Een vergelijking van GPT- en MBR-partitiestructuren

Heb je je ooit afgevraagd hoe een computer opstart? Ongeacht de hardware of het besturingssysteem, starten alle computers op met de traditionele BIOS-MBR of de meer recente UEFI-GPT-methode die wordt gebruikt door de nieuwste beschikbare versies van besturingssystemen.

In dit artikel zullen we GPT- en MBR-partitiestructuren vergelijken; GPT staat voor GUID Partition Table, terwijl MBR staat voor Master Boot Record. Eerst beginnen we met het begrijpen van het opstartproces.

De volgende hoofdstukken benadrukken verschillen tussen GPT- en MBR-partitiestijlen, bevatten instructies voor het converteren tussen de twee stijlen en geven advies over wat te kiezen.

Inzicht in een opstartproces van de computer

Wanneer u op de aan / uit-knop van uw pc drukt, begint een uitvoering die het besturingssysteem uiteindelijk in het geheugen laadt. Deze eerste uitvoering hangt af van de partitiestructuur van uw harde schijf.

We hebben twee soorten partitiestructuren: MBR en GPT. De partitiestructuur op een schijf definieert drie dingen:

De structuur van gegevens op de schijf.
De code die wordt gebruikt tijdens het opstarten als een partitie opstartbaar is.
Waar een partitie begint en eindigt.

Het MBR-opstartproces

Terug naar ons opstartproces. Dus als uw systeem de MBR-partitiestructuur gebruikt, wordt het BIOS tijdens het eerste uitvoeringsproces geladen. Nu bestaat BIOS - Basic Input / Output System uit de bootloader-firmware. De firmware van de bootloader bevat functies op laag niveau, zoals lezen van het toetsenbord, toegang tot videoweergave, schijf-I / O uitvoeren en de code om een eerste fase bootloader te laden. Voordat het BIOS het opstartapparaat kan detecteren, doorloopt het een reeks systeemconfiguratiefuncties beginnend met:

Power-on-self-test.
De videokaart detecteren en initialiseren.
Het BIOS-opstartscherm weergeven.
Een korte geheugentest uitvoeren.
Plug en play-apparaten configureren
Het opstartapparaat identificeren.

Nadat BIOS het opstartapparaat heeft gedetecteerd, leest het het eerste schijfblok van dat apparaat in het geheugen. Het eerste schijfblok is de MBR en deze heeft een grootte van 512 bytes. Het bevat drie items die in deze ruimte moeten passen:

Stage one bootloader (440 bytes)
Schijfpartitietabel (16 bytes per partitie X 4 partities) - MBR ondersteunt slechts 4 partities, meer informatie hierover later.
Schijfhandtekeningen (4 bytes)

In dit stadium scant de MBR de partitietabel en laadt het Volume Boot Record (VBR) in RAM.

De VBR bevat meestal een Initial Program Loader (IPL), de code die het opstartproces initieert. De initiële programma-lader bestaat uit de tweede fase bootloader die vervolgens het besturingssysteem laadt. Op Windows-NT afgeleide systemen zoals Windows XP, laadt de IPL eerst een ander programma genaamd NT Loader (afgekort als NTLDR) dat vervolgens het besturingssysteem laadt.

Voor Linux-gebaseerde besturingssystemen wordt een bootloader genaamd GRUB gebruikt. Het opstartproces is net hetzelfde als hierboven beschreven, met als enige verschil de naamgeving van fase 1 en fase 2 bootloaders.

Onder GRUB wordt de eerste fase bootloader GRUB fase 1 genoemd. GRUB fase 1 laadt tweede fase bootloader bekend als GRUB fase 2. De tweede fase bootloader laadt besturingssystemen op de harde schijf en presenteert de gebruiker de lijst met te starten besturingssystemen.

