Uma comparação de estruturas de partição GPT e MBR

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Você já se perguntou como um computador inicializa? Independentemente do hardware ou do sistema operacional, todos os computadores são inicializados usando o BIOS-MBR tradicional ou o método UEFI-GPT mais recente empregado pelas versões mais recentes dos sistemas operacionais disponíveis.

Neste artigo, compararemos as estruturas de partição GPT e MBR; GPT significa GUID Partition Table, enquanto MBR significa Master Boot Record. Primeiro, começamos entendendo o processo de inicialização.

Os capítulos a seguir destacam as diferenças entre os estilos de partição GPT e MBR, incluem instruções sobre como converter entre os dois estilos e oferecem conselhos sobre o que escolher.

Compreender o processo de inicialização de um computador

Quando você pressiona o botão liga / desliga do seu PC, começa uma execução que acabará carregar o sistema operacional na memória. Esta primeira execução depende da estrutura de partição do seu disco rígido.
Temos dois tipos de estruturas de partição: MBR e GPT. A estrutura de partição em uma unidade define três coisas:

  1. A estrutura dos dados na unidade.
  2. O código usado durante a inicialização se uma partição for inicializável.
  3. Onde uma partição começa e termina.

O processo de inicialização MBR

De volta ao nosso processo de inicialização. Portanto, se o seu sistema estiver usando a estrutura de partição MBR, o primeiro processo de execução carregará o BIOS. Agora, BIOS - Basic Input / Output System compreende o firmware do bootloader. O firmware do carregador de inicialização contém funções de baixo nível, como leitura do teclado, acesso à tela de vídeo, execução de E / S de disco e o código para carregar um carregador de inicialização de primeiro estágio. Antes que o BIOS possa detectar o dispositivo de inicialização, ele passa por uma sequência de funções de configuração do sistema, começando com:

  • Autoteste de inicialização.
  • Detectando e inicializando a placa de vídeo.
  • Exibindo a tela de inicialização do BIOS.
  • Executando um breve teste de memória (RAM).
  • Configurando dispositivos plug and play
  • Identificando o dispositivo de inicialização.

Assim que o BIOS detecta o dispositivo de inicialização, ele lê o primeiro bloco de disco desse dispositivo na memória. O primeiro bloco de disco é o MBR e tem 512 bytes. Ele contém três itens que devem caber neste espaço:

  • Carregador de inicialização do primeiro estágio (440 bytes)
  • Tabela de partição de disco (16 bytes por partição X 4 partições) - MBR suporta apenas 4 partições, mais informações sobre isso mais tarde.
  • Assinaturas de disco (4 bytes)

Nesse estágio, o MBR verifica a tabela de partição e carrega o Volume Boot Record (VBR) na RAM.

O VBR geralmente contém um carregador de programa inicial (IPL), que é o código que inicia o processo de inicialização. O carregador de programa inicial compreende o carregador de inicialização de segundo estágio, que então carrega a operação. Em sistemas derivados do Windows-NT, como o Windows XP, o IPL carrega primeiro outro programa denominado NT Loader (abreviado como NTLDR) que, em seguida, carrega o sistema operacional.

Para sistemas operacionais baseados em Linux, um bootloader chamado GRUB é usado. O processo de boot é semelhante ao descrito acima, com a única diferença na nomenclatura dos bootloaders de estágio 1 e estágio 2.

No GRUB, o carregador de inicialização do estágio um é denominado GRUB estágio 1. O GRUB Estágio 1 carrega o carregador de inicialização do segundo estágio conhecido como GRUB Estágio 2. O carregador de inicialização do segundo estágio carrega os sistemas operacionais no disco rígido e apresenta ao usuário a lista de sistemas operacionais para inicializar.

Processo de inicialização GPT

Ainda em processo de inicialização; com uma estrutura de partição GPT, acontece o seguinte. GPT usa UEFI o que evita o processo MBR de armazenamento do carregador de inicialização do estágio um, que então carrega o carregador de inicialização do estágio 2. UEFI - Unified Extensible Firmware Interface é mais avançada que o BIOS e pode analisar um sistema de arquivos e até carregar arquivos por conta própria.

