Tabella delle partizioni GUID

GUID Partition Table ( GPT ), in tedesco GUID partition table ( dall'inglese Globally Unique Identifier ), è uno standard per il formato delle tabelle delle partizioni su supporti dati come i dischi rigidi . La specifica fa parte dello standard UEFI , che, basato sui computer mainframe, ha sostituito il BIOS nei PC a partire dal 2000 circa . GPT è il successore della tabella delle partizioni del record di avvio principale . Le tabelle delle partizioni GUID possono essere utilizzate anche come firmware su computer con BIOS, soggette a restrizioni .

costruzione

Rappresentazione schematica di un GPT. Ogni blocco LBA corrisponde a un settore dell'hard disk ed ha una dimensione di 512 byte. I numeri negativi rappresentano una posizione misurata dalla fine del supporto dati, con LBA -1 che è l'ultimo blocco indirizzabile.

Secondo lo schema GPT , un supporto dati è costituito dalle seguenti aree:

• Master Boot Record (MBR) nel settore 0 (il primo blocco dati da 512 byte ), la cui configurazione speciale consente l'utilizzo del disco con i sistemi operativi MBR e protegge dalle modifiche da parte degli strumenti di partizionamento MBR (Schutz-MBR; dall'inglese MBR protettivo )
• tabella delle partizioni GUID primaria (GPT), composta da intestazioni e voci di partizione
• partizioni
• GPT secondario, costituito da intestazioni e voci di partizione

La tabella delle partizioni GUID secondaria alla fine del disco è parzialmente una copia del GPT primario all'inizio del disco: Il contenuto dei campi per le posizioni delle proprie e delle intestazioni GPT alternative è invertito e l'indirizzo della partizione table si riferisce alla copia della tabella delle partizioni alla fine del disco prima dell'intestazione alternativa. Così, sia intestazione GPT hanno anche un diverso CRC32 - checksum . Grazie alla ridondanza che contiene, la tabella delle partizioni può essere ripristinata in caso di errore. Poiché nel GPT viene immesso un checksum, è possibile determinare se entrambi o quale dei due GPT è difettoso.

Tabella delle partizioni MBR

Nel primo settore/ blocco del supporto dati ( LBA  0) si trova l'MBR con una classica tabella delle partizioni MBR e una voce che contrassegna il resto del supporto dati come occupato. Per uno strumento di partizionamento in grado di leggere solo MBR, ma non le tabelle di partizione GPT, l'intero spazio sul disco sembra essere occupato. L'MBR di un disco GPT, costituisce quindi una protezione per il contenuto del disco se si vuole che con strumenti di partizionamento che non conoscono ancora il GPT a cui si accede (da qui l' MBR protettivo inglese ). L' ID della partizione è il valore EE ₁₆ per un MBR di protezione (con la seguente tabella delle partizioni GUID) o EF ₁₆ per una partizione di sistema EFI.

Intestazione della tabella delle partizioni GUID

L' intestazione del GPT primario si trova nel secondo settore/blocco ( LBA 1) e il GPT di backup secondario si trova nell'ultimo settore/blocco (LBA -1). L'intestazione stessa descrive, tra le altre cose. i blocchi utilizzabili del supporto dati, la posizione della propria intestazione e dell'intestazione di backup secondaria nonché il numero e la dimensione delle voci della partizione. Le specifiche EFI impongono un minimo di 16.384 byte per la tabella delle partizioni, quindi c'è spazio per 128 voci. Inoltre, l'intestazione stessa e le voci della partizione sono protette con checksum CRC32 , che devono essere verificati dal firmware , dal boot loader o dal sistema operativo . Pertanto, se l'intestazione z. B. modificato con un editor esadecimale , questo rende il checksum non valido e il sistema diventa instabile o addirittura inutilizzabile.

