Uefi gpt что это
Особенности BIOS и UEFI, различие GPT и MBR
Все чаще производители компьютерных комплектующих стали переходить на использование нового стандарта UEFI («Unified Extensible Firmware Interface», «интерфейс расширяемой прошивки») в своем оборудовании, заменяя устаревший BIOS («Basic Input/Output System», «базовая система ввода/вывода»). Что же это такое и в чем особенности BIOS и UEFI?
BIOS – микропрограмма, вшитая в материнскую плату. Загружается она сразу после включения питания компьютера. Ее главная задача — управление, проверка и передача данных об установленном оборудовании загрузчику операционной системы.
Интерфейс UEFI, так же, как и BIOS, предназначен для управления низкоуровневыми запросами оборудования для правильной инициализации аппаратной части системы. Но его возможности по программированию, в сравнении с BIOS, больше. UEFI располагается в самом верху иерархии аппаратных компонентов и может быть установлен как в микросхемах питания на плате, так и в разделе винчестера.
Основные преимущества и недостатки нового интерфейса
UEFI совершенно новый интерфейс, который, скорее всего, в будущем полностью вытеснит BIOS, потому как имеет перед ним ряд преимуществ:
Одна из особенностей UEFI заключается в наличии технологии Secure Boot, которая обеспечивает защиту от установки ОС незащищенных ключами. Т.е., на компьютере, в котором установлена UEFI вместо BIOS, невозможно будет установить операционные системы, предшествующие Windows 8, а также Linux.
Данную защиту обходят, установив ОС на диск с MBR (в этом случае теряется ряд преимуществ по сравнению с таблицей разделов жесткого диска GTP).
Использование UEFI вместо BIOS — это один из ключевых моментов в обеспечении быстрой загрузки ОС, а также защиты данных от выполнения вредоносного кода еще на этапе инициализации Windows. Модульная архитектура UEFI позволит использовать свои приложения и загружать собственные драйвера при помощи UEFI Shell, а также управлять файловой системой, не загружая Windows.
Что такое GPT и MBR и зачем они нужны?
Прежде чем использовать диск, его необходимо разбить на разделы. MBR (Главная загрузочная запись) и GPT (Таблица разделов GUID) представляют собой два различных способа хранения информации о разделах диска. Сюда входят данные о начале и конце разделов, чтобы система знала, к какому разделу принадлежит каждый сектор, и какой раздел является загрузочным. Вот почему вы должны выбрать MBR или GPT перед созданием разделов на диске.
MBR (Master Boot Record, главная загрузочная запись) и GPT (GUID Partition Table, Таблица разделов GUID) представляют собой два различных способа хранения информации о разделах диска. В них входят данные о начале и конце разделов, чтобы ОС понимала, к какому разделу принадлежит сектор, а какой раздел является загрузочным. Именно поэтому мы должны выбрать MBR или GPT перед созданием разделов на жестком диске.
Ограничения MBR
Аббревиатура MBR расшифровывается как Главная загрузочная запись. Этот стандарт был представлен в 1983 году вместе с DOS 2.0 для IBM PC.
Он называется главная загрузочная запись, так как MBR — это специальный загрузочный сектор, расположенный в начале диска. Этот сектор содержит загрузчик для установленной операционной системы, а так же информацию о логических разделах диска. Загрузчик — это небольшой кусок кода, который обычно используется для загрузки большого загрузчика с другого раздела или диска. Если на вашем компьютере установлен Windows, здесь будут находиться начальные элементы загрузчика Windows. Именно поэтому вам приходится восстанавливать MBR, если он был перезаписан и Windows не загружается. Если у вас установлен Linux, MBR чаще всего будет содержать загрузчик GRUB.
MBR работает с дисками объёмом до 2 Тб., но он может справиться и с дисками большего размера. Кроме этого MBR поддерживает не более 4 основных разделов. Если вам нужно больше, придётся сделать один из основных разделов «расширенным разделом» и разместить в нём логические разделы. Впрочем, чаще всего вам этот трюк не потребуется.
MBR стал индустриальным стандартом, который все использовали для создания разделов на дисках и загрузки с них. С того самого момента некоторые разработчики начали полагаться на трюки вроде расширенных разделов.
