Un confronto tra le strutture di partizione GPT e MBR

Ti sei mai chiesto come si avvia un computer? Indipendentemente dall'hardware o dal sistema operativo, tutti i computer si avviano utilizzando il BIOS-MBR tradizionale o il metodo UEFI-GPT più recente utilizzato dalle ultime versioni dei sistemi operativi disponibili.

In questo articolo, confronteremo le strutture di partizione GPT e MBR; GPT sta per GUID Partition Table, mentre MBR sta per Master Boot Record. Innanzitutto, iniziamo comprendendo il processo di avvio.

I seguenti capitoli evidenziano le differenze tra gli stili di partizione GPT e MBR, includono istruzioni su come convertire tra i due stili e offrono consigli su cosa scegliere.

Comprensione di un processo di avvio del computer

Quando si preme il pulsante di accensione del PC, inizia un'esecuzione che alla fine caricherà il sistema operativo in memoria. Questa prima esecuzione dipende dalla struttura della partizione del disco rigido.

Abbiamo due tipi di strutture di partizione: MBR e GPT. La struttura della partizione su un'unità definisce tre cose:

La struttura dei dati sull'unità.
Il codice utilizzato durante l'avvio se una partizione è avviabile.
Dove inizia e finisce una partizione.

Il processo di avvio dell'MBR

Torna al nostro processo di avvio. Pertanto, se il sistema utilizza la struttura della partizione MBR, il primo processo di esecuzione caricherà il BIOS. Ora BIOS - Basic Input / Output System comprende il firmware del bootloader. Il firmware del bootloader contiene funzioni di basso livello come la lettura dalla tastiera, l'accesso alla visualizzazione video, l'esecuzione dell'I / O del disco e il codice per caricare un bootloader del primo stadio. Prima che il BIOS possa rilevare il dispositivo di avvio, passa attraverso una sequenza di funzioni di configurazione del sistema che iniziano con:

Power-on-self-test.
Rilevamento e inizializzazione della scheda video.
Visualizzazione della schermata di avvio del BIOS.
Esecuzione di un breve test di memoria (RAM).
Configurazione dei dispositivi plug and play
Identificazione del dispositivo di avvio.

Una volta che il BIOS ha rilevato il dispositivo di avvio, legge il primo blocco del disco di quel dispositivo in memoria. Il primo blocco del disco è l'MBR e ha una dimensione di 512 byte. Contiene tre elementi che devono adattarsi a questo spazio:

Bootloader di fase uno (440 byte)
Tabella delle partizioni del disco (16 byte per partizione X 4 partizioni) - MBR supporta solo 4 partizioni, ulteriori informazioni su questo in seguito.
Firme del disco (4 byte)

A questo punto, l'MBR analizza la tabella delle partizioni e carica il Volume Boot Record (VBR) nella RAM.

Il VBR di solito contiene un caricatore di programmi iniziale (IPL) che è il codice che avvia il processo di avvio. Il caricatore di programmi iniziale comprende il bootloader di secondo stadio che carica quindi il funzionamento. Su sistemi derivati da Windows-NT come Windows XP, l'IPL carica prima un altro programma chiamato Caricatore NT (abbreviato come NTLDR) che carica quindi il sistema operativo.

Per i sistemi operativi basati su Linux, viene utilizzato un bootloader chiamato GRUB. Il processo di avvio è simile a quello sopra descritto, con l'unica differenza nella denominazione dei bootloader di fase 1 e fase 2.

Sotto GRUB, il bootloader della fase uno è chiamato GRUB fase 1. La fase 1 di GRUB carica il bootloader della seconda fase noto come GRUB Fase 2. Il bootloader della seconda fase carica i sistemi operativi sul disco rigido e presenta all'utente l'elenco dei sistemi operativi da avviare.

Processo di avvio GPT

Sempre in fase di avvio; con una struttura di partizione GPT, si verifica quanto segue. GPT utilizza UEFI che evita il processo MBR di memorizzazione del bootloader di fase uno che carica quindi il bootloader di fase 2. UEFI - Unified Extensible Firmware Interface è più avanzato del BIOS e può analizzare un file system e persino caricare i file da solo.

Pertanto, all'accensione del computer, UEFI esegue innanzitutto le funzioni di configurazione del sistema come la gestione dell'alimentazione, le date di impostazione e altri componenti di gestione del sistema proprio come nel BIOS.