GPT-opstartproces

Nog steeds bezig met opstarten; met een GPT-partitiestructuur gebeurt het volgende. GPT gebruikt UEFI dat het MBR-proces van het opslaan van fase één bootloader vermijdt en vervolgens fase 2 bootloader laadt. UEFI - Unified Extensible Firmware Interface is geavanceerder dan BIOS en kan een bestandssysteem ontleden en zelfs zelfstandig bestanden laden.

Dus bij het inschakelen van uw computer voert UEFI eerst de systeemconfiguratiefuncties uit, zoals energiebeheer, het instellen van datums en andere systeembeheercomponenten, net als in BIOS.

UEFI leest vervolgens de GPT - GUID-partitietabel. GUID staat voor Globally Unique IDentifier. GPT bevindt zich op de eerste blokken van een schijf, net na blok 0 dat nog steeds MBR voor Legacy BIOS bevat.

GPT definieert de partitietabel op een schijf van waaruit de EFI-bootloader de EFI-systeempartitie identificeert. De systeempartitie bevat bootloaders voor alle besturingssystemen die op andere partities op de harde schijf zijn geïnstalleerd. Een bootloader initialiseert een Windows Boot Manager die vervolgens het besturingssysteem laadt.

Voor Linux-gebaseerde besturingssystemen is er een EFI-bewuste versie van GRUB (Grand Unified Bootloader) die een bestand laadt zoals grub.efi of de EFI-lader die een bestand laadt zoals elilo.efi.

Je hebt misschien gemerkt dat zowel UEFI-GPT als BIOS-MBR een bootloader laden zonder het besturingssysteem rechtstreeks te laden. In UEFI is er echter geen sprake van meerdere bootloaders zoals te zien in BIOS. Het opstartproces gebeurt allereerst, afhankelijk van uw hardwaremogelijkheden.

Verschillen tussen GPT- en MBR-partitiestructuren

Als u ooit hebt geprobeerd een Windows 8- of 10-besturingssysteem op een nieuwe computer te installeren, is de kans groot dat u is gevraagd of u de MBR- of GPT-partitiestructuur wilt gebruiken.

Als u meer wilt weten of van plan bent uw computer met een nieuw besturingssysteem in te stellen, lees dan verder. We hebben al gekeken naar de verschillen in de opstartprocessen waarmee u rekening moet houden bij het partitioneren van een schijf of het bepalen van een partitiestructuur.

GPT is een nieuwere en meer geavanceerde partitiestructuur en heeft vele voordelen, zoals ik hieronder zal opsommen. MBR is al lang in gebruik, het is stabiel en nog steeds het meest compatibel. Hoewel GPT mogelijk geleidelijk MBR vervangt omdat GPT meer geavanceerde functies heeft, is MBR in sommige gevallen nog steeds noodzakelijk.

Master Boot Record

MBR is de traditionele partitiestructuur voor het beheren van de partitie van een schijf. Omdat het compatibel is met de meeste systemen, wordt het nog steeds door de meeste mensen gebruikt. De MBR bevindt zich aan het allereerste blok van een harde schijf, of, eenvoudiger gezegd, aan het begin van een harde schijf. Het bevat de partitietabel - de informatie over de organisatie van logische partities op de harde schijf.

De MBR bevat ook uitvoerbare code die door de partities naar een actief besturingssysteem scant en de opstartprocedure voor het besturingssysteem initialiseert.

Een MBR-schijf staat slechts vier primaire partities toe. Als u meer partities wilt, kunt u de vierde partitie instellen als een uitgebreide partitie en kunt u er meer subpartities of logische schijfeenheden in maken.

MBR gebruikt 32-bit om de partitie op te nemen, dus elke partitie is beperkt tot een maximale grootte van 2 TB.

voordelen

Het is compatibel met de meeste systemen.

nadelen

Het staat slechts 4 partities toe, met de optie om meer subpartities op de 4e partitie te hebben.
Het beperkt de partitiegrootte tot maximaal 2 TB.
Partitie-informatie opgeslagen op slechts één plaats - de MBR. Als het beschadigd raakt, wordt de hele harde schijf onleesbaar.