Преимущества GPT
GPT означает Таблица разделов GUID. Это новый стандарт, который постепенно приходит на смену MBR. Он является частью UEFI, а UEFI заменяет старый неудобный BIOS так же, как GPT заменяет MBR на что-то более современное. Он называется таблицей разделов GUID, поскольку каждому разделу на вашем диске присваивается «уникальный глобальный идентификатор» или GUID — случайная строка такой длины, что каждый GPT раздел на Земле, скорее всего, обладает уникальным идентификаторов.
У этой системы нет ограничений в отличии от MBR. Диски могут быть гораздо объёмнее, а ограничение на размер будет зависеть от операционной и файловой систем. GPT позволяет создавать практически неограниченное количество разделов. Всё будет зависеть от вашей операционной системы. К примеру, в Windows можно создать до 128 разделов на GPT диске, так что вам больше не придётся возиться с расширенными разделами.
Совместимость
GPT диски обычно включают «защитный MBR». Этот тип MBR сообщает системе, что GPT диск представляет собой один большой раздел. Если вы попытаетесь настроить GPT диск старым инструментом, который может читать только MBR, он увидит один раздел, распространяющийся на весь диск. Таким образом, MBR предотвращает ситуацию, при которой старые инструменты посчитают GPT диск неразмеченным и перепишут данные GPT информацией MBR. Другими словами, защитный MBR защищает данные GPT от перезаписи.
Windows может загружаться с GPT только на компьютерах с UEFI, работающих под управлением 64-битных версий Windows 8.1, 8, 7, Vista и соответствующих серверных версий. Все версии Windows 8.1, 8, 7 и Vista могут читать GPT диски и использовать их для хранения данных, но они не могут с них загружаться.
MBR или GPT? Что такое структуры накопителей и чем отличаются
Содержание
Содержание
Компьютер, жесткий диск, операционная система — для современного человека, это обыденные вещи. Но все самое интересное, заставляющее компьютер работать так, как мы
к тому привыкли, остается «за кадром». Сегодня поговорим об одной из вещей, которая позволяет существовать разделам на нашем накопителе — способе описания разделов, она же таблица разделов.
Таблица разделов — это структура, где содержится информация обо всех разделах на диске: как он называется (Label), откуда начинается, где заканчивается, какой объем имеет и т.д. Рассмотрим два различных варианта таких таблиц, а именно MBR и GPT.
MBR (Master Boot Record — главная загрузочная запись) непосредственным образом участвует в загрузке операционной системы. Но, кроме этого, она хранит и информацию, позволяющую описать разделы на компьютере. Чтобы объяснить, почему это работает так, а не иначе, и имеет определенные особенности/ограничения, придется немного углубиться в структуру MBR.
Если сигнатура не равна 55AAh, значит, MBR поврежден. В MBR процесс загрузки тесно связан с разделами диска, так как хранятся они «вместе».
Пусть процесс загрузки и не относится к теме материала, упрощенно и кратко расскажем
о нем. После выполнения определенных операций, BIOS читает первый сектор накопителя,
в котором и находится наша главная загрузочная запись. Выполняется код загрузчика, который просматривает таблицу разделов, и передает управление загрузчику операционной системы, который уже ее и загружает.
Вернемся к нашей таблице разделов. На нее выделено 64 байта, разделенных на 4 записи, по 16 байт.
Одна запись — это один раздел, из чего происходит первое ограничение MBR — максимальное число разделов на диске не может быть больше четырех. Но это утверждение правда лишь наполовину: нельзя создать больше четырех основных разделов. Но об этом чуть позже, сейчас же посмотрим на структуру самой 16-ти битной записи.
Самый первый бит в записи обозначает признак активности раздела — т.е. признак того, что операционную систему следует загружать именно из этого раздела — и может иметь значения 80h (раздел активен) и 00h (раздел не активен). Установленная операционная система должна находиться именно на активном разделе. Данное правило справедливо для стандартного загрузчика ОС семейства Windows — NTLDR, а вот для UNIX-систем это нужно не всегда.
А теперь переместимся в конец записи — к последним четырем байтам. Именно они в ответе за самое известное ограничение, связанное с использованием MBR — максимальный размер раздела.
На описание количества секторов в разделе отводится 4 байта, следовательно количество секторов ограничено величиной 232, где степень — это количество бит описания (4 байта = 32 бита). Поскольку размер сектора равен 512 бит, то максимальный размер раздела, который можно описать в таблице разделов MBR, составляет 232 x 512 = 2 ТБ. Те самые «два терабайта», набившие оскомину. Это техническое ограничение не обойти.