UEFI quindi legge la tabella delle partizioni GPT - GUID. GUID sta per IDentificatore univoco globale. GPT si trova sui primi blocchi di un'unità, subito dopo il blocco 0 che contiene ancora MBR per BIOS legacy.

GPT definisce la tabella delle partizioni su un disco da cui il bootloader EFI identifica la partizione di sistema EFI. La partizione di sistema contiene bootloader per tutti i sistemi operativi installati su altre partizioni sul disco rigido. Un bootloader inizializza un boot manager di Windows che carica il sistema operativo.

Per i sistemi operativi basati su Linux, esiste una versione di GRUB (Grand Unified Bootloader) compatibile con EFI che carica un file come grub.efi o il caricatore EFI che carica un file come elilo.efi.

Potresti aver notato che sia UEFI-GPT che BIOS-MBR caricano un bootloader senza caricare direttamente il sistema operativo. Tuttavia, in UEFI, non ci sono più bootloader come si vede nel BIOS. Il processo di avvio avviene in primo luogo a seconda delle capacità hardware.

Differenze tra strutture di partizione GPT e MBR

Se hai mai provato a installare un sistema operativo Windows 8 o 10 su un nuovo computer, è probabile che ti sia stato chiesto se desideri utilizzare la struttura delle partizioni MBR o GPT.

Se sei interessato a saperne di più o stai pianificando di configurare il tuo computer con un nuovo sistema operativo, continua a leggere. Abbiamo già esaminato le differenze nei processi di avvio che è necessario tenere presente quando si partiziona un'unità o si decide una struttura di partizione.

GPT è una struttura di partizionamento più nuova e avanzata e presenta molti vantaggi, come elencherò di seguito. L'MBR è in uso da molto tempo, è stabile e ancora il più compatibile. Sebbene GPT possa sostituire gradualmente l'MBR poiché GPT ha funzionalità più avanzate, l'MBR è ancora necessario in alcuni casi.

Master Boot Record

MBR è la struttura di partizionamento tradizionale per la gestione della partizione di un'unità. Dal momento che è compatibile con la maggior parte dei sistemi, è ancora ampiamente utilizzato dalla maggior parte delle persone. L'MBR risiede al primo blocco di un disco rigido, o in termini più semplici, all'inizio di un disco rigido. Contiene la tabella delle partizioni: le informazioni sull'organizzazione delle partizioni logiche nel disco rigido.

L'MBR contiene anche codice eseguibile che esegue la scansione delle partizioni per un sistema operativo attivo e inizializza la procedura di avvio per il sistema operativo.

Un disco MBR consente solo quattro partizioni primarie. Se desideri più partizioni, puoi impostare la quarta partizione come partizione estesa e ti permetterà di creare più sotto-partizioni o unità logiche al suo interno.

MBR utilizza 32 bit per registrare la partizione, quindi ogni partizione ha una dimensione massima di 2 TB.

vantaggi

È compatibile con la maggior parte dei sistemi.

svantaggi

Permette solo 4 partizioni, con la possibilità di avere più sotto-partizioni sulla 4a partizione.
Limita le dimensioni della partizione a un massimo di 2 TB.
Informazioni sulla partizione memorizzate in un solo posto: l'MBR. Se viene danneggiato, l'intero disco rigido diventa illeggibile.

Tabella delle partizioni GUID (GPT)

GPT è lo standard più recente per la definizione della struttura di partizione di un disco rigido. Utilizza GUID (Globally Unique Identifier) per definire la struttura della partizione.

Fa parte dello standard UEFI, il che significa che un sistema basato su UEFI può essere installato solo su un'unità che utilizza GPT, ad esempio la funzione Secure Boot di Windows 8.

GPT consente la creazione di partizioni illimitate anche se alcuni sistemi operativi possono limitare a 128 partizioni. Inoltre, GPT non ha un limite sulla dimensione di una partizione.

vantaggi

Consente un numero illimitato di partizioni, il limite è il sistema operativo, ad esempio Windows consente fino a 128 partizioni.
Non limita la dimensione di una partizione - il limite della dimensione dipende dal sistema operativo. Il suo limite è più grande di qualsiasi disco creato oggi. Per i dischi con settori a 512 byte, è supportata una dimensione massima di 9, 4 ZB (uno Zettabyte è 1.099.511.627.776 Terabyte)
GPT memorizza una copia della partizione e dei dati di avvio e può recuperare se i dati sono danneggiati nell'intestazione GPT primaria.
Memorizza i valori di controllo della ridondanza ciclica per verificare l'integrità dei suoi dati (utilizzati per verificare l'integrità dell'intestazione GPT). In caso di corruzione, GPT può notare il problema e tentare di recuperare i dati danneggiati da un'altra posizione sull'unità.

svantaggi

Potrebbe non essere compatibile con i sistemi più vecchi.