GUID-partitietabel (GPT)

GPT is de nieuwere standaard voor het definiëren van de partitiestructuur van een harde schijf. Het gebruikt GUID (Globally Unique Identifiers) om de partitiestructuur te definiëren.

Het maakt deel uit van de UEFI-standaard, wat betekent dat een op UEFI gebaseerd systeem alleen kan worden geïnstalleerd op een schijf die GPT gebruikt, bijvoorbeeld de functie Windows 8 Secure Boot.

GPT biedt de mogelijkheid om onbeperkte partities te maken, hoewel sommige besturingssystemen tot 128 partities kunnen beperken. GPT heeft ook geen limiet voor de grootte van een partitie.

voordelen

Het staat een onbeperkt aantal partities toe - de limiet is het besturingssysteem, bijvoorbeeld Windows staat maximaal 128 partities toe.
Het beperkt de grootte van een partitie niet - de maximale grootte is afhankelijk van het besturingssysteem. De limiet is groter dan elke schijf die vanaf vandaag wordt gemaakt. Voor schijven met sectoren van 512 bytes wordt een maximale grootte van 9, 4 ZB (een Zettabyte is 1.099.511.627.776 Terabytes) ondersteund
GPT slaat een kopie van de partitie en opstartgegevens op en kan herstellen als gegevens beschadigd zijn in de primaire GPT-header.
Het slaat cyclische redundantiecontrolewaarden op om de integriteit van zijn gegevens te controleren (gebruikt om de integriteit van de GPT-header te verifiëren). In het geval van corruptie kan GPT het probleem opmerken en proberen de beschadigde gegevens van een andere locatie op de schijf te herstellen.

nadelen

Het is mogelijk niet compatibel met oudere systemen.

GPT versus MBR

GPT staat een onbeperkt aantal partities toe, terwijl MBR slechts 4 partities toestaat
GPT zorgt voor een onbeperkte grootte op een partitie, terwijl MBR slechts 2 TB toestaat.
GPT slaat een kopie van de partitiegegevens op waardoor herstel in geval van corruptie mogelijk is in de primaire GPT-header; MBR slaat slechts één kopie van de partitiegegevens op in het eerste blok van de harde schijf, waardoor de schijf onbruikbaar wordt in geval van schade aan de partitiegegevens.
GPT slaat cyclische redundantiecontrolewaarden op om te blijven controleren of de gegevens op de schijf nog intact zijn en in geval van schade de noodzakelijke reparaties uit andere delen van de schijf kunnen uitvoeren; MBR heeft geen manier om te weten of de gegevens op de schijf nog steeds intact zijn, u kunt alleen achterhalen wanneer de computer niet opstart of wanneer partities verdwijnen.

Compatibiliteit besturingssysteem

Het eerste blok (blok 0) van een GPT-schijf bevat een beschermende MBR met informatie waaruit blijkt dat de schijf een enkele partitie heeft die zich over de hele schijf uitstrekt. Als u een oude tool gebruikt die alleen MBR-schijven kan lezen, zal deze één partitie identificeren die zich over de gehele harde schijf uitstrekt. Door dit te doen, zorgt het ervoor dat de oude tool de GPT-schijf niet als fout beschouwt en uiteindelijk zijn GPT-gegevens overschrijft met een nieuwe MBR.

Deze MBR beschermt de GPT-gegevens tegen overschrijven.

Intel Mac Books gebruiken standaard GPT en het is niet mogelijk om Mac OS X op een MBR-systeem te installeren. Hoewel Mac OS X misschien op MBR-schijf draait, is installeren op dit niet mogelijk. Ik heb dit letterlijk zonder succes geprobeerd.

