Некоторые основы MBR против GPT и BIOS против UEFI
MBR
Главная загрузочная запись (Master Boot Record - MBR) - это особый тип загрузочного сектора в самом начале разделенных на разделы компьютерных устройств хранения данных, таких как фиксированные диски или съемные диски, предназначенные для использования в IBM PC-совместимых системах и последующих. Концепция MBR была публично представлена в 1983 году в PC DOS 2.0.
MBR содержит информацию о том, как организованы логические разделы, содержащие файловые системы, на данном носителе. Кроме того, MBR также содержит исполняемый код для работы в качестве загрузчика установленной операционной системы - обычно путем передачи управления на второй этап загрузчика или в сочетании с загрузочной записью тома каждого раздела (VBR). Этот код MBR обычно называют загрузчиком.
Организация таблицы разделов в MBR ограничивает максимальное адресуемое пространство диска до 2 ТБ (232 × 512 байт). Поэтому схема разделения на основе MBR в новых компьютерах вытесняется схемой GUID Partition Table (GPT). GPT может сосуществовать с MBR, чтобы обеспечить ограниченную обратную совместимость для старых систем. [1]
GPT
GUID Partition Table (GPT) - это стандарт компоновки таблицы разделов на физическом жестком диске с использованием глобально уникальных идентификаторов (GUID). Хотя она является частью стандарта Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) (унифицированный интерфейс EFI, предложенный Форумом для замены BIOS ПК), она также используется в некоторых системах BIOS из-за ограничений таблицы разделов главной загрузочной записи (MBR), используемой 32 бита для хранения адресов логических блоков (LBA) и информации о размере.
Схемы таблиц разделов на основе MBR вставляют информацию о разбиении для (обычно) четырех "основных" разделов в главную загрузочную запись (MBR) (которая в системе BIOS также является контейнером для кода, начинающего процесс загрузки системы). В GPT первый сектор диска зарезервирован под "защитную MBR", поэтому загрузка компьютера на базе BIOS с GPT-диска поддерживается, но загрузчик и операционная система должны быть совместимы с GPT. Независимо от размера сектора, заголовок GPT начинается со второго логического блока устройства. [2]
GPT использует современную адресацию логических блоков (LBA) вместо адресации цилиндр-головка-сектор (CHS), используемой в MBR. Информация традиционного MBR содержится в LBA 0, заголовок GPT находится в LBA 1, а далее следует сама таблица разделов. В 64-разрядных операционных системах Windows для GPT зарезервировано 16 384 байта, или 32 сектора, что оставляет LBA 34 в качестве первого полезного сектора на диске. [3].
MBR против GPT
В отличии от дисков MBR - диск GPT может поддерживать тома размером более 2 ТБ. Диск GPT может быть базовым или динамическим, так же как и диск MBR может быть базовым или динамическим. Диски GPT также поддерживают до 128 разделов, а не 4 основных раздела, как в MBR. Кроме того, GPT сохраняет резервную копию таблицы разделов в конце диска. Так же, диск GPT обеспечивает большую надежность благодаря репликации и циклической проверке избыточности (CRC) таблицы разделов. [4].
Таблица разделов GUID (GPT) поддерживает тома размером до 18 экзабайт и до 128 разделов на диск, по сравнению со стилем разметки MBR, поддерживающей тома размером до 2 терабайт и до 4 основных разделов на диск (или три основных раздела, один расширенный раздел и неограниченное количество логических дисков). В отличие от дисков MBR, критически важные для работы платформы данные располагаются в разделах, а не в неразделенных или скрытых секторах. Кроме того, диски с GPT имеют избыточные основную и резервную таблицы разделов для улучшения целостности структуры данных разделов. [5]
BIOS
В IBM PC совместимых компьютерах базовая система ввода/вывода (BIOS), также известная как System BIOS, ROM BIOS или PC BIOS, является стандартом де-факто, определяющим интерфейс микропрограммы. Название произошло от Basic Input/Output System, использовавшейся в операционной системе CP/M в 1975 году. Программное обеспечение BIOS встроено в компьютер и является первым программным обеспечением, запускаемым компьютером при включении.