GPT vs MBR

GPT consente un numero illimitato di partizioni mentre MBR consente solo 4 partizioni
GPT consente dimensioni illimitate su una partizione mentre MBR consente solo 2 TB.
GPT archivia una copia dei dati della partizione consentendo il recupero in caso di corruzione nell'intestazione GPT primaria; MBR memorizza solo una copia dei dati della partizione nel primo blocco del disco rigido, rendendo quindi l'unità inutilizzabile in caso di danni ai dati della partizione.
GPT memorizza i valori di controllo della ridondanza ciclica per continuare a verificare se i dati sull'unità sono ancora intatti e può eseguire le riparazioni necessarie da altre sezioni del disco in caso di danni; MBR non ha modo di sapere se i dati sul disco sono ancora intatti, puoi scoprire solo quando il computer non si avvia o quando scompaiono le partizioni.

Compatibilità del sistema operativo

Il primo blocco (blocco 0) di un'unità GPT contiene un MBR protettivo che contiene informazioni che mostrano che l'unità ha una singola partizione che si estende su tutta l'unità. Nel caso in cui utilizzi un vecchio strumento in grado di leggere solo dischi MBR, identificherà una partizione che si estende su tutto il disco rigido. In questo modo, assicura che il vecchio strumento non confonda l'unità GPT per essere vuota e finisce per sovrascrivere i suoi dati GPT con un nuovo MBR.

Questo MBR protegge i dati GPT dalla sovrascrittura.

Intel Mac Books utilizza GPT per impostazione predefinita e non è possibile installare Mac OS X su un sistema MBR. Anche se Mac OS X potrebbe essere eseguito su disco MBR, l'installazione su di esso non è possibile. Ho letteralmente provato questo senza successo.

La maggior parte dei sistemi operativi Linux sono compatibili con GPT. Quando si configura un sistema operativo Linux su un disco, GRUB 2 verrà installato come bootloader.

Per i sistemi operativi Windows, l'avvio da GPT è possibile solo su computer basati su UEFI che eseguono versioni a 64 bit di Windows Vista, 7, 8, 10 e versioni server corrispondenti. Se hai acquistato un laptop preinstallato con la versione di Windows 8 a 64 bit, è probabile che stia utilizzando GPT.

La configurazione predefinita per Windows 7 e versioni precedenti è MBR, ma è comunque possibile convertire in GPT come spiegherò in questo articolo.

Tutte le versioni di Windows Vista, 7, 8, 10 possono leggere e utilizzare GPT per i dati, ma non possono avviarsi da unità GPT senza UEFI.

Quindi GPT o MBR?

Puoi sentirti a tuo agio con MBR o GPT. Ma dati i vantaggi, GPT ha rispetto a MBR come elencato in precedenza e il fatto che i computer moderni stiano migrando verso di esso, probabilmente potresti prendere in considerazione l'uso di GPT. Se il tuo obiettivo è supportare sistemi più vecchi o vuoi avviare un computer che utilizza il BIOS tradizionale, dovrai attenerti a MBR.

Controllare il tipo di partizione di un disco rigido

È possibile verificare il tipo di partizione di qualsiasi disco rigido collegato a un PC Windows utilizzando Gestione disco. Per avviare Gestione disco, procedi come segue:

Utilizzare la scorciatoia da tastiera Windows-R per aprire la casella Esegui.

Digita diskmgmt.msc e premi il tasto Invio.

Windows esegue la scansione dei dischi rigidi e visualizza una rappresentazione dopo un breve momento. Per verificare il tipo di partizione di qualsiasi disco rigido, iniziare facendo clic con il pulsante destro del mouse sui riquadri del disco nella metà inferiore dell'interfaccia. È importante fare clic con il pulsante destro del mouse su Disco 1, Disco 2 e così via e non sulle partizioni.

Seleziona l'opzione Proprietà dal menu contestuale che si apre. Questo apre la finestra delle proprietà del disco selezionato.

Passa alla scheda Volumi e osserva il valore dello stile di partizione sotto le informazioni sul disco nella pagina che si apre. Evidenzia il tipo di partizione.