Расширенный раздел
Но давайте вернемся к тому, что максимальное количество разделов в таблице разделов ограничено четырьмя. Чтобы это обойти, был придумал особый тип раздела — расширенный (Extended Partition). Внимательный читатель заметил, что из 16 байт описания раздела один отведен именно под указание его типа. Для расширенного раздела там прописывается 0Fh (для современный Windows систем).
Расширенный раздел сильно отличается от остальных типов разделов. Он описывает не раздел, а некое пространство, где находятся логические диски. Наглядно это можно изобразить примерно так.
На рисунке видно, что на логическом диске находится один основной и один расширенный раздел. «Внутри» расширенного раздела создано шесть логических дисков (хотя в силу определенных причин во многих случаях будет использоваться термин «логический раздел»). Для созданных таким образом разделов есть некоторые ограничения, по сравнению
с основными. Например, они не могут быть активными.
GPT (GUID Partition Table) — таблица разделов GUID, создана для замены MBR и является частью UEFI, который в свою очередь пришел на замену BIOS. В новой версии таблицы разделов постарались убрать ограничения и недочеты MBR, которые были неявны на момент ее создания, но проявились с развитием технологий.
Как видно из расшифровки, основа GPT — GUID — Globally Unique Identifier — 128-битный статистически уникальный идентификатор. Уникальность здесь не стопроцентная, но поскольку количество вариантов равно 2 в 128 степени, то вероятность получить одинаковые GIUD (например, для разделов) крайне мала. Выглядит он как последовательность из 32 шестнадцатеричных цифр, разделенных на группы.
024DEE41-33E7-11D3-9D69-0008C781F39F — пример того, как выглядит GUID раздела с MBR.
Ниже вы можете видеть схематическое изображение структуры GPT. Кратко рассмотрим ее.
В первом физическом блоке диска, а точнее в блоке LBA0, поскольку GPT оперирует именно LBA адресами, расположен защитный (Protective) MBR. Его основное назначение — «защита» структуры диска благодаря обеспечению совместимости с устаревшим программным обеспечением, работающим с MBR, но «не знающем» о GPT.
В LBA1 находится основной заголовок GPT. В нем содержатся различные данные, например, где начинается и заканчивается область для размещения разделов, а также контрольные суммы самого заголовка и таблицы разделов, по которым происходит проверка их целостности.
Далее, начиная с блока LBA2, находится массив записей о разделах на диске. Каждая такая запись имеет размер 128 байт (размер может меняться в большую сторону), а на весь массив выделяется 16384 байта, что дает 32 LBA (для 64-битных ОС Windows). Таким образом, можно создать до 128-ми разделов.
Именно в каждой записи указывается GUID раздела, типа раздела, стартовый и конечный блоки (LBA) раздела. На последние выделяется по 8 бит данных, что теоретически позволяет создать раздел размером до 9,4 ЗБ (Зеттаба́йт, 1021). Фактически, размер раздела ограничен используемой ОС.
Достоинства и недостатки MBR и GPT
Итак, попробуем обобщить все вышесказанное в более краткой форме, указав сильные
и слабые стороны обоих решений.
Плюсы
Минусы
Плюсы
Минусы
Нет сомнений, что за GPT будущее. Его использование в современных ПК позволяет не думать о том, что в последующем можно натолкнуться на какие-либо ограничения. С другой стороны, на данный момент, обычный среднестатистический пользователь может с одинаковым успехом использовать любой из двух вариантов, и не замечать никакой разницы, если диски в его ПК не больше 2 ТБ.
Разбираемся с UEFI и GPT: установка Windows и Kubuntu на один диск
Помните те времена, когда BIOS был 16-битным с адресным пространством в 1 Мб, а вся информация о загрузчиках писалась в MBR? На смену уже давно пришли более гибкие технологии: UEFI (замена BIOS), и GPT (замена MBR).
Предыстория: Понадобилось мне недавно на свой домашний десктоп поставить 2 системы, чтобы разграничить окружение. Kubuntu для разработки на Ruby on Rails (ибо работаю удаленно), и Windows для всяких игрушек в свободное время. Хочу заметить, что несколько лет назад это было достаточно просто: один раздел для винды и один раздел для линукса, загрузчик записывался в MBR. Однако, технологии не стоят на месте, и оказалось, что настройка dual boot’а теперь несколько изменилась.
Итак, начнем.
Терминология
Что делаем:
Разбивка диска
Сначала устанавливаем Windows 8, т.к. она автоматически будет использовать GPT.