Portanto, ao ligar o computador, o UEFI primeiro executa as funções de configuração do sistema, como gerenciamento de energia, definição de datas e outros componentes de gerenciamento do sistema, assim como no BIOS.

A UEFI então lê a Tabela de Partição GPT - GUID. GUID significa Globally Unique IDentifier. O GPT está localizado nos primeiros blocos da unidade, logo após o bloco 0, que ainda contém o MBR para o BIOS legado.

GPT define a tabela de partição em um disco a partir do qual o carregador de inicialização EFI identifica a partição do sistema EFI. A partição do sistema contém bootloaders para todos os sistemas operacionais instalados em outras partições do disco rígido. Um bootloader inicializa um gerenciador de boot do Windows que então carrega o sistema operacional.

Para sistemas operacionais baseados em Linux, há uma versão EFI do GRUB (Grand Unified Bootloader) que carrega um arquivo como grub.efi ou o carregador EFI que carrega um arquivo como elilo.efi.
Você deve ter notado que ambos UEFI-GPT e BIOS-MBR carrega um bootloader sem carregar o sistema operacional diretamente. No entanto, na UEFI, não há como passar por vários bootloaders como visto no BIOS. O processo de inicialização acontece primeiro, dependendo das capacidades do seu hardware.

Diferenças entre as estruturas de partição GPT e MBR

Se você já tentou instalar um sistema operacional Windows 8 ou 10 em um novo computador, é provável que tenha sido questionado se deseja usar a estrutura de partição MBR ou GPT.

Se você estiver interessado em saber mais ou planeja configurar seu computador com um novo sistema operacional, continue lendo. Já vimos as diferenças nos processos de inicialização que você deve ter em mente ao particionar uma unidade ou decidir uma estrutura de partição.

GPT é uma estrutura de particionamento mais recente e avançada e vem com muitas vantagens, conforme listarei a seguir. O MBR está em uso há muito tempo, é estável e ainda o mais compatível. Embora o GPT possa estar substituindo gradualmente o MBR porque o GPT tem recursos mais avançados, o MBR ainda é necessário em alguns casos.

Registro mestre de inicialização

MBR é a estrutura de particionamento tradicional para gerenciar a partição de uma unidade. Uma vez que é compatível com a maioria dos sistemas, ainda é amplamente utilizado pela maioria das pessoas. O MBR reside no primeiro bloco de um disco rígido ou, em termos mais simples, no início de um disco rígido. Ele contém a tabela de partição - as informações sobre a organização das partições lógicas no disco rígido.

O MBR também contém código executável que verifica as partições em busca de um sistema operacional ativo e inicializa o procedimento de inicialização do sistema operacional.

Um disco MBR permite apenas quatro partições primárias. SE desejar mais partições, você pode definir a quarta partição como uma partição estendida, e isso permitirá que você crie mais subpartições ou unidades lógicas dentro dela.

O MBR usa 32 bits para gravar a partição, portanto, cada partição é restrita a um tamanho máximo de 2 TB.

Vantagens

  • É compatível com a maioria dos sistemas.

Desvantagens

  • Permite apenas 4 partições, com opção de ter mais subpartições na 4ª partição.
  • Limita o tamanho da partição a um máximo de 2 TB.
  • Informações de partição armazenadas em apenas um lugar - o MBR. Se for corrompido, todo o disco rígido ficará ilegível.

Tabela de partição GUID (GPT)

GPT é o padrão mais recente para definir a estrutura de partição de um disco rígido. Ele usa GUID (Globally Unique Identifiers) para definir a estrutura da partição.

Faz parte do padrão UEFI, o que significa que um sistema baseado em UEFI só pode ser instalado em uma unidade que usa GPT, por exemplo, o recurso de inicialização segura do Windows 8.

O GPT permite a criação de partições ilimitadas, embora alguns sistemas operacionais possam restringir a 128 partições. Além disso, o GPT não tem um limite para o tamanho de uma partição.