Se si preferisce utilizzare la riga di comando, è possibile invece procedere come segue. Il vantaggio del metodo è che è un po 'più veloce, poiché elenca direttamente tutti i dischi e lo stile di partizione.

Toccare il tasto Windows, digitare cmd.exe, tenere premuto il tasto Ctrl e il tasto Maiusc e premere il tasto Invio.
Conferma il prompt UAC che si apre, Questo apre una finestra del prompt dei comandi elevata.
Digita diskpart e premi Invio.
Digita list disk e premi nuovamente Invio.

Tutti i dischi sono elencati ora. Controlla la colonna Gpt per scoprire se un determinato disco è MBR o GPT. Se vedi un * nella colonna, significa che un disco utilizza GPT, in caso contrario utilizza MBR.

Conversione tra MBR e GPT durante l'installazione di Windows

Esistono due messaggi di errore comuni che è probabile che vengano visualizzati durante l'installazione di Windows su un disco rigido:

Errore n. 1: "Impossibile installare Windows su questo disco. Il disco selezionato non è dello stile di partizione GPT. "
Errore n. 2: "Impossibile installare Windows su questo disco. Il disco selezionato è dello stile di partizione GPT."

Quando viene visualizzato uno di questi messaggi di errore, potresti non essere in grado di scegliere una partizione per procedere con l'installazione. Ma questo non significa che il tuo computer abbia un problema.

Come già sapete, MBR e GPT sono due strutture di partizione completamente diverse di un disco rigido. MBR è la struttura di partizionamento tradizionale e GPT è lo standard più recente.

L'errore n. 1 viene visualizzato quando si tenta di installare Windows su un PC basato su UEFI ma la partizione del disco rigido non è configurata per la modalità UEFI o per la compatibilità del BIOS legacy. Esistono due opzioni di Microsoft TechNet per aiutarti a aggirare questo errore.

Riavvia il computer in modalità di compatibilità BIOS legacy. Questa opzione ti consente di mantenere lo stile di partizione esistente.
Riformattare l'unità per UEFI utilizzando lo stile di partizione GPT. Questa opzione consente di utilizzare le funzionalità del firmware UEFI del PC. Puoi farlo tu stesso riformattando l'unità usando le istruzioni fornite di seguito. Eseguire sempre il backup dei dati prima di seguire questo passaggio.

Naturalmente ci sono software di utilità di terze parti per aiutare a convertire il disco in formato GPT e conservare comunque i dati, ma è sempre sicuro eseguire il backup dei dati nel caso in cui l'utilità non riesca a completare la conversione

Istruzioni per la conversione di un disco rigido da MBR a GPT

Utilizzando il programma di installazione di Windows

Spegni il computer e inserisci il supporto di installazione di Windows (potrebbe essere un'unità flash USB o un DVD)
Avviare il computer sul DVD o sull'unità flash USB in modalità UEFI.
Seleziona Personalizzato quando scegli un tipo di installazione.
Viene visualizzata una schermata con il messaggio: "Dove si desidera installare Windows?" Seleziona tutte le partizioni sull'unità, quindi seleziona Elimina.
Al termine dell'eliminazione, l'unità mostrerà una singola area di spazio non allocato.
Seleziona lo spazio non allocato e fai clic su Avanti. Windows rileva che il computer è stato avviato in modalità UEFI e riformatta automaticamente l'unità utilizzando il formato del disco GPT, convertendolo. L'installazione inizia dopo.

Utilizzando la conversione manuale

Spegni il computer e inserisci il DVD di installazione di Windows o l'unità flash USB.
Avviare il computer sul DVD o sull'unità flash USB in modalità UEFI.
Dall'interno dell'installazione di Windows, premere Maiusc + F10 per aprire un prompt dei comandi. Ricorda di premere Invio dopo aver digitato i seguenti comandi.
Apri lo strumento diskpart digitando: diskpart
Per identificare l'unità da convertire, digitare il disco elenco e si dovrebbe vedere quanto segue: disco elenco
Selezionare l'unità dall'elenco dei dischi utilizzando il numero del disco nel passaggio precedente digitando select disk come mostrato nell'esempio: select disk #
Pulire l'unità digitando: clean
Converti in GPT digitando: converti gpt
Digitare exit e quindi premere Invio per chiudere diskpart.
Chiudi il prompt dei comandi per tornare all'installazione di Windows.
Quando si sceglie un tipo di installazione, selezionare Personalizzato. L'unità apparirà come una singola partizione di spazio non allocato.
Seleziona questo spazio non allocato e fai clic su Avanti. Windows inizia l'installazione.

