Сравнение структур разделов GPT и MBR. Обзор стандартов разметки жесткого диска — GPT и MBR

При добавлении нового HDD или SSD к вашему компьютеру система поинтересуется у вас, как инициализировать ваш диск – в MBR или GPT. Возможно, вы уже встречались с этими терминами ранее, или столкнулись с ними совсем недавно, и хотите разобраться, какова суть и смысловая нагрузка данных понятий. В этой статье я расскажу, что такое MBR и GPT , какая между ними разница, а также какая из этих схем больше подойдёт для вашего ПК.

MBR или GPT — что лучше?

«MBR » (аббревиатура от слов «Master Boot Record» — главная учётная запись) и «GPT » (аббревиатура от GUID Partition Table – таблица разделов GUID) – это две схемы разделов для HDD, SDD и различных съёмных устройств. Данные схемы выполняют схожую функцию, определяя специфику создания и организации разделов на вашем жёстком диске.

Чтобы узнать, какую схему использует ваш жёсткий диск, рекомендую скачать и установить бесплатную утилиту MiniTool Partition Wizard , и после её запуска на главном экране отобразится схема разделов, задействованная на вашем ПК.

Что относится конкретных различий, то данные схемы отличаются в следующем:

Время создания

• MBR была представлена с IBM PC DOS 2.0 в марте 1983 года, и используется до сих пор.
• GPT была разработана в конце 90-х как структурный элемент позже появившегося UEFI (современная замена БИОС), и приобрела особую популярность в последние годы.

Структура

MBR состоит из кода главного загрузчика, таблицы разделов жёсткого диска, и подписи диска (сигнатуры). При этом таблица разделов может иметь максимум 4 входа для основных (primary) разделов в ОС Виндовс.

В структуру GPT входит так называемый «защитный MBR» (используется для предотвращения идентификации размеченного GPT-диска как неразмеченного MBR-утилитами, сообщая последним, что данный диск – это большой GPT-раздел). Также туда входит первичный загрузчик таблицы разделов GUID (содержит информацию о своём размере и месте размещения, а также о размере и месте размещения второго загрузчика GPT). Первичный вход в таблицу разделов GUID, бекап (копия) входа в таблицу массивов GUID, и бекап загрузчика таблицы разделов GUID.

Таблица разделов GUID может содержать до 128 раздельных входов в Виндовс.

Количество разделов

Поскольку таблица разделом MBR может включать 4 основных входа в разделы, нам позволено создать только 4 основных раздела на диске MBR. Если мы захотим создать больше разделов, нам будет необходимо создать расширенный раздел, где будет большое количество логических разделов. Однако логические разделы не могут быть активными.

GPT же теоретически позволяет почти бесконечное количество разделов, но специфика Виндовс ограничивает его возможности максимум 128 разделами. Каждый раздел в GPT может функционировать как основной (primary) раздел на MBR-диске.

Поддерживаемое объёмы диска

Если мы инициализируем диск в MBR, тогда мы можем использовать 2TB или 16TB объёма жёсткого диска независимо от того, насколько велик данный диск. Если наш диск использует размер стандартного сектора в 512 байт, тогда мы можем использовать максимум 2 Терабайта. Если он использует сектор 4К (расширенный формат), тогда мы можем использовать 16 Терабайт.

GPT может использовать 2^64 логических блоков, и каждый логический блок может быть размером 512 байт или 4К. Потому диск с таблицей разделов GUID может достигать огромных размеров по сравнению с MBR-диском. На данный момент нельзя говорить о лимитах в GPT, так как ещё длительное время не будет существовать диска, превышающего данные размеры.

Разница между GPT и MBR в совместимости

Все современные ОС Виндовс могут использоваться GPT-диски для данных (Виндовс 7,8,10, Виндовс Server 2008, Виндовс Server 2012, Виндовс Server 2016, но только 64-битные версии ОС поддерживают загрузку с GPT-диска, когда поддерживается и активирован режим загрузки UEFI (UEFI boot mode).

При этом 32-битная версия Виндовс XP может только видеть «защитный MBR» (о нём я уже писал выше), и даже 64-битная версия данной ОС может использовать GPT только для данных.