Vantagens

  • Ele permite um número ilimitado de partições - sendo o limite o sistema operacional, por exemplo, o Windows permite até 128 partições.
  • Ele não limita o tamanho de uma partição - o limite de tamanho depende do sistema operacional. Seu limite é maior do que qualquer disco feito até hoje. Para discos com setores de 512 bytes, é suportado um tamanho máximo de 9,4 ZB (um Zettabyte tem 1.099.511.627.776 Terabytes)
  • O GPT armazena uma cópia da partição e dos dados de inicialização e pode recuperar se os dados estiverem corrompidos no cabeçalho GPT primário.
  • Ele armazena valores de verificação de redundância cíclica para verificar a integridade de seus dados (usados ​​para verificar a integridade do cabeçalho GPT). No caso de corrupção, o GPT pode perceber o problema e tentar recuperar os dados danificados de outro local na unidade.

Desvantagens

  • Pode não ser compatível com sistemas mais antigos.

GPT vs MBR

  • GPT permite um número ilimitado de partições, enquanto MBR permite apenas 4 partições
  • GPT permite tamanho ilimitado em uma partição, enquanto MBR permite apenas 2 TB.
  • O GPT armazena uma cópia dos dados da partição, permitindo a recuperação em caso de corrupção no cabeçalho primário do GPT; O MBR armazena apenas uma cópia dos dados da partição no primeiro bloco do disco rígido, tornando a unidade inutilizável em caso de danos aos dados da partição.
  • O GPT armazena valores de verificação de redundância cíclica para continuar verificando se os dados na unidade ainda estão intactos e pode fazer os reparos necessários de outras seções do disco em caso de danos; O MBR não tem como saber se os dados no disco ainda estão intactos, você só pode descobrir quando o computador falha ao inicializar ou quando as partições desaparecem.

Compatibilidade do sistema operacional

O primeiro bloco (bloco 0) de uma unidade GPT contém um MBR de proteção que contém informações que mostram que a unidade tem uma única partição que se estende por toda a unidade. Caso você use uma ferramenta antiga que só pode ler discos MBR, ela identificará uma partição que se estende por todo o disco rígido. Ao fazer isso, ele garante que a ferramenta antiga não confunda a unidade GPT com vazia e acabe substituindo seus dados GPT por um novo MBR.

Este MBR protege os dados GPT de serem sobrescritos.

O Intel Mac Books usa GPT por padrão e não é possível instalar o Mac OS X em um sistema MBR. Mesmo que o Mac OS X possa ser executado no disco MBR, instalar nele é o que não é possível. Eu tentei fazer isso literalmente sem sucesso.

A maioria dos sistemas operacionais Linux são compatíveis com GPT. Ao configurar um sistema operacional Linux em um disco, GRUB 2 será instalado como carregador de inicialização.

Para sistemas operacionais Windows, a inicialização a partir do GPT só é possível em computadores baseados em UEFI que executam versões de 64 bits do Windows Vista, 7, 8, 10 e versões de servidor correspondentes. Se você comprou um laptop que veio pré-instalado com a versão de 64 bits do Windows 8, provavelmente ele está usando GPT.

A configuração padrão para o Windows 7 e versões anteriores é MBR, mas você ainda pode converter para GPT, conforme explicarei neste artigo.

Todas as versões do Windows Vista, 7, 8, 10 podem ler e usar GPT para dados - mas não podem inicializar de unidades GPT sem UEFI.

Então GPT ou MBR?

Você pode se sentir confortável com MBR ou GPT. Mas, dadas as vantagens, o GPT tem mais do que o MBR, conforme listado anteriormente, e o fato de que os computadores modernos estão migrando para ele, você provavelmente pode considerar o uso do GPT. Se o seu objetivo é oferecer suporte a sistemas mais antigos ou deseja inicializar um computador que usa o BIOS tradicional, você terá que se limitar a MBR.

Verifique o tipo de partição de um disco rígido

Você pode verificar o tipo de partição de qualquer disco rígido conectado a um PC com Windows usando o Gerenciamento de disco. Para iniciar o Gerenciamento de disco, faça o seguinte:

Use o atalho de teclado Windows-R para abrir a caixa de execução.

Digite diskmgmt.msc e pressione a tecla Enter.