De meeste Linux-besturingssystemen zijn compatibel met GPT. Bij het instellen van een Linux-besturingssysteem op een schijf, wordt GRUB 2 geïnstalleerd als de bootloader.

Voor Windows-besturingssystemen is opstarten vanaf GPT alleen mogelijk op UEFI-computers met 64-bits versies van Windows Vista, 7, 8, 10 en overeenkomstige serverversies. Als je een laptop hebt gekocht die vooraf is geïnstalleerd met de 64-bits versie van Windows 8, is de kans groot dat deze GPT gebruikt.

De standaardconfiguratie voor Windows 7 en eerdere versies is MBR, maar u kunt nog steeds converteren naar GPT zoals ik in dit artikel zal uitleggen.

Alle versies van Windows Vista, 7, 8, 10 kunnen GPT lezen en gebruiken voor gegevens - maar ze kunnen niet opstarten vanaf GPT-schijven zonder UEFI.

Dus GPT of MBR?

U kunt comfortabel zijn met MBR of GPT. Maar gezien de voordelen, heeft GPT meer dan MBR zoals eerder vermeld, en het feit dat moderne computers ernaar toe migreren, kunt u waarschijnlijk overwegen om GPT te gebruiken. Als je oudere systemen wilt ondersteunen of een computer wilt opstarten die het traditionele BIOS gebruikt, moet je je aan MBR houden.

Controleer het partitietype van een harde schijf

U kunt het partitietype van elke harde schijf die op een Windows-pc is aangesloten, controleren met Schijfbeheer. Ga als volgt te werk om Schijfbeheer te starten:

Gebruik de sneltoets Windows-R om het vak Uitvoeren te openen.

Typ diskmgmt.msc en druk op Enter.

Windows scant de harde schijven en geeft na een kort moment een weergave weer. Om het partitietype van een willekeurige harde schijf te controleren, begint u met de rechtermuisknop op de schijftegels in de onderste helft van de interface. Het is belangrijk dat u met de rechtermuisknop op schijf 1, schijf 2 enzovoort klikt en niet op de partities.

Selecteer de optie Eigenschappen in het contextmenu dat wordt geopend. Dit opent het eigenschappenvenster van de geselecteerde schijf.

Ga naar het tabblad Volumes en bekijk de partitiestijlwaarde onder schijfinformatie op de pagina die wordt geopend. Het markeert het partitietype.

Als u liever de opdrachtregel gebruikt, kunt u in plaats daarvan het volgende doen. Het voordeel van de methode is dat deze een beetje sneller is, omdat alle schijven en de partitiestijl rechtstreeks worden vermeld.

Tik op de Windows-toets, typ cmd.exe, houd de Ctrl-toets en de Shift-toets ingedrukt en druk op Enter.
Bevestig de UAC-prompt die wordt geopend. Hiermee wordt een verhoogd opdrachtpromptvenster geopend.
Typ diskpart en druk op Enter.
Typ list disk en druk nogmaals op Enter.

Alle schijven worden nu vermeld. Controleer de Gpt-kolom om erachter te komen of een bepaalde schijf MBR of GPT is. Als u een * in de kolom ziet, betekent dit dat een schijf GPT gebruikt. Als u dat niet doet, gebruikt deze MBR.

Converteren tussen MBR en GPT tijdens Windows-installatie

Er zijn twee veel voorkomende foutmeldingen die u waarschijnlijk krijgt wanneer u Windows op een harde schijf installeert:

Fout # 1: “Windows kan niet op deze schijf worden geïnstalleerd. De geselecteerde schijf heeft geen GPT-partitiestijl. "
Fout # 2: "Windows kan niet op deze schijf worden geïnstalleerd. De geselecteerde schijf heeft de GPT-partitiestijl."

Wanneer een van deze foutmeldingen verschijnt, kunt u mogelijk geen partitie kiezen om door te gaan met de installatie. Maar dit betekent niet dat uw computer een probleem heeft.

Zoals u al weet, zijn MBR en GPT twee geheel verschillende partitiestructuren van een harde schijf. MBR is de traditionele partitioneringsstructuur en GPT is de nieuwere standaard.

Fout # 1 verschijnt wanneer u Windows op een op UEFI gebaseerde pc probeert te installeren, maar de harde schijfpartitie is niet geconfigureerd voor UEFI-modus of oudere BIOS-compatibiliteit. Er zijn twee opties van Microsoft TechNet om u te helpen deze fout te omzeilen.

Start uw computer opnieuw op in Legacy BIOS-compatibiliteitsmodus. Met deze optie kunt u de bestaande partitiestijl behouden.
Formatteer de schijf opnieuw voor UEFI met behulp van de GPT-partitiestijl. Met deze optie kunt u de UEFI-firmwarefuncties van de pc gebruiken. U kunt dit zelf doen door de schijf opnieuw te formatteren met behulp van de onderstaande instructies. Maak altijd eerst een back-up van uw gegevens voordat u deze stap uitvoert.

Natuurlijk is er hulpprogramma's van derden om de schijf naar GPT-formaat te converteren en de gegevens te behouden, maar het is altijd veilig om een back-up van de gegevens te maken voor het geval het hulpprogramma de conversie niet voltooit

Instructies voor het converteren van een harde schijf van MBR naar GPT

Windows Setup gebruiken

Schakel uw computer uit en plaats de Windows-installatiemedia (dit kan een USB-stick of dvd zijn)
Start de computer op naar de dvd of USB-stick in de UEFI-modus.
Selecteer Aangepast bij het kiezen van een installatietype.
Er verschijnt een scherm met het bericht: "Waar wilt u Windows installeren?" Selecteer alle partities op de schijf en selecteer vervolgens Verwijderen.
Nadat het verwijderen is gelukt, toont de schijf een gebied met niet-toegewezen ruimte.
Selecteer de niet-toegewezen ruimte en klik op Volgende. Windows detecteert dat de computer is opgestart in de UEFI-modus en formatteert de schijf automatisch opnieuw met behulp van het GPT-schijfformaat en converteert deze vervolgens. De installatie begint daarna.

Handmatige conversie gebruiken

Schakel uw computer uit en plaats de Windows-installatie-dvd of USB-stick.
Start de computer op naar de dvd of USB-stick in de UEFI-modus.
Druk vanuit Windows-setup op Shift + F10 om een opdrachtprompt te openen. Vergeet niet op Enter te drukken na het typen van de volgende opdrachten.
Open de diskpart-tool door te typen: diskpart
Om het te converteren station te identificeren, typ list list en je zou het volgende moeten zien: list disk
Selecteer het station uit de schijflijst met het schijfnummer in de vorige stap door schijf selecteren te typen zoals in het voorbeeld: selecteer schijf #
Reinig de schijf door te typen: schoon
Converteer naar GPT door te typen: convert gpt
Typ exit en druk op Enter om diskpart te sluiten.
Sluit de opdrachtprompt om terug te gaan naar de Windows-installatie.
Selecteer Aangepast bij het kiezen van een installatietype. De schijf verschijnt als een enkele partitie met niet-toegewezen ruimte.
Selecteer deze niet-toegewezen ruimte en klik op Volgende. Windows begint met de installatie.

Instructies voor het converteren van een harde schijf van GPT naar MBR

Soms kan het nodig zijn om te converteren naar MBR-partitiestructuur, bijvoorbeeld wanneer u het onderstaande foutbericht ziet terwijl u probeert Windows op schijf te installeren.

"Windows kan niet op deze schijf worden geïnstalleerd. De geselecteerde schijf heeft de GPT-partitiestijl."

Opstarten vanuit GPT wordt alleen ondersteund op 64-bit versies van Windows Vista, 7, 8, 10 en overeenkomstige serverversies op UEFI-gebaseerde systemen. Het bovenstaande foutbericht laat zien dat uw computer UEFI niet ondersteunt en dat u daarom alleen BIOS kunt gebruiken dat werkt met de MBR-partitiestructuur.

Om dit foutbericht te omzeilen, stelt Microsoft TechNet de volgende opties voor:

Start de pc opnieuw op in de oude BIOS-compatibiliteitsmodus. Met deze optie kunt u de bestaande partitiestijl behouden.
Formatteer de schijf opnieuw naar MBR zodat deze wordt ondersteund door de firmwarefuncties van de computer. Deze stap wist al uw gegevens, dus vergeet niet om een back-up te maken voordat u doorgaat. Natuurlijk zijn er hulpprogramma's van derden die helpen om de schijf naar MBR-indeling te converteren en de gegevens te behouden, maar het is altijd veilig om een back-up van de gegevens te maken voor het geval het hulpprogramma de conversie niet voltooit.

Als u optie twee van converteren naar MBR kiest, volgt u deze stappen:

Windows Setup gebruiken

Schakel uw computer uit en plaats de Windows-installatiemedia (dit kan een USB-stick of dvd zijn)
Start de computer op naar de dvd of USB-stick in BIOS-modus.
Selecteer Aangepast bij het kiezen van een installatietype.
Er verschijnt een scherm met het bericht: "Waar wilt u Windows installeren?" Selecteer alle partities op de schijf en selecteer vervolgens Verwijderen.
Nadat het verwijderen is gelukt, toont de schijf een gebied met niet-toegewezen ruimte. Selecteer de niet-toegewezen ruimte en klik op Volgende. Windows detecteert dat de computer is opgestart in de BIOS-modus en formatteert de schijf automatisch opnieuw met behulp van de MBR-schijfindeling en converteert deze vervolgens. De installatie begint daarna.

Handmatige conversie gebruiken

Schakel uw computer uit en plaats de Windows-installatie-dvd of USB-stick.
Start de computer op naar de dvd of USB-stick in BIOS-modus.
Druk vanuit Windows-setup op Shift + F10 om een opdrachtprompt te openen. Vergeet niet op Enter te drukken na het typen van de volgende opdrachten.
Open de diskpart-tool door te typen: diskpart
Om het te converteren station te identificeren, ziet u het volgende: list disk
Selecteer het station uit de schijflijst met het schijfnummer in de vorige stap door schijf selecteren te typen zoals in het voorbeeld: selecteer schijf #
Reinig de schijf door te typen: schoon
8. Converteer naar MBR door te typen: convert mbr
Typ exit en druk op Enter om diskpart te sluiten.
Sluit de opdrachtprompt om terug te gaan naar de Windows-installatie.
Selecteer Aangepast bij het kiezen van een installatietype. De schijf verschijnt als een enkele partitie met niet-toegewezen ruimte.
Selecteer deze niet-toegewezen ruimte en klik op Volgende. Windows begint met de installatie.

Educatieve video's

Wat zijn schijfpartities?

Verschillen tussen BIOS en UEFI

MBR- en GPT-partitietabellen

Middelen

De volgende bronnen bieden meer informatie over MBR- of GPT-partitiestijlen:

Opstarten naar UEFI-modus of oude BIOS-modus (Microsoft Technet)
Opstarten vanaf GPT (Rod Smith)
Verander een Master Boot Record-schijf in een GUID-partitietabelschijf (Microsoft Technet)
Verschil tussen GPT en MBR (HowToGeek)
GUID-partitietabel (Wikipedia)
Verouderde BIOS-problemen met GPT (Rod Smith)
Master Boot Record (Microsoft Technet)
Veelgestelde vragen over Windows en GPT (Microsoft Hardware Dev Center)
Windows Setup: installatie met behulp van de MBR- of GPT-partitiestijl (Microsoft Technet)