Различный режим загрузки

Если материнская плата нашего компьютера поддерживает только режим загрузки «Legacy boot», мы можем загрузить Виндовс только из MBR-диска. Если вы захотите установить Виндовс на GPT-диск в этом режиме, вы получите сообщение «Виндовс не может быть установлен на этот диск. Выбранный диск имеет таблицу разделов GPT».

Однако если материнская плата нашего компьютера поддерживает только загрузку в UEFI, мы можем стартовать Виндовс только с GPT-диска. В ином случае мы получим ошибку, аналогичную уже упомянутой.

Но если ваша материнская плата поддерживает оба режима («Legacy boot» и «UEFI boot»), вам необходимо будет активировать (CSM – «Compatibility Support Module» – «Модуль поддержки совместимости») в БИОСе. В таком случае вы сможете загрузить Виндовс как с MBR, так и GPT, или сможете активировать UEFI когда вы хотите загрузить с GPT-диска, или активировать Legacy BIOS когда вы планируете загрузиться с MBR-диска.

Что же лучше MBR или GPT

Попробуем проанализировать что лучше — MBR или GPT:

• GPT лучше, если вы планируете создать больше 4 разделов . Как я писал выше, MBR-диски содержат 4 основных раздела, в то время как GPT-диски поддерживают до 128 разделов в Виндовс, потому выбирайте GPT, если вам нужно больше разделов;
• GPT лучше, если ваш жёсткий диск больше, чем 2 Терабайта . Традиционная специфика MBR ограничивает диск 2 Терабайтами;
• GPT лучше MBR, если вы беспокоитесь о сохранности своих данных. GPT-диски используют главный раздел и его копию для резервирования данных, а также поля CRC32 для улучшения интегрированности структуры данных, потому выбирайте эту схему, если вы беспокоитесь о безопасности и сохранности ваших данных;
• Выбирайте GPT если в вашей системе поддерживается По сравнению с загрузкой MBR она быстрее и более стабильно работает с загрузкой ОС Виндовс, следовательно, работа вашего компьютера улучшится. Не забудьте перейти в БИОС вашего ПК и активировать загрузку UEFI (UEFI boot), если он не был активирован ранее;
• В ыбирайте MBR для вашего системного диска, если материнская плата вашего ПК не поддерживает UEFI ;
• В ыбирайте MBR для системного диска если вы хотите инсталлировать 32-битную версию Виндовс. Только 64-битные версии Виндовс могут загружаться с GPT-диска;
• Выбирайте MBR для системного диска, если вы ещё используете старую версию ОС Виндовс (например, Win XP).

Выбор одного из стандартов GPT или MBR может оказаться довольно простым для владельца нового компьютера с большим жёстким диском и современным интерфейсом UEFI.

Такие параметры требуют перехода на более современный стандарт.

Тогда как при наличии более или ПК выбор может быть сделан в пользу практически устаревшего MBR – а он может оказаться и вообще единственным вариантом.

Cодержание:

Что означают эти аббревиатуры?

Любой жёсткий диск или твердотельный накопитель перед использованием для записи операционной системы, системной и другой информации обязательно разбивается на разделы.

Стандарт MBR, расшифровывающийся как «главная загрузочная запись» , представляет собой старый способ хранения данных , GPT (или «таблица разделов GUID») – новый.

Оба они необходимы ещё и для хранения сведений о начале и конце каждого раздела, благодаря которым система узнаёт расположение секторов и определяет, загрузочной ли является эта часть диска или нет.

Хотя при этом MBR считается надёжной и простой – и восстановление требуется нечасто.

К минусам стандарта относится невозможность поддержки большого количества разделов – небольшой недостаток для HDD размером до 500 ГБ, но уже достаточно серьёзный для терабайтных или даже 4-терабайтных моделей.

При необходимости создать больше 4 разделов требовалось использовать достаточно сложную технологию EBR.

Вторая проблема, связанная с увеличением объёмов жёстких дисков, заключается в невозможности работать с разделами больше 2,2 ТБ.