O Windows verifica os discos rígidos e exibe uma representação após um breve momento. Para verificar o tipo de partição de qualquer disco rígido, comece clicando com o botão direito do mouse nos blocos de disco na metade inferior da interface. É importante que você clique com o botão direito do mouse no Disco 1, Disco 2 e assim por diante, e não nas partições.

disk management properties

Selecione a opção de propriedades no menu de contexto que é aberto. Isso abre a janela de propriedades do disco selecionado.
Alterne para a guia Volumes e observe o valor de Estilo de partição nas informações do disco na página que é aberta. Ele destaca o tipo de partição.

look up partition style

Se preferir usar a linha de comando, você pode fazer o seguinte. A vantagem do método é que ele é um pouco mais rápido, pois lista todos os discos e o estilo de partição diretamente.

  1. Toque na tecla Windows, digite cmd.exe, mantenha pressionadas as teclas Ctrl e Shift e pressione a tecla Enter.
  2. Confirme o prompt do UAC que é aberto. Isso abre uma janela elevada do prompt de comando.
  3. Digite diskpart e pressione Enter.
  4. Digite list disk e pressione Enter novamente.

diskpart list disk
Todos os discos estão listados agora. Verifique a coluna Gpt para descobrir se um disco específico é MBR ou GPT. Se você vir um * na coluna, significa que um disco está usando GPT; caso contrário, ele usa MBR.

Conversão entre MBR e GPT durante a instalação do Windows

Existem duas mensagens de erro comuns que você provavelmente receberá ao instalar o Windows em um disco rígido:

  • Erro # 1: “O Windows não pode ser instalado neste disco. O disco selecionado não é do estilo de partição GPT. ”
  • Erro # 2: 'O Windows não pode ser instalado neste disco. O disco selecionado é do estilo de partição GPT. '

Quando alguma dessas mensagens de erro aparecer, você não conseguirá escolher uma partição para prosseguir com a instalação. Mas isso não significa que seu computador esteja com problemas.

Como você já sabe, MBR e GPT são duas estruturas de partição totalmente diferentes de um disco rígido. MBR sendo a estrutura de particionamento tradicional e GPT sendo o padrão mais recente.

O erro nº 1 aparece quando você tenta instalar o Windows em um PC baseado em UEFI, mas a partição do disco rígido não está configurada para o modo UEFI ou compatibilidade legada do BIOS. Existem duas opções no Microsoft TechNet para ajudá-lo a contornar esse erro.

  1. Reinicialize o computador no modo de compatibilidade do BIOS legado. Esta opção permite manter o estilo de partição existente.
  2. Reformate a unidade para UEFI usando o estilo de partição GPT. Esta opção permite usar os recursos de firmware UEFI do PC. Você pode fazer isso reformatando a unidade usando as instruções fornecidas abaixo. Sempre faça backup de seus dados antes de seguir esta etapa.

Claro que existem softwares utilitários de terceiros para ajudar a converter o disco para o formato GPT e ainda preservar os dados, mas é sempre seguro fazer backup dos dados caso o utilitário falhe em completar a conversão

Instruções para converter um disco rígido de MBR para GPT

manual conversion mbr gpt

Usando a instalação do Windows

  1. Desligue o computador e insira a mídia de instalação do Windows (pode ser uma unidade flash USB ou DVD)
  2. Inicialize o computador no DVD ou unidade flash USB no modo UEFI.
  3. Selecione Personalizado ao escolher um tipo de instalação.
  4. Uma tela é exibida com a mensagem: 'Onde você deseja instalar o Windows?' Selecione todas as partições na unidade e, em seguida, selecione Excluir.
  5. Depois que a exclusão for bem-sucedida, a unidade mostrará uma única área de espaço não alocado.
  6. Selecione o espaço não alocado e clique em Avançar. O Windows detecta que o computador foi inicializado no modo UEFI e reformata automaticamente a unidade usando o formato de disco GPT, convertendo-o. A instalação começa depois disso.