Основными задачами BIOS являются инициализация и тестирование аппаратных компонентов системы, а также загрузка загрузчика или операционной системы с устройства храрнения данных. Кроме того, BIOS обеспечивает уровень абстракции для аппаратного обеспечения, то есть последовательный способ взаимодействия прикладных программ и операционных систем с клавиатурой, дисплеем и другими устройствами ввода/вывода. Изменения в аппаратном обеспечении системы скрываются BIOS от программ, использующих службы BIOS вместо прямого доступа к аппаратному обеспечению. Современные операционные системы игнорируют уровень абстракции, предоставляемый BIOS, и обращаются к аппаратным компонентам напрямую. [6]
UEFI
Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) (произносится как инициализм U-E-F-I или как "unify" без буквы "n") - это спецификация, определяющая программный интерфейс между операционной системой и микропрограммой платформы. UEFI призван заменить интерфейс микропрограммного обеспечения базовой системы ввода-вывода (BIOS), присутствующий во всех IBM PC-совместимых персональных компьютерах. На практике большинство образов UEFI обеспечивают поддержку традиционных служб BIOS. UEFI может поддерживать удаленную диагностику и ремонт компьютеров, даже без операционной системы.
Оригинальная спецификация EFI (Extensible Firmware Interface) была разработана компанией Intel. Некоторые из ее практик и форматов данных повторяют форматы Windows. В 2005 году UEFI отменил EFI 1.10 (финальный выпуск EFI). Спецификация UEFI управляется Unified EFI Forum.
BIOS против UEFI
UEFI позволяет лучше использовать большие жесткие диски. Хотя UEFI поддерживает традиционный метод главной загрузочной записи (MBR) для разметки жесткого диска, он не ограничивается этим. Он также способен работать с таблицей разделов GUID (GPT), которая свободна от ограничений, накладываемых MBR на количество и размер разделов. GPT увеличивает максимальный размер раздела с 2,19 ТБ до 9,4 зеттабайт.
UEFI может быть быстрее, чем BIOS. Различные твики и оптимизации в UEFI могут помочь вашей системе загружаться быстрее, чем раньше. Например: UEFI может не заставлять вас терпеть сообщения с просьбой настроить аппаратные функции (например, RAID-контроллер), если не требуется немедленного вмешательства; UEFI может выбрать инициализацию только определенных компонентов. Степень ускорения загрузки зависит от конфигурации системы и аппаратного обеспечения, поэтому вы можете заметить значительное или незначительное увеличение скорости.
В UEFI произошло множество технических изменений. В UEFI есть место для большего количества полезных и используемых функций, чем когда-либо можно было вместить в BIOS. Среди них криптография, сетевая аутентификация, поддержка расширений, хранящихся на энергонезависимых носителях, интегрированный менеджер загрузки и даже среда оболочки для запуска других приложений EFI, таких как диагностические утилиты или обновления прошивки. Кроме того, и архитектура, и драйверы не зависят от процессора, что открывает двери для более широкого спектра процессоров (включая те, например, которые используют архитектуру ARM).
Однако UEFI все еще не получил широкого распространения. Хотя крупные компании, производящие аппаратное обеспечение, почти полностью перешли на использование UEFI, вы все еще не найдете новую микропрограмму на всех материнских платах или в совершенно одинаковом виде. Многие старые и менее дорогие материнские платы также все еще используют систему BIOS. [7]
MBR vs. GPT и BIOS vs. UEFI
Обычно MBR и BIOS (MBR + BIOS), а также GPT и UEFI (GPT + UEFI) идут рука об руку. Это обязательно для одних систем (например, Windows) и необязательно для других (например, Linux).