Преимущества и недостатки нового стандарта

Усовершенствованный стандарт GPT, постепенно заменяющий MBR, входит в состав технологии UEFI, который, в свою очередь, заменяет устаревший интерфейс BIOS.

У каждого раздела есть свой уникальный идентификатор – очень длинную строку символов. Преимуществом GPT по сравнению с устаревшим стандартом можно назвать :

• отсутствие ограничений на объём раздела. Точнее, максимальная величина всё же существует – но достичь её получится не раньше, чем через несколько десятилетий;
• неограниченное количество разделов – до 264 в целом, до 128 для ОС Windows.

На диске, поддерживающем стандарт MBR, данные о разделах и загрузке расположены в том же месте. При повреждении этой части накопителя у пользователя ПК возникает целый ряд проблем.

Ещё одно отличие GPT – хранение циклического избыточного кода, позволяющего контролировать сохранность данных.

Повреждение информации приводит к немедленной попытке её восстановления.

В то время как при использовании MBR узнать о проблеме получается уже после того, как система перестала загружаться, а её разделы исчезли.

Среди минусов стандарта стоит отметить отсутствие поддержки предыдущих технологий – . И, хотя операционная система с устаревшим интерфейсом распознаёт , вероятность её загрузки минимальна. Кроме того, при использовании этого варианта нельзя назначать имена всем дискам, так же как разделам, а восстановление данных не всегда доступно – из-за ограничения количества и расположения дубликатов таблиц.

Совместимость

Попытка настроить диск GPT с помощью технологий, поддерживающих только MBR, ни к чему не приведёт – таким образом, защитный вариант главной загрузочной записи предотвращает случайную перезапись и разметку по старому стандарту.

Системы Windows загружаются с размеченных по технологии GPT дисков только на устройствах, поддерживающих интерфейс UEFI – то есть на ноутбуках и ПК с Виндоус от Vista до 10-й.

Если прошивка материнской платы содержит , разделы будут читаться, но загрузки, скорее всего, не произойдёт.

Хотя эти же операционные системы способны работать с GPT-дисками в качестве хранилища информации.

Следует знать: Стандарт GPT поддерживается и другими операционными системами – в том числе, Linux. А на компьютерах марки Apple эта технология заменила старую таблицу разделов APT.

Сравнение стандартов

Для оценки сходства и различий двух стандартов, возможностей их работы , накопителями и загрузочным интерфейсом, стоит создать небольшую сравнительную таблицу.

По ней намного проще определиться с тем, какой стандарт разделов использовать для своего компьютера .

Проблемы работы с новым стандартом и их решение

Существование двух стандартов может привести к появлению определённых проблем. Особенно, если на компьютере запрещена загрузка другим способом, кроме использования жёсткого диска.

Исправить ситуацию позволяет переход к , который не позволяет работать с новым стандартом – и при попытке загрузиться на экране возникает ошибка, сообщающая о наличии стиля разделов GPT.

Решить проблему не так сложно – для этого понадобится взять обычный загрузочный диск с ОС Виндоус и выполнить следующие действия :

• Начать загрузку с диска ;
• Дойти до момента выбора раздела , на котором появляется проблема;
• Запустить консоль (одновременное нажатие Shift и F10 );
• Начать работу со специальной утилитой, введя команду diskpart .

После того как программа запущена следует набрать «list disk» , что приведёт к появлению на экране списка пронумерованных дисков.

Теперь достаточно ввести в командной строке «clean» , очистив лишнюю информацию, и перейти к преобразованию стандартов.

Для того чтобы диск GPT был преобразован в устаревший формат следует ввести команду convert mbr , позволяющую работать с диском и ставить на него любую платформу.

Эта же утилита обеспечивает работу с разделами.

Например, введение команды «create partition primary size=X» создаёт раздел размером X Гб, «format fs=ntfs label=»System» quick» выполняет форматирование в NTFS, а «active» позволяет разделу стать активным.

Привет, друзья! Сегодня в статье разбор популярной темы. Не всем нравиться Windows 10. По разным причинам, но основная — это ее ресурсоемкость, слабые устройства ее не очень хорошо тянут. Плюс частые обновления. Поэтому, много людей предпочитают ставить привычную Windows 7, которая хорошо себя зарекомендовала. А «десятку» иди «восьмерку» удаляют».