Разбивка будет выглядеть так (пардон за кривой снимок):
Пропустим саму установку Windows, т.к. в ней все стандартно и понятно.
Теперь загрузимся с USB в Kubuntu Live.
Проверим EFI раздел:
Boot0000 — виндовый загрузчик
Boot0001 — дефолтный загрузчик
Boot0003 — флешка с Kubuntu Live
Обратите внимание, что список загрузчиков не привязан к одному физическому диску как в MBR. Он хранится в NVRAM.
Можем также сразу посмотреть, что же в этом разделе, подмонтировав его:
Там окажутся следующие файлы:
Убедились, что все хорошо. Теперь продолжаем разбивку диска (через KDE Partition Manager).
Нам осталось только отформатировать раздел для Kubuntu в ext4, и выделить раздел под swap.
Несколько слов про swap. Рекомендуют на swap выделять от SQRT(RAM) до 2xRAM. Т.к. у меня 16 Гб RAM, то по минимуму мне надо 4 Гб свопа. Хотя я с трудом могу представить ситуации, при которых он будет использоваться: десктоп в hibernate я не перевожу, и сильно тяжелых программ, которые жрут больше 16 гигов, не использую.
P.S. При форматировании раздела в swap Partition Manager может выдать ошибки, которые связаны с тем, что Kubuntu автоматически монтирует в себя любой swap раздел, однако на результат эти ошибки не влияют.
Итак, финальная разбивка:
Теперь самое главное для правильного dual boot’а. При установке Kubuntu важно выбрать, куда установить загрузчик:
Указываем, конечно же на раздел EFI.
После завершения установки Kubuntu, заходим в систему и проверяем, какие файлы появились на efi разделе (монтировать уже не нужно):
Смотрим, как теперь выглядит список загрузчиков:
Вот как это выглядит при загрузке:
А еще эти загрузчики доступны сразу из UEFI (в старом BIOS’е такое было бы невозможно — там был выбор только диска, он просто не знал, что такое загрузчики):
Ну и напоследок: чтобы dual boot правильно работал, в Windows надо обязательно отключить fast boot. Это такая нехорошая фича, которая может привести к потере данных.
При выключении компьютера Windows сохраняет файловую структуру NTFS разделов в файл (видимо, потому что один файл прочитать быстрее, чем сканировать много разных файлов). Если записать файл на NTFS раздел через линукс, и потом загрузиться в Windows, то Windows просто не увидит файл. Источник
Если выключить комп через Windows, и потом попытаться загрузить Linux, то он просто не запустится из-за «ошибки» NTFS. Источник
Преимущества BIOS UEFI и стиля разделов жесткого диска GPT
Преимущества BIOS UEFI и стиля разделов жесткого диска GPT
Как поставить пароль на файл Excel
Как посчитать среднее значение в Excel
Как исправить Знач в Excel
Ошибка Поля не соответствуют размеру страницы Excel
Что делать, если Эксель не отвечает
Разработку BIOS UEFI, пришедшей на смену морально устаревшей обычной BIOS, компания Intel начала еще в 90-х годах, и первый выпуск расширяемого интерфейса прошивки EFI (Extensible Firmware Interface) состоялся в 2000 году. Название UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) появилось позднее, в 2005 году: Intel усовершенствовала свое детище и назвала его объединенным расширяемым интерфейсом прошивки. Как и обычная BIOS, BIOS UEFI является базовым ПО материнских плат, но более совершенным базовым ПО. BIOS UEFI стоит на многих материнских платах ПК и ноутбуков, приобретенных после 2010 года. До версии UEFI нельзя обновить обычную BIOS, прошивка UEFI уникальна для каждой отдельной модели материнской платы. В этой статье поговорим о преимуществах базовой прошивки компьютеров нового поколения.
1. Преимущества BIOS UEFI перед обычной BIOS
Какие у BIOS UEFI преимущества перед обычной BIOS? Это:
Поддержка GPT-дисков является ключевым преимуществом BIOS UEFI. Какими преимуществами GPT-диски обладают перед дисками MBR?