Istruzioni per la conversione di un disco rigido da GPT a MBR

A volte potrebbe essere necessario convertire la struttura della partizione MBR, ad esempio quando viene visualizzato il messaggio di errore seguente durante il tentativo di installare Windows su disco.

"Windows non può essere installato su questo disco. Il disco selezionato è dello stile di partizione GPT."

L'avvio da GPT è supportato solo su versioni a 64 bit di Windows Vista, 7, 8, 10 e versioni server corrispondenti su sistemi basati su UEFI. Il messaggio di errore sopra riportato mostra che il computer non supporta UEFI e quindi è possibile utilizzare solo il BIOS che funziona con la struttura delle partizioni MBR.

Per aggirare questo messaggio di errore, Microsoft TechNet suggerisce le seguenti opzioni:

Riavviare il PC in modalità di compatibilità BIOS legacy. Questa opzione ti consente di mantenere lo stile di partizione esistente.
Riformattare l'unità su MBR in modo da essere supportata dalle funzionalità del firmware del computer. Questo passaggio cancellerà tutti i tuoi dati, quindi prima di procedere, ricordati di fare un backup. Naturalmente ci sono software di utilità di terze parti che aiutano a convertire l'unità in formato MBR e conservano comunque i dati, ma è sempre sicuro eseguire il backup dei dati nel caso in cui l'utilità non riesca a completare la conversione.

Se si sceglie l'opzione due di conversione in MBR, attenersi alla seguente procedura:

Utilizzando il programma di installazione di Windows

Spegni il computer e inserisci il supporto di installazione di Windows (potrebbe essere un'unità flash USB o un DVD)
Avviare il computer sul DVD o sull'unità flash USB in modalità BIOS.
Seleziona Personalizzato quando scegli un tipo di installazione.
Viene visualizzata una schermata con il messaggio: "Dove si desidera installare Windows?" Seleziona tutte le partizioni sull'unità, quindi seleziona Elimina.
Al termine dell'eliminazione, l'unità mostrerà una singola area di spazio non allocato. Seleziona lo spazio non allocato e fai clic su Avanti. Windows rileva che il computer è stato avviato in modalità BIOS e riformatta automaticamente l'unità utilizzando il formato del disco MBR, convertendolo. L'installazione inizia dopo.

Utilizzando la conversione manuale

Spegni il computer e inserisci il DVD di installazione di Windows o l'unità flash USB.
Avviare il computer sul DVD o sull'unità flash USB in modalità BIOS.
Dall'interno dell'installazione di Windows, premere Maiusc + F10 per aprire un prompt dei comandi. Ricorda di premere Invio dopo aver digitato i seguenti comandi.
Apri lo strumento diskpart digitando: diskpart
Per identificare l'unità da convertire, dovresti vedere quanto segue: elenca il disco
Selezionare l'unità dall'elenco dei dischi utilizzando il numero del disco nel passaggio precedente digitando select disk come mostrato nell'esempio: select disk #
Pulire l'unità digitando: clean
8. Converti in MBR digitando: convert mbr
Digitare exit e premere Invio per chiudere diskpart.
Chiudi il prompt dei comandi per tornare all'installazione di Windows.
Quando si sceglie un tipo di installazione, selezionare Personalizzato. L'unità apparirà come una singola partizione di spazio non allocato.
Seleziona questo spazio non allocato e fai clic su Avanti. Windows inizia l'installazione.

Video educativi

Cosa sono le partizioni di unità?

Differenze tra BIOS e UEFI

Tabelle delle partizioni MBR e GPT

risorse

Le seguenti risorse offrono ulteriori letture sugli stili di partizione MBR o GPT:

Avvio in modalità UEFI o modalità BIOS legacy (Microsoft Technet)
Avvio da GPT (Rod Smith)
Modifica un disco record di avvio principale in un disco della tabella delle partizioni GUID (Microsoft Technet)
Differenza tra GPT e MBR (HowToGeek)
Tabella delle partizioni GUID (Wikipedia)
Legacy Bios Issues with GPT (Rod Smith)
Master Boot Record (Microsoft Technet)
Domande frequenti su Windows e GPT (Microsoft Hardware Dev Center)
Installazione di Windows: installazione utilizzando lo stile di partizione MBR o GPT (Microsoft Technet)