Usando conversão manual

  1. Desligue o computador e insira o DVD de instalação do Windows ou a unidade flash USB.
  2. Inicialize o computador no DVD ou unidade flash USB no modo UEFI.
  3. Na configuração do Windows, pressione Shift + F10 para abrir um prompt de comando. Lembre-se de pressionar Enter após digitar os seguintes comandos.
  4. Abra a ferramenta diskpart digitando: diskpart
  5. Para identificar a unidade a ser convertida, digite list disk e você deverá ver o seguinte: list disk
  6. Selecione a unidade da lista de discos usando o número do disco na etapa anterior, digitando select disk conforme mostrado no exemplo: select disk #
  7. Limpe a unidade digitando: clean
  8. Converta para GPT digitando: convert gpt
  9. Digite exit e pressione Enter para fechar o diskpart.
  10. Feche o prompt de comando para voltar à instalação do Windows.
  11. Ao escolher um tipo de instalação, selecione Personalizado. A unidade aparecerá como uma única partição de espaço não alocado.
  12. Selecione este espaço não alocado e clique em Avançar. O Windows começa a instalação.

Instruções para converter um disco rígido de GPT em MBR

Às vezes, pode ser necessário converter para a estrutura de partição MBR, por exemplo, quando você vê a mensagem de erro abaixo ao tentar instalar o Windows no disco.

'O Windows não pode ser instalado neste disco. O disco selecionado é do estilo de partição GPT. '

A inicialização a partir de GPT é compatível apenas com versões de 64 bits do Windows Vista, 7, 8, 10 e versões de servidor correspondentes em sistemas baseados em UEFI. A mensagem de erro acima mostra que seu computador não oferece suporte a UEFI e, portanto, você só pode usar o BIOS que funciona com estrutura de partição MBR.

Para contornar essa mensagem de erro, o Microsoft TechNet sugere as seguintes opções:

  1. Reinicialize o PC no modo de compatibilidade do BIOS legado. Esta opção permite manter o estilo de partição existente.
  2. Reformate a unidade em MBR para ser compatível com os recursos de firmware do computador. Esta etapa limpará todos os seus dados, portanto, antes de prosseguir, lembre-se de fazer um backup. Claro que existem softwares utilitários de terceiros para ajudar a converter a unidade para o formato MBR e ainda preservar os dados, mas é sempre seguro fazer o backup dos dados caso o utilitário falhe em completar a conversão.

Se você escolher a opção dois de conversão para MBR, siga estas etapas:

Usando a instalação do Windows

  1. Desligue o computador e insira a mídia de instalação do Windows (pode ser uma unidade flash USB ou DVD)
  2. Inicialize o computador no DVD ou unidade flash USB no modo BIOS.
  3. Selecione Personalizado ao escolher um tipo de instalação.
  4. Uma tela é exibida com a mensagem: 'Onde você deseja instalar o Windows?' Selecione todas as partições na unidade e, em seguida, selecione Excluir.
  5. Depois que a exclusão for bem-sucedida, a unidade mostrará uma única área de espaço não alocado. Selecione o espaço não alocado e clique em Avançar. O Windows detecta que o computador foi inicializado no modo BIOS e reformata automaticamente a unidade usando o formato de disco MBR, convertendo-o. A instalação começa depois disso.

Usando conversão manual

  1. Desligue o computador e insira o DVD de instalação do Windows ou a unidade flash USB.
  2. Inicialize o computador no DVD ou unidade flash USB no modo BIOS.
  3. Na configuração do Windows, pressione Shift + F10 para abrir um prompt de comando. Lembre-se de pressionar Enter após digitar os seguintes comandos.
  4. Abra a ferramenta diskpart digitando: Diskpart
  5. Para identificar a unidade a ser convertida, digite e você deverá ver o seguinte: lista de disco
  6. Selecione a unidade na lista de discos usando o número do disco na etapa anterior, digitando select disk conforme mostrado no exemplo: selecione o disco #
  7. Limpe a unidade digitando: limpar limpo
  8. 8. Converta para MBR digitando: converter mbr
  9. Digite exit e pressione Enter para fechar o diskpart.
  10. Feche o prompt de comando para voltar à instalação do Windows.
  11. Ao escolher um tipo de instalação, selecione Personalizado. A unidade aparecerá como uma única partição de espaço não alocado.
  12. Selecione este espaço não alocado e clique em Avançar. O Windows começa a instalação.

Vídeos Educacionais

O que são partições de unidade?

Diferenças entre BIOS e UEFI

Tabelas de partição MBR e GPT

Recursos

Os seguintes recursos oferecem leitura adicional sobre estilos de partição MBR ou GPT: