът, използван при стартиране, ако дялът е стартиращ.
  3. Където започва и завършва дял.

Процесът на зареждане на MBR

Обратно към нашия процес на зареждане. Така че, ако вашата система използва структурата на дяловете MBR, първият процес на изпълнение ще зареди BIOS. Сега BIOS - Основна система за вход / изход съдържа фърмуера на зареждащия механизъм. Фърмуерът на bootloader съдържа функции от ниско ниво, като четене от клавиатурата, достъп до видеодисплей, извършване на входно / изходни дискове и код за зареждане на зареждащия механизъм на първи етап. Преди BIOS да открие устройството за зареждане, той преминава през последователност от функции за конфигуриране на системата, започвайки с:

  • Power-по-самодиагностика.
  • Откриване и инициализиране на видеокартата.
  • Показване на стартовия екран на BIOS.
  • Извършване на кратък тест на паметта (RAM).
  • Конфигуриране на plug and play устройства
  • Идентифициране на устройството за зареждане.

След като BIOS открие устройството за зареждане, той чете първия диск на блока на това устройство в паметта. Първият дисков блок е MBR и има размер от 512 байта. Той съдържа три елемента, които трябва да се поберат в това пространство:

  • Етап едно зареждане (440 байта)
  • Таблица с дискови дялове (16 байта на дял X 4 дяла) - MBR поддържа само 4 дяла, повече информация за това по-късно.
  • Дискови подписи (4 байта)

На този етап MBR сканира таблицата на дяловете и зарежда записа на обем на зареждане (VBR) в RAM.

VBR обикновено съдържа Initial Program Loader (IPL), който е кодът, който инициира процеса на зареждане. Началният програмен товарач включва втория етап на зареждащия механизъм, който след това зарежда операционната. В Windows-NT системи, като Windows XP, IPL първо зарежда друга програма, наречена NT Loader (съкратено като NTLDR), която след това зарежда операционната система.

За операционните системи, базирани на Linux, се използва зареждащо устройство, наречено GRUB. Процесът на стартиране е подобен на описания по-горе, като единствената разлика е при именуването на зареждащите устройства на етап 1 и етап 2.

Под GRUB, първоначалният зареждащ механизъм от първия етап се нарича GRUB етап 1. GRUB Stage 1 зарежда зареждащия механизъм на втори етап, известен като GRUB Stage 2. Вторият етап bootloader зарежда операционни системи на твърдия диск и представя на потребителя списъка на операционните системи, които трябва да зарежда.

GPT процес на зареждане

Все още е в процеса на зареждане; със структура на GPT дял, се случва следното. GPT използва UEFI, което избягва MBR процеса на съхранение на първо зареждащо устройство, което след това зарежда зареждащия етап 2. UEFI - Унифициран разширяващ се фърмуер интерфейс е по-напреднал от BIOS и може да анализира файлова система и дори да зарежда файлове самостоятелно.

Така че, когато захранвате компютъра си, UEFI първо изпълнява функциите за конфигуриране на системата като управление на захранването, определяне на дати и други компоненти за управление на системата, точно както в BIOS.

След това UEFI чете таблицата за дялове GPT - GUID. GUID означава Глобално уникален идентификатор. GPT се намира в първите блокове на устройството, непосредствено след блок 0, който все още съдържа MBR за Legacy BIOS.

GPT дефинира таблицата на дяловете на диск, от който EFI bootloader идентифицира системния дял на EFI. Системният дял съдържа зареждащи устройства за всички операционни системи, инсталирани на други дялове на твърдия диск. Bootloader инициализира диспечера за стартиране на Windows, който след това зарежда операционната система.

За операционните системи, базирани на Linux, има версия на GRUB (Grand Unified Bootloader), знаеща за EFI, която зарежда файл като grub.efi или товарача на EFI, който зарежда файл като elilo.efi.

Може би сте забелязали, че и UEFI-GPT, и BIOS-MBR зареждат зареждащ механизъм, без директно да заредите операционната система. В UEFI обаче не се минава през множество зареждащи устройства, както се вижда в BIOS. Процесът на зареждане се случва най-напред в зависимост от възможностите на вашия хардуер.

Разлики между GPT и MBR дялови структури

Ако някога сте опитвали да инсталирате операционна система Windows 8 или 10 на нов компютър, има вероятност да бъдете попитани дали искате да използвате MBR или GPT дялова структура.

Ако се интересувате да знаете повече или планирате да настроите компютъра си с нова операционна система, продължете да четете. Вече разгледахме разликите в процесите на зареждане, които трябва да имате предвид, когато разделяте диск или решавате структура на дялове.

GPT е по-нова и усъвършенствана структура на дяловете и има много предимства, както ще изброя по-долу. MBR се използва от дълго време, стабилен е и все още е най-съвместим. Въпреки че GPT може постепенно да заменя MBR, тъй като GPT има по-разширени функции, MBR все още е необходим в някои случаи.

Основен запис на обувки

MBR е традиционната структура на дялове за управление на дял на диск. Тъй като е съвместим с повечето системи, все още се използва широко от повечето хора. MBR се намира в първия блок на твърдия диск, или по-просто казано, в началото на твърдия диск. Той съдържа таблицата на дяловете - информацията за организацията на логическите дялове на твърдия диск.

MBR също съдържа изпълним код, който сканира през дяловете за активна ОС и инициализира процедурата за зареждане на операционната система.

MBR диск позволява само четири първични дяла. Ако искате повече дялове, можете да зададете четвъртия дял като разширен дял и той ще ви позволи да създадете повече под-дялове или логически дискове в него.

MBR използва 32-битов за запис на дяла, така че всеки дял е ограничен до максимум 2TB по размер.

Предимства

  • Той е съвместим с повечето системи.

Недостатъци

  • Той позволява само 4 дяла, с възможност да има повече под-дялове на 4-ти дял.
  • Той ограничава размера на своя дял до максимум 2TB.
  • Информация за дяла, съхранявана само на едно място - MBR. Ако се повреди, целият твърд диск става нечетлив.

GUID таблица на дяловете (GPT)

GPT е по-новият стандарт за дефиниране на структурата на дяла на твърд диск. Той използва GUID (глобално уникални идентификатори), за да определи структурата на дяла.

Той е част от стандарта UEFI, което означава, че системата, базирана на UEFI, може да се инсталира само на устройство, което използва GPT, например функцията на Windows 8 Secure Boot.

GPT позволява създаването на неограничени дялове, въпреки че някои операционни системи могат да се ограничат до 128 дяла. Също така, GPT няма ограничение за размера на дяла.

Предимства

  • Тя позволява неограничен брой дялове - ограничението е операционната система, например, Windows позволява до 128 дяла.
  • Той не ограничава размера на дяла - ограничението на размера зависи от операционната система. Ограничението му е по-голямо от всеки диск, направен днес. За дискове с 512-байтови сектори се поддържа максимален размер от 9, 4 ZB (a Zettabyte е 1, 099, 511, 627, 776 Terabytes)

  • GPT съхранява копие на данните за дяла и зареждането и може да се възстанови, ако данните са повредени в основната заглавка на GPT.
  • Той съхранява циклични стойности за проверка на резервираност, за да провери целостта на своите данни (използва се за проверка на целостта на заглавката на GPT). В случай на корупция, GPT може да забележи проблема и да опита да възстанови повредените данни от друго място на устройството.

Недостатъци

  • Може да не е съвместима с по-стари системи.

GPT срещу MBR

  • GPT позволява неограничен брой дялове, докато MBR позволява само 4 дяла
  • GPT позволява неограничен размер на дял, докато MBR позволява само 2TB.
  • GPT съхранява копие на данните за дяла, което позволява възстановяване в случай на повреда в основния GPT заглавие; MBR съхранява само едно копие на данните за дяла в първия блок на твърдия диск, следователно прави диска неизползваем в случай на повреда на данните за дяла.
  • GPT съхранява циклични стойности за проверка на излишността, за да продължи да проверява дали данните на устройството все още са непокътнати и може да извърши необходимите поправки от други секции на диска в случай на повреда; MBR няма начин да разбере дали данните на диска все още са непокътнати, можете да разберете само когато компютърът не успее да се зареди или когато дяловете изчезнат.

Съвместимост на операционната система

Първият блок (блок 0) на GPT устройство съдържа защитен MBR, който има информация, показваща, че устройството има един дял, простиращ се през целия диск. В случай че използвате стар инструмент, който може да чете само MBR дискове, той ще идентифицира един дял, простиращ се на целия твърд диск. По този начин той гарантира, че старият инструмент няма да сбърка GPT устройството за празно и в крайна сметка презаписва своите GPT данни с нов MBR.

Този MBR защитава GPT данните от презаписване.

Intel Mac Books използват GPT по подразбиране и не е възможно да инсталирате Mac OS X в MBR система. Въпреки че Mac OS X може да работи на MBR диск, инсталирането на него е невъзможно. Буквално съм пробвал това без успех.

Повечето операционни системи Linux са съвместими с GPT. При настройване на Linux OS на диск, GRUB 2 ще бъде инсталиран като зареждащ инструмент.

За операционните системи Windows зареждането от GPT е възможно само на компютри, базирани на UEFI, работещи с 64-битови версии на Windows Vista, 7, 8, 10 и съответните сървърни версии. Ако сте закупили лаптоп, който е предварително инсталиран с 64-битова версия на Windows 8, вероятно е да използвате GPT.

Конфигурацията по подразбиране за Windows 7 и по-старите версии е MBR, но все пак можете да конвертирате в GPT, както ще обясня в тази статия.

Всички версии на Windows Vista, 7, 8, 10 могат да четат и използват GPT за данни - но те не могат да се зареждат от GPT дискове без UEFI.

Значи GPT или MBR?

Можете да бъдете удобни с MBR или GPT. Но като се имат предвид предимствата, GPT има над MBR, както е изброено по-рано, и фактът, че съвременните компютри мигрират към него, вероятно ще помислите за използване на GPT. Ако целта ви е да поддържате по-стари системи или искате да заредите компютър, който използва традиционния BIOS, тогава ще трябва да се придържате към MBR.

Проверете типа дял на твърдия диск

Можете да проверите типа дял на всеки твърд диск, свързан към компютър с Windows, като използвате Disk Management. За да стартирате управление на дискове, направете следното:

Използвайте клавишната комбинация Windows-R, за да отворите полето за изпълнение.

Въведете diskmgmt.msc и натиснете клавиша Enter.

Windows сканира твърдите дискове и след кратко време показва представяне. За да проверите типа дял на който и да е твърд диск, започнете с десния бутон на мишката върху дисковите плочки в долната половина на интерфейса. Важно е да щракнете с десния бутон върху Disk 1, Disk 2 и така нататък, а не върху дяловете.

Изберете опцията за свойства от контекстното меню, което се отваря. Това отваря прозореца за свойства на избрания диск.

Преминете към раздела Томове и погледнете стойността на стила на дяла под информация за диска на страницата, която се отваря. Той подчертава типа дял.

Ако предпочитате да използвате командния ред, вместо това можете да направите следното. Предимството на метода е, че той е малко по-бърз, тъй като директно изброява всички дискове и стила на дяла.

  1. Докоснете клавиша за Windows, въведете cmd.exe, задръжте клавиша Ctrl и клавиша Shift и натиснете клавиша Enter.
  2. Потвърдете UAC подкана, който се отваря, Това отваря прозорец с повишена командна линия.
  3. Въведете diskpart и натиснете Enter.
  4. Въведете диска със списък и натиснете Enter отново.

Всички дискове са изброени сега. Проверете колоната Gpt, за да разберете дали определен диск е MBR или GPT. Ако видите * в колоната, това означава, че диск използва GPT, ако не, той използва MBR.

Конвертиране между MBR и GPT по време на инсталирането на Windows

Има две общи съобщения за грешка, които вероятно ще получите при инсталиране на Windows на твърд диск:

  • Грешка №1: „Windows не може да бъде инсталиран на този диск. Избраният диск не е от стила на GPT дял. “
  • Грешка №2: "Windows не може да бъде инсталиран на този диск. Избраният диск е в стил GPT дял."

Когато се появи едно от тези съобщения за грешка, може да не успеете да изберете дял, за да продължите с инсталацията. Но това не означава, че компютърът ви има проблем.

Както вече знаете, MBR и GPT са две напълно различни структури на дялове на твърд диск. MBR е традиционната структура на дяловете, а GPT е по-новият стандарт.

Грешка №1 се появява, когато се опитвате да инсталирате Windows на компютър, базиран на UEFI, но дялът на твърдия диск не е конфигуриран за UEFI режим или наследена BIOS-съвместимост. Има две опции на Microsoft TechNet, които да ви помогнат да заобиколите тази грешка.

  1. Рестартирайте компютъра си в режим Legacy BIOS-съвместимост. Тази опция ви позволява да запазите съществуващия стил на дяла.
  2. Преформатирайте устройството за UEFI, като използвате стила на GPT дял. Тази опция ви позволява да използвате функциите на UEFI на софтуера на компютъра. Можете да направите това сами, като преформатирате устройството, като използвате указанията, предоставени по-долу. Винаги първо архивирайте данните си, преди да следвате тази стъпка.

Разбира се, има помощен софтуер на трета страна, който помага да конвертирате диска във формат GPT и все пак запазва данните, но винаги е безопасно да архивирате данните само в случай, че помощната програма не успее да завърши преобразуването

Инструкции за конвертиране на твърд диск от MBR в GPT

Използване на Windows Setup

  1. Изключете компютъра и поставете инсталационния носител на Windows (може да е USB флаш устройство или DVD)
  2. Заредете компютъра на DVD или USB флаш устройство в режим UEFI.
  3. Изберете Custom, когато избирате тип инсталация.
  4. На екрана се показва съобщението: "Къде искате да инсталирате Windows?" Изберете всички дялове на устройството и след това изберете Изтриване.
  5. След успешното изтриване устройството ще покаже единична област от неразпределено пространство.
  6. Изберете неразпределеното пространство и щракнете върху Напред. Windows открива, че компютърът е стартиран в UEFI режим и автоматично преформатира устройството, използвайки формат на GPT диск, като по този начин го конвертира. Инсталацията започва след това.

Използване на ръчно преобразуване

  1. Изключете компютъра и поставете инсталационния DVD или USB флаш устройство за Windows.
  2. Заредете компютъра на DVD или USB флаш устройство в режим UEFI.
  3. От вътрешната настройка на Windows натиснете Shift + F10, за да отворите командния ред. Не забравяйте да натиснете Enter след като въведете следните команди.
  4. Отворете инструмента diskpart, като напишете: diskpart
  5. За да идентифицирате устройството, което трябва да се преобразува, изберете списък с диск и трябва да видите следното: списък диск
  6. Изберете устройството от списъка с дискове, като използвате номера на диска в предишната стъпка, като напишете изберете диск, както е показано в примера: изберете диск №
  7. Почистете устройството, като напишете: почисти
  8. Преобразуване в GPT, като въведете: convert gpt
  9. Въведете изход и натиснете Enter, за да затворите диск.
  10. Затворете командния ред, за да се върнете към инсталацията на Windows.
  11. Когато избирате тип инсталация, изберете Custom. Задвижването ще се появи като един дял на неразпределено пространство.
  12. Изберете това неразпределено пространство и щракнете върху Напред. Windows започва инсталацията.

Инструкции за конвертиране на твърд диск от GPT в MBR

Понякога може да е необходимо да се преобразува в структура на MBR дял, например когато видите съобщението за грешка по-долу, докато се опитвате да инсталирате Windows на диск.

"Windows не може да бъде инсталиран на този диск. Избраният диск е в стил GPT дял."

Стартирането от GPT се поддържа само в 64-битови версии на Windows Vista, 7, 8, 10 и съответните версии на сървъри в базирани на UEFI системи. Горното съобщение за грешка показва, че вашият компютър не поддържа UEFI и следователно можете да използвате само BIOS, който работи с MBR структура на дялове.

За да заобиколи това съобщение за грешка, Microsoft TechNet предлага следните опции:

  1. Рестартирайте компютъра в стария режим на съвместимост с BIOS. Тази опция ви позволява да запазите съществуващия стил на дяла.
  2. Преформатирайте устройството в MBR, така че да бъде поддържан от функциите на фърмуера на компютъра. Тази стъпка ще изтрие всичките ви данни, така че преди да продължите, не забравяйте да направите резервно копие. Разбира се, че има помощен софтуер на трета страна, който преобразува устройството във формат MBR и запазва данните, но винаги е безопасно да архивирате данните само в случай, че помощната програма не успее да завърши преобразуването.

Ако изберете опция втора за преобразуване в MBR, изпълнете следните стъпки:

Използване на Windows Setup

  1. Изключете компютъра и поставете инсталационния носител на Windows (може да е USB флаш устройство или DVD)
  2. Заредете компютъра на DVD или USB флаш устройство в режим BIOS.
  3. Изберете Custom, когато избирате тип инсталация.
  4. На екрана се показва съобщението: "Къде искате да инсталирате Windows?" Изберете всички дялове на устройството и след това изберете Изтриване.
  5. След успешното изтриване устройството ще покаже единична област от неразпределено пространство. Изберете неразпределеното пространство и щракнете върху Напред. Windows открива, че компютърът е стартиран в BIOS режим и автоматично преформатира устройството, като използва MBR диск формат, следователно го конвертира. Инсталацията започва след това.

Използване на ръчно преобразуване

  1. Изключете компютъра и поставете инсталационния DVD или USB флаш устройство за Windows.
  2. Заредете компютъра на DVD или USB флаш устройство в режим BIOS.
  3. От вътрешната настройка на Windows натиснете Shift + F10, за да отворите командния ред. Не забравяйте да натиснете Enter след като въведете следните команди.
  4. Отворете инструмента diskpart, като напишете: diskpart
  5. За да идентифицирате устройството, което трябва да бъде преобразувано, трябва да видите следното: списък на диска
  6. Изберете устройството от списъка с дискове, като използвате номера на диска в предишната стъпка, като напишете изберете диск, както е показано в примера: изберете диск №
  7. Почистете устройството, като напишете: почисти
  8. 8. Преобразуване в MBR, като напишете: конвертирате mbr
  9. Въведете изход и натиснете Enter, за да затворите диск.
  10. Затворете командния ред, за да се върнете към инсталацията на Windows.
  11. Когато избирате тип инсталация, изберете Custom. Задвижването ще се появи като един дял на неразпределено пространство.
  12. Изберете това неразпределено пространство и щракнете върху Напред. Windows започва инсталацията.

Образователни видеоклипове

Какво представляват дяловете на Drive?

Разлики между BIOS и UEFI

MBR и GPT таблици за дялове

ресурси

Следните ресурси предлагат допълнително четене на стилове на MBR или GPT дял:

  • Стартирайте в UEFI режим или стария BIOS режим (Microsoft Technet)
  • Зареждане от GPT (Rod Smith)
  • Промяна на диска за запис на главния стартиращ диск в диск с таблица с дялове GUID (Microsoft Technet)
  • Разлика между GPT и MBR (HowToGeek)
  • Таблица на разделите GUID (Wikipedia)
  • Наследени проблеми с биос с GPT (Rod Smith)
  • Запис на главното зареждане (Microsoft Technet)
  • Често задавани въпроси за Windows и GPT (Център за хардуер на Microsoft за хардуер)
  • Настройка на Windows: Инсталиране чрез стила на дяловете MBR или GPT (Microsoft Technet)