2. Преимущества дисков GPT перед MBR
Как BIOS UEFI пришла на смену обычной BIOS, так и GPT (стандарт таблицы разделов GUID Partition Table, отсюда, собственно, и аббревиатура GPT) является более совершенной альтернативой стандарта-предшественника – главной загрузочной записи MBR. Единственное, в чем пока еще выигрывает MBR – это в совместимости. Как бы рынок комплектующих интенсивно ни развивался, все равно на руках у пользователей еще много сборок ПК десятилетней давности, не говоря уже о региональных госорганизациях, в которых кабинеты мелких специалистов напоминают музеи компьютерной техники. С GPT-дисков могут загружаться только компьютеры с BIOS UEFI, а устанавливаются на эти диски только 64-битные редакции Windows Vista, 7, 8.1, 10 и соответствующие им серверные редакции. Mac OS X и Linux также могут загружаться с GPT-дисков. Windows XP читает данные с GPT-диска, если он подключен в качестве дополнительного носителя, но загружаться с такого диска эта версия системы не умеет.
На совместимости со старым компьютерным оборудованием и старыми операционными системами преимущества MBR заканчиваются. Тогда как у GPT-дисков плюсов гораздо больше, в их числе:
Из всех названных преимуществ реальную пользу для обычных пользователей несет лишь последнее, но его одного хватит в качестве аргумента для использования стиля разметки диска GPT, если в наличии имеется компьютер на базе BIOS UEFI, но операционная система и данные находятся на MBR-диске.
3. Особенности загрузки с флешки
В довесок к преимуществам BIOS UEFI получим не столько недостатки, сколько особенности при запуске компьютеров со съемных носителей. Загрузке ПК или ноутбука на базе BIOS UEFI с загрузочной флешки могут препятствовать две вещи – сам режим работы прошивки UEFI и упомянутая выше безопасная загрузка Secure Boot.
В первом случае решением является создание загрузочной флешки UEFI, среди содержимого которой будут находиться специальные файлы (как правило, в папке «EFI») для работы с прошивкой нового поколения. Записывать загрузочные флешки UEFI умеют утилита компании Microsoft Media Creation Tool, предназначенная для скачивания дистрибутива Windows 8.1 и 10, а также сторонние программы WinSetupFromUSB и Rufus. Позаботились о загрузочных флешках UEFI и адаптировали свой дистрибутив многие разработчики Live-дисков и аварийных носителей программ (например, AdminPE, AOMEI, Acronis, Paragon, Eset, Avast и пр.). При создании загрузочной флешки UEFI сам носитель должен быть отформатирован в файловую систему FAT32.
Загрузка с флешки UEFI принципиальное значение имеет лишь при установке операционной системы на GPT-диск. С отключенным интерфейсом UEFI (в режиме BIOS Legacy) Windows при установке автоматически преобразует новый, еще неразмеченный жесткий диск в MBR, а на сформированный GPT-диск устанавливаться не захочет.
И наоборот: при включенном интерфейсе UEFI в процессе установки Windows на неразмеченное пространство диск по умолчанию преобразовывается в GPT, а на уже существующие разделы MBR-диска система не устанавливается. Во всех остальных случаях запуск компьютера с обычной загрузочной флешки возможен при условии отключения в BIOS интерфейса UEFI и включения режима Legacy. Но и то, речь идет не обо всех материнских платах: тогда как одни могут работать либо в режиме UEFI, либо в Legacy, другие – например, прошивки матплат для десктопов Asus и Gigabyte – поддерживают режим совместимости (CSM), в рамках которого возможен запуск компьютера с загрузочных флешек как UEFI, так и обычных.
С первым фактором, препятствующем загрузке с флешки компьютеров на базе BIOS UEFI разобрались, теперь поговорим о факторе втором – о режиме Secure Boot. Режим безопасной загрузки, будучи предустановленным в BIOS UEFI, играет на руку компании Microsoft – разработчику этой технологии. Ведь Secure Boot, естественно, дает зеленый свет ПО софтверного гиганта, подписанному цифровой подписью, и не пропускает различное стороннее неподписанное ПО, не соответствующее сертификатам стандарта UEFI. И тем самым режим безопасной загрузки преграждает путь к установке всего того, что невыгодно софтверному гиганту. А Secure Boot должен быть активен по умолчанию в BIOS UEFI всех компьютеров, сборщики которых хотят официально сотрудничать с Microsoft и продавать ПК и ноутбуки с предустановленными Windows 8.1 или 10. Потому какой бы загрузочная флешка ни была, без отключения в BIOS режима Secure Boot на компьютер не получится установить Windows 7, пиратские сборки Windows 8.1 и 10, отдельные неподписанные дистрибутивы Linux. Как и не запустится с флешки без отключенного Secure Boot большая часть Live-дисков.