Le seguenti informazioni sono memorizzate nell'intestazione del GPT:

Inserimento della partizione

Le voci della partizione sono memorizzate da LBA 2 a LBA 33 (intestazione secondaria: da LBA -33 a LBA -1). Ogni voce di partizione è di 128 byte. Ciò significa che è possibile memorizzare quattro voci di partizione per blocco logico. Questo numero minimo di 32 settori per le voci di partizione prescritto nella specifica può essere aumentato secondo necessità, in modo che il numero massimo possibile di partizioni sia in linea di principio limitato solo dallo spazio su disco disponibile.

I seguenti dati sono memorizzati nella voce della partizione stessa:

Le singole voci sono relativamente semplici. I primi 16 byte descrivono il tipo di partizione. Ad esempio, il tipo di partizione GUID per una partizione di sistema EFI è B. {C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B}. Questo è seguito da 16 byte con il GUID della partizione. Segue il numero del primo e dell'ultimo settore LBA della partizione, 8 byte con attributi e il nome della partizione (36 caratteri Unicode).

Microsoft definisce le seguenti voci di attributo:

GUID del tipo di partizione

Poiché le partizioni MBR possono essere convertite in partizioni GUID in molti sistemi, esiste un tipo di partizione MBR corrispondente per molti tipi di partizioni GUID. Anche quando vengono utilizzati MBR ibridi, le partizioni corrispondenti vengono create una volta con un GUID e una volta con il tipo di partizione MBR corrispondente.

Conversione

Fondamentalmente, è possibile convertire dalla tabella delle partizioni del record di avvio principale alla tabella delle partizioni GUID, ma ciò richiede spazio libero sufficiente tra l'MBR e la prima partizione, nonché dopo l'ultima partizione per ospitare la struttura dati necessaria per la partizione GUID tavolo per poterlo fare. Tra l'altro, il programma GPT fdisk (meglio conosciuto come gdisk) offre questa possibilità. È anche possibile trasferire alcune partizioni disklabel BSD a GPT.

Limitazioni

Il GPT utilizza il Logical Block Addressing (LBA) con voci a 64 bit in modo che, con una dimensione del settore di 512 byte, possano essere indirizzati dischi rigidi con una capacità totale di 8  zebibyte . Il numero massimo di partizioni possibili dipende dalla dimensione della tabella delle partizioni, che secondo le specifiche offre spazio per almeno 128 partizioni. Non tutti i sistemi offrono questa opzione. Ad esempio, lo gdiskstrumento di partizionamento può creare una tabella delle partizioni più grande.

MBR Hybrid ibrido

Un MBR ibrido descrive la definizione delle singole partizioni sia nella tabella delle partizioni GUID (GPT) che nella tabella delle partizioni del record di avvio principale (MBR) . L'accesso alle partizioni è possibile tramite GPT e MBR, che consente il dual boot tra sistemi operativi che utilizzano o supportano solo una delle due tabelle delle partizioni.

L'MBR è di solito solo l'intera partizione di protezione completa dell'area dati contiene ciò che è considerato MBR protettivo (in inglese "protective MBR" ) viene chiamato. Con il partizionamento ibrido, una e la stessa partizione è definita sia nel GUID che nella tabella delle partizioni MBR: poiché il record di avvio principale è un ibrido della tabella delle partizioni GUID effettiva, in questo caso viene utilizzato il termine "MBR ibrido".

Il pericolo con il partizionamento ibrido è che la modifica di una sola delle due tabelle delle partizioni può portare a errori di partizionamento grossolani. Il partizionamento ibrido deve quindi essere effettuato utilizzando i programmi previsti a tale scopo e non deve essere modificato in nessun caso utilizzando gli strumenti di partizionamento di un sistema operativo che utilizzi solo una delle due tabelle di partizione.

Il numero di partizioni ibride è limitato a quattro partizioni condivise. Non è possibile definire una partizione MBR estesa perché GPT non supporta le partizioni estese. Al contrario, c'è solo spazio per un totale di quattro partizioni primarie nella tabella delle partizioni del record di avvio principale. Poiché per EFI è necessaria una partizione primaria, la EFI System Partition (ESP), sono disponibili tre partizioni ibride per i sistemi operativi o le partizioni dati condivise. È l'unica soluzione sicura per partizionare l'intero spazio di archiviazione utilizzabile con un massimo di quattro partizioni ibride (incluso l'ESP).