http://en.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table#Operating_systems_support
http://en.wikipedia.org/wiki/Unified_Extensible_Firmware_Interface#DISKDEVCOMPAT
Преобразование из MBR в GPT
С сайта http://www.rodsbooks.com/gdisk/mbr2gpt.html
Одной из необычных функций gdisk является способность читать таблицу разделов MBR или метку диска BSD и преобразовывать ее в формат GPT без повреждения содержимого разделов на диске. Эта возможность существует для перехода на GPT в том случае, если ограничения MBR или BSD-дискмаркировки становятся слишком обременительными - например, если вы хотите добавить несколько ОС в мультизагрузочную конфигурацию, но для этих ОС требуется слишком много первичных разделов, чтобы поместиться на MBR-диске.
Переход от MBR к GPT работает из-за неэффективности схемы разметки MBR. На диске MBR большая часть первого цилиндра диска остается неиспользованной - используется только первый сектор (в котором хранится сама MBR). В зависимости от геометрии CHS диска, на этом первом цилиндре, скорее всего, будет достаточно места для хранения заголовка GPT и таблицы разделов. Аналогичным образом, в конце диска место, скорее всего, останется неиспользованным, поскольку цилиндр (как его видит BIOS и любой инструмент, изначально разбивавший диск) будет неполным, поэтому последние несколько секторов останутся неиспользованными. Таким образом, останется место для резервного заголовка GPT и таблицы разделов. (Диски, разбитые с выравниванием по 1 МБ, иногда не оставляют пробелов в конце диска, что может помешать преобразованию в формат GPT - по крайней мере, если не удалить или не изменить размер последнего раздела).
Поэтому задача преобразования MBR в GPT сводится к извлечению данных MBR и запихиванию их в соответствующие места GPT. Управление начальной и конечной точками разделов не представляет сложности, но есть одна важная оговорка: GPT fdisk игнорирует значения CHS и использует исключительно значения LBA. Это означает, что преобразование будет неудачным на дисках, которые были разбиты на разделы с помощью очень старого программного обеспечения. Однако если размер диска превышает 8 ГБ, GPT fdisk найдет нужные данные.
После завершения преобразования между разделами останется ряд пробелов. Пробелы в начале и конце массива разделов будут связаны с неэффективностью, упомянутой ранее, позволяющей подобное преобразование. Дополнительные пробелы перед каждым разделом, который раньше был логическим разделом, существуют из-за неэффективности способа распределения логических разделов. Эти пробелы, скорее всего, будут довольно маленькими (несколько килобайт), поэтому вы вряд ли сможете разместить полезные разделы в этих пространствах. Вы можете изменить размер разделов с помощью GNU Parted, чтобы убрать пробелы, но риски такой операции перевешивают очень небольшие преимущества от восстановления нескольких килобайт дискового пространства.
Переход от BIOS к UEFI
Смотрите Переход от BIOS к UEFI
Примечание
Переход от [MBR + BIOS] к [GPT + UEFI]
Переход от BIOS к UEFI состоит из двух частей:
i. Преобразование диска из MBR в GPT. Побочные эффекты: возможна потеря данных, другие ОС, установленные на том же диске, могут загружаться или не загружаться (например, Windows)...
ii. Переход с BIOS на UEFI (и установка GRUB в режим UEFI). Побочные эффекты - другие ОС (могут быть как Linux, так и Windows) могут загружаться или не загружаться, в systemd вам нужно закомментировать раздел подкачки в /etc/fstab в таблице разделов GPT (если вы используете раздел подкачки).
После преобразования из MBR в GPT,установленная Manjaro, скорей всего, не будет работать, поэтому нужно будет заранее подготовиться к тому, что делать в таком случае. (например, chroot с помощью live-диска и установка GRUB в UEFI).
А Windows 8, установленную в MBR, нужно будет восстановить/переустановить в соответствии с UEFI.
Обратная связь
Вопросы, предложения, критика? Пожалуйста, пишите сюда: [8]