И вот, представьте, человек купил ноутбук, хочет поставить «семерку» вместо установленной «десятки», а у него не получается. Прежде чем заняться переустановкой, будет полезным узнать, что такое стили разделов, почему они бывают разными и какой лучше использовать.

Компьютеры — это такая непостоянная вещь, каждый день узнаем что-нибудь новенькое… Увеличиваются постоянно скорость, быстродействие наших устройств и объемы памяти для хранения настроек и данных. Приведу пример. Может быть Вы уже сталкивались с такой проблемой — купили флешку на 8 Гб, а данных влезает туда только на 2 Гб,? Компьютер пишет — нет места, файл не записывается. Все дело в файловой системе.

Старая файловая система FAT не может хранить данных более, чем 2 гб. Явление это чисто математическое, и сейчас редкое, не будем углубляться. Но вот, вы переформатировали флешку в системе NTFS и все стало в порядке, можно туда все записывать, пока место не кончится. Так и со стилями разделов. Появились недавно в природе более емкие и быстрые устройства для хранения информации — стала нужна новая таблица разделов, поддерживающая эти новые устройства. Чтобы понять разницу, вспомним сначала, что представляет собой стиль MBR .

Что такое стиль разделов MBR?

MBR — аббревиатура английского словосочетания Master Boot Record , в переводе на русский — » главная загрузочная запись». Именно в таком стиле работали все компьютеры на Windows примерно до 2010-2011 годов. С 1983 года эта система в деле. В каждом компьютере есть базовая система ввода- вывода (биос). Записана она в определенной микросхеме материнской платы. После включения компьютера система эта запрограммирована таким образом, что сначала тестирует сама себя, по сути происходит проверка всех устройств по заданной программе.

Если оборудование найдено, нужно теперь определить, как дальше будет грузится Ваш компьютер. Вариантов загрузки может быть несколько — с жесткого диска, флешки или компакт-диска. Эти варианты определяются в БИОС. У жесткого диска может быть несколько разделов, на одном из них «лежит» ваша операционная система. Функция MBR как раз и состоит в том, чтобы передать управление загрузкой из БИОС устройству, на котором лежит эта загрузочная запись, то есть жесткому диску.

MBR -это набор инструкций, то есть небольшая программа, которая находится строго по определенному адресу на жестком диске (обычно самый «первый» сектор или блок жесткого диска). БИОС ищет эту запись по заданным адресам на диске, проверяет ее, и если все совпадает — передает управление загрузкой в MBR . Дальше MBR « просматривает» таблицу разделов, находит активный раздел жесткого диска (ему присвоена метка из определенных символов) и выполняет свои инструкции по дальнейшей загрузке уже операционной системы.

Если активных разделов стало больше одного, то это значит, что таблица разделов некорректна и загрузи не происходит, система виснет. Так же загрузки не происходит, если больше нет ни одного активного раздела. Или нет самой загрузочной записи. Это и есть наиболее частая «поломка» — повреждение секторов жесткого диска, содержащих данные загрузочной записи или таблицы разделов.

Что значит «GPT-диск»?

Как говориться, время шло. И вот флагман из разработчиков компьютерного (фирма InteL) начала реализовывать в своих микросхемах новый продукт — расширенную версию микропрограммного обеспечения (интерфейса). БИОС превратился в EFI . Для нас это выглядело так (BIOS):

А на более поздних версиях это теперь может выглядеть так (EFI):

По внешнему виду небо и земля, функционал действительно расширился, появились новые настройки, например поддержка русского языка 🙂 🙂 . Но, по сути все примерно так же, только выглядит иначе. С помощью EFI поддерживается создание и функционал разделов в формате GPT .

Стиль разделов GPT отличается тем, что тут разделы жесткого диска привязывается к уникальному идентификатору, и признаком «активного» раздела уже является не метка, а этот самый уникальный идентификатор или GUID Partition Table. Создается он по специальному алгоритму, отличному от создания записи MBR . Таким образом, таблица разделов жесткого диска содержит свои уникальные идентификаторы для каждого раздела.

EFI использует GPT так же, как БИОС использует главную загрузочную запись. Но, дело не в том, какие инструменты лучше использовать для идентификации активного раздела, а в том, что новый стиль разделов позволяет работать с разделами на жестком диске емкостью более 2,2 Терабайт. Там где возможности уже MBR исчерпаны.

Удивительно, но на рубеже двухтысячных годов диск объемом всего 3 гигабайта казался мне очень емким. Сейчас такие же чувства я испытываю к дискам объемом 3 терабайта. А на GPT -диске можно создать разделы объемом до 4,9 зетабайт… Врят-ли такие сейчас есть в продаже, но надо думать появятся у нас и такие устройства — рано или поздно. Стиль разделов в формате GPT создан для поддержки емких устройств, которые появятся в ближайшие лет пять.

Растут емкости накопителей, но MBR все равно оставлена в EFI для совместимости со старыми операционными системами и безопасности. Она расположена по другому адресу, записывается в других единицах измерения(LBA) защищена от удаления, но по прежнему может использоваться и в EFI. Кстати, для безопасности главная загрузочная запись дублируется, она теперь есть и в начале и в конце диска. Есть еще интересные сложные технические ньюансы, но думаю, что основной момент — зачем придумали стиль GPT мы уже уяснили и теперь нам легко будет ответить на следующий вопрос.

Какой стиль для создания разделов жёстких дисков выбрать — MBR или GPT?

Старые компьютеры не поддерживают GPT стиль разделов, тут выбирать не из чего. В остальных случаях смотрим на объем вашего жесткого диска. Если у Вас ноутбук или компьютер с жестким диском менее 2,2 терабайт, то для Вас нет принципиальной разницы, какой стиль раздела использовать. Все прелести EFI а вместе с ней и GPT начинают сказываться, только если у вас стоят емкие, быстрые диски — с большими массивами информации. Для таких устройств загрузка, скорость чтения/записи на диск увеличивается с использованием новой таблицы разделов и EFI.

Конечно, нужно помнить, что не все операционные системы умеют работать с новым стилем. Старые так же не установятся на новую разметку. Для наших компьютеров, у которых диск жесткий имеет стандарт 500 гб, не актуальна эта проблема — что лучше, что хуже, потому что работать будет все одинаково. Вот если Вы используйте новые жесткие диски большой емкости для хранения файлов + сервер — в этом случае конечно преимущество GPT будет явным.

Пока для нас актуальна другая проблема, заводские настройки. При покупке устройства оказывается, что диск уже размечен в стиле GPT и нужно переразмечать раздел, чтобы установить на него Windows 7. Но, об этом продолжим разговор в

Какая технология – MBR или GPT, больше всего подходит для жестких дисков – это вопрос, который волнует многих компьютерных специалистов, а также пользователей ПК. Мы давно привыкли, что развитие новых и многообещающих информационных технологий часто приводит к их столкновению со старыми, но проверенными временем. И далеко не всегда победа в этой борьбе гарантирована инновациям. Каков же будет исход противостояния на этот раз, покажет лишь время.

Как известно, для того, чтобы компьютер мог бы запустить операционную систему, ему сначала необходимо найти логический диск, на котором она располагается. Поиск такого диска осуществляется при помощи BIOS, и в этом ей помогает MBR.

Аббревиатура MBR означает Master Boot Record (Главная загрузочная запись). MBR представляет собой небольшой блок информации и размещается обычно в самом первом секторе жесткого диска или другого носителя информации. Как правило, объем MBR не превышает 512 байт.

Назначение MBR двоякое. Во-первых, в MBR содержится исполняемый код, который позволяет BIOS начать загрузку необходимой операционной системы. Во-вторых, в MBR содержится информация о разделах жесткого диска – так называемая таблица разделов (Partition Table).

Вызов кода, содержащегося в MBR, осуществляется в самом конце работы загрузчика BIOS, и фактически именно ему BIOS передает управление. Код, содержащийся в MBR, исследует и проверяет таблицу разделов, содержащуюся в загрузочном секторе, а затем передает управление загрузчику конкретного раздела, который содержит операционную систему.

Для идентификации главной загрузочной записи обычно используется специальная сигнатура 55h AАh, которая находится в самом конце сектора, в котором располагается MBR.

Концепция MBR впервые начала применяться еще в первых версиях DOS в начале 80-х гг. Несмотря на чрезвычайную простоту и относительную надежность данной технологии, она имеет и ряд недостатков. Основным недостатком MBR является отсутствие поддержки дисков объемом более 2 ТБ, которые на данный момент уже не являются редкостью. Также главная загрузочная запись не может поддерживать более 4 основных разделов на одном диске.

GPT – история и особенности

Недостатки MBR побудили разработчиков искать пути их преодоления. Одной из альтернатив MBR стала технология GPT (GUID Partition Table). Этот новый формат таблицы разделов появился после внедрения современной технологии BIOS – UEFI, о которой мы рассказывали в соответствующей статье.

GPT так же, как и MBR, располагается в начале загрузочного диска, однако занимает, как правило, не самый первый сектор, а второй сектор. Первый сектор резервируется для MBR, которая в дисках с GPT тоже может присутствовать, но лишь для совместимости со старыми операционными системами. Структура GPT во многом похожа на структуру MBR, однако есть и отличия.

Прежде всего, GPT не ограничивает свой объем одним сектором в 512 байт. Таблица разделов в GPT может иметь размер в 16 КБ и при размере сектора в 512 байт располагаться в 32 секторах. Эта особенность позволяет обойти присущее MBR ограничение на максимальный размер диска в 2 ТБ. В GPT максимальный размер диска может составлять более 9 зеттабайт (1 зеттабайт=1 000 000 000 ТБ).

Кроме того, полезной особенностью GPT по сравнению с MBR является дублирование информации из таблицы разделов. Помимо оригинала GPT в начале диска существует ее копия в самом конце диска, позволяющая восставить таблицу разделов в случае повреждения.

Недостатком GPT, как, впрочем, и многих других новых технологий, является отсутствие ее поддержки во многих ОС. Многие ОС распознают и умеют читать GPT, но далеко не все умеют загружаться с ее помощью. Из 32-разрядных версий Windows GPT умеют читать все настольные операционные системы, начиная с Windows Vista, а также серверные ОС, начиная с Windows Server 2003 SP1. Из числа 64-разрядных систем GPT распознают все ОС, начиная с Windows XP Professional и Windows Server 2003.

К числу ОC, которые умеют загружаться при помощи GPT, относятся все 64-разрядные версии Windows, начиная с Windows Vista. Из 32-разрядных версий Windows загрузку при помощи GPT поддерживает только Windows 8. В случае настольных ОС загрузка операционной системы при помощи GPT возможна лишь при наличии в компьютере современной версии BIOS – UEFI.

Также загрузку при помощи GPT поддерживают современные версии других семейств ОС:

• Solaris – начиная с 10 версии
• FreeBSD – с версии 7.0
• Linux Fedora – с версии 8.0
• Linux Ubuntu – с версии 8.04
• OS X – с версии 10.4.0

Выбор необходимой технологии

Что лучше все-таки использовать, GPT или MBR? Как мы выяснили, GPT обладает рядом преимуществ перед Master Boot Record. Однако для окончательного выбора стоит учитывать три основных фактора:

• Какую операционную систему вы собираетесь установить на компьютере.
• Объем жесткого диска, на который вы собираетесь установить эту ОС.
• Наличие на материнской плате компьютера UEFI.

Последний фактор является самым важным. Если на вашем компьютере нет UEFI, то предпочтительнее использовать MBR, поскольку настольные операционные системы семейства Windows не смогут загрузиться с такого диска. Также MBR предпочтительнее и в том случае, если вы собираетесь устанавливать старую операционную систему, такую, как Windows XP или более старую.

Для компьютеров, имеющих UEFI, предпочтительнее использовать GPT, поскольку GPT предлагает больше возможностей для разбиения диска, и, что немаловажно, может быть восстановлена из резервной копии.

Заключение

Что лучше – новая многообещающая технология, или старая, проверенная временем? Ответ на этот вопрос нельзя узнать, не учитывая требования, которые предъявляются к каждой технологии в конкретном случае. MBR и GPT выполняют одну и ту же функцию – хранение информации о структуре диска и обеспечение загрузки операционной системы. Во многом данные технологии похожи, однако между ними есть и отличия. На данный момент MBR поддерживается практически всеми операционными системами, однако, GPT обладает многими расширенными возможностями. Кроме того, в ряде случаев пользователю невозможно обойтись без установки GPT, например, при использовании дисков объемом более 2 ТБ.

Какая технология лучше для работы жесткого диска - MBR или GPT? Этим вопросом задаются компьютерные специалисты и пользователи ПК, которые устанавливают новый жесткий диск в системе. По сути, на смену старой технологии MBR пришла новая GPT и казалось бы, что ответ на вопрос «GPT или MBR что лучше?» очевиден. Но не стоит опережать события. Не всегда «новоиспеченное» во всем и сразу заменяет «хорошо отшлифованное старое».

Предыстория

Для хранения информации нужен носитель. В компьютерах для этих целей на протяжении нескольких десятков лет, да и по сей день, используется жесткий диск. Операционные системы (ОС) также записаны на этом носителе информации. Для того, чтобы ПК смог запустить ОС, сперва ему потребуется найти логический диск, на котором она находится.

Поиск осуществляется с помощью базовой системы ввода-вывода (basic input/output system, сокращенно BIOS), в этом ей помогает MBR.

Концепция MBR

MBR (Master Boot Record) в переводе на русский «Главная загрузочная запись» - это первый сектор (самые первые 512 байт участка памяти) носителя информации (будь то жесткий диск (HDD) или твердотельный накопитель (SSD)). Предназначен MBR для нескольких функций:

1. Содержит код и данные (446 байт - начальный загрузчик) которые необходимы BIOS, для начала загрузки ОС.
2. Содержит информацию о разделах жесткого диска (4 первичных раздела по 16 байт каждый). Эта информация называется таблица разделов (Partition Table).
3. Стража (0xAA55, размер - 2 байта).

Процесс загрузки ОС

Загрузка операционной системы после включения компьютера - многоступенчатый процесс. Большинство ПК на сегодняшний день подготавливают свою аппаратную часть к работе с помощью прошивки BIOS. Во время старта BIOS инициализирует системные устройства, затем ищет загрузчик в MBR первого устройства хранения (HDD, SDD, DVD-R диск или USB-накопитель) или на первом разделе устройства (поэтому, для того чтобы выполнить загрузку с другого накопителя, нужно ).

Далее BIOS передает управление загрузчику, который считывает информацию из таблицы разделов и готовится загрузить ОС. Завершает процесс наш страж - специальная сигнатура 55h AАh, которая идентифицирует главную загрузочную запись (загрузка ОС началась). Сигнатура находится в самом конце первого сектора, в котором расположен MBR.

Недостатки

Технология MBR впервые была применена в 80-х годах еще в первых версиях DOS. По прошествии времени MBR была отшлифована и обкатана со всех сторон. Она считается простой и надежной. Но при росте вычислительных мощностей, выросла и потребность в больших объемах памяти носителей. С этим возникли сложности, так как технология MBR поддерживает работу накопителей объемом только до 2,2 ТБ. Также, MBR не может поддерживать более 4 основных разделов на одном диске.

Особенности

GPT расположен в начале жесткого диска, так же как и MBR, только не в первом, а во втором секторе. Первый сектор по прежнему остается зарезервированным для MBR, которая также может быть в дисках GPT. Это сделано в целях защиты и для того, чтобы была совместимость со старыми ОС. В целом структура GPT схожа с предшественницей, за исключением некоторых особенностей:

1. GPT не ограничивает свой объем в одном секторе (512 байт).
2. Для таблицы разделов в Windows резервируется 16 384 байт (если используется сектор в 512 байт, то по подсчетам доступно 32 сектора).
3. GPT имеет функцию дублирования - оглавление и таблица разделов записаны в начале и в конце диска.
4. Количество разделов не ограничено, но технически сейчас существует ограничение в 2 64 раздела из-за разрядности полей.
5. Теоретически GPT позволяет создавать разделы диска (при размере сектора в 512 байт; если размер сектора больше, то и размер раздела больше) размером до 9,4 ЗБ (это 9,4×10 21 байт; чтобы лучше представлялось, размер раздела носителя информации мог бы иметь такой объем, как вмещают в себя 940 миллионов дисков по 10 ТБ каждый). Этот факт сметает на нет проблему ограничения носителей информации в 2,2 ТБ под управлением MBR.
6. GPT позволяет назначить разделам уникальный 128-битный идентификатор (GUID), имена, атрибуты. Благодаря использования стандарта кодирования символов юникод, разделы могут быть названы на любом языке и сгруппированы по папкам.

Этапы загрузки ОС

Загрузка ОС происходит совсем не так, как в BIOS. UEFI не обращается для загрузки Windows к коду MBR, даже если он есть. Вместо этого используется специальный раздел на винчестере, который называется «EFI SYSTEM PARTITION». В нем располагаются файлы, которые необходимо запустить для загрузки.

Загрузочные файлы хранятся в директории /EFI/<ИМЯ ВЛАДЕЛЬЦА>/. Это значит, что UEFI имеет собственный мультизагрузчик, который позволяет в разы быстрей определять и загружать нужные приложения (в BIOS MBR для этого требовались сторонние программы). Процесс загрузки UEFI происходит следующим образом:

1. Включение компьютера → проверка аппаратного обеспечения.
2. Загружается прошивка UEFI.
3. Прошивка загружает диспетчер загрузки, который определяет, с каких дисков и разделов будут загружены UEFI приложения.
4. Прошивка запускает UEFI приложение с файловой системой FAT32 раздела UEFISYS, как это указано в загрузочной записи менеджера загрузки микропрограммы.

Недостатки

Недостатки у GPT имеются, и самый ощутимый из них - нет поддержки технологии в предшевствующих устройствах, использующих прошивку BIOS. ОС семейства Windows умеют различать и работать с GPT разделом, но не все могут с него загрузится. Приведу наглядный пример в таблице.

Также, среди недостатков GPT можно выделить:

1. Невозможно назначить имя всему диску, как отдельным разделам (есть только свой GUID).
2. Идет привязка раздела к его номеру в таблице (сторонние загрузчики ОС предпочитают использовать номер вместо имен и GUID).
3. Дубликаты таблиц (Primary GPT Header и Secondary GPT Header) строго ограничены в количестве 2 штук и имеют зафиксированные позиции. В случае повреждения носителя и наличия ошибок, этого может быть недостаточно для восстановления данных.
4. Эти 2 копии GPT (Primary и Secondary GPT Header) взаимодействуют друг с другом, но не позволяют удалить и перезаписать контрольную сумму в случае, если она в одной из копий не верна. Это значит, что не предусмотрена защита от на уровне GPT.

Наличие таких недочетов показывает, что технология недостаточно совершенна и над ней еще нужно работать.

Сравнение двух технологий

Хоть и концепции MBR и GPT достаточно отличаются друг от друга, постараюсь сравнить их в общих чертах.

Также наглядно сравните загрузку ОС посредством старой и новой технологии.

Заключение

Прежде чем решить, что лучше GPT или MBR, поставьте перед собой следующие вопросы:

1. Я буду использовать диск с нужным мне разделом для хранения данных или как системный для загрузки Windows?
2. Если как системный, то какую Windows я буду использовать?
3. На моем компьютере стоит прошивка BIOS или UEFI?
4. Объем моего жесткого диска менее 2 ТБ?

Ответив на эти вопросы после прочтения статьи вы определитесь, какая технология лучше в данный момент именно для вас.

P.S. Материнские платы, что печатаются сейчас, оснащаются прошивкой UEFI. Если у вас такая, предпочтительно использовать разделы со стилем GPT (но опять таки, смотря какие цели вы преследуете). Со временем BIOS уйдет в прошлое и рано или поздно, но большинство компьютеризированных устройств будут работать с накопителями используя GPT.