Con il partizionamento manuale è comunque possibile non mappare tutte le partizioni come partizioni ibride: quindi il sistema operativo, che valuta solo l'MBR, non può accedere a tutte le partizioni, ma consente un numero sufficiente di partizioni condivise per il funzionamento in dual-boot. Tuttavia, in tale configurazione non esiste alcuna protezione per le partizioni GUID che non esistono anche come partizioni MBR. Il sistema operativo, che valuta solo l'MBR, vede ulteriore spazio di archiviazione presumibilmente non partizionato e quindi vuoto che non viene utilizzato da nessuna delle partizioni MBR. Spetta all'utente non consentire al sistema operativo di utilizzare questo spazio di archiviazione, poiché è effettivamente utilizzato da altre partizioni GUID, quindi contiene dati e una sovrascrittura errata porta alla perdita di dati all'interno delle partizioni GUID.

Apple utilizza un MBR ibrido con Boot Camp sotto macOS ("OS X" fino al 2016 e "Mac OS X" fino al 2012) . All'avvio di Windows, ciò avviene tramite un Compatibility Support Module (CSM) del firmware Apple EFI, in modo che Windows utilizzi la tabella delle partizioni MBR, come un PC con BIOS, ma non la tabella delle partizioni GUID. Tuttavia, se viene avviato macOS, viene utilizzata la tabella delle partizioni GUID. L' utilità disco macOS crea automaticamente un MBR ibrido non appena una delle partizioni viene formattata con un file system FAT32 e non sono presenti più di quattro partizioni sul disco.

Supporto nei sistemi operativi

Per i sistemi operativi che si basano sull'architettura Itanium (anche IA-64 per l' inglese Intel Architecture 64-Bit ), il supporto di GPT è assolutamente necessario, poiché questi computer utilizzano l' interfaccia Extensible Firmware . Anche con i PC ormai stabilizzati intorno al 2005 sempre più UEFI -chiamati BIOS Successors e sistemi operativi per l' architettura così IA-32 del supporto GPT del processore x86 . Oltre alle corrispondenti versioni Itanium di FreeBSD , HP-UX , Linux , NetBSD , OpenVMS , Solaris e Windows , che supportano GPT a causa del firmware, GPT è stato supportato anche da tutte le versioni x86-64 da quando il BIOS è stato sostituito da UEFI .

Dalla conversione delle macchine Apple - Macintosh ai processori Intel all'inizio del 2006 utilizzando Mac OS X anche GPT (dal 2016 "macOS") perché i Mac basati su Intel utilizzano la variante Apple EFI. Tuttavia, Mac OS X Tiger (10.4, 2005) e versioni successive possono utilizzare anche il supporto GPT sulla piattaforma PowerPC, ma non possono avviarsi da esso a causa del firmware .

Le versioni di Windows XP che sono state ancora sviluppate per l'architettura Intel i386 a 32 bit, invece, possono essere installate e utilizzate solo su un disco rigido GPT con limitazioni. Tra le altre cose, leggono solo l'MBR ma non il GPT per ottenere i dati di partizionamento. Attraverso l'uso di tabelle di partizione ibride, le rispettive partizioni possono essere impostate sia come partizioni MBR che come partizioni GPT, sebbene nell'MBR siano disponibili un massimo di tre partizioni primarie, poiché ciò non consente più di quattro voci e la prima partizione è già per l'EFI - Il firmware è riservato. Al contrario, le partizioni estese dell'MBR, che possono contenere più partizioni logiche come contenitori, non sono più supportate da GPT.

Fino alla comparsa di Windows Vista all'inizio del 2007, le versioni di Windows a 64 bit erano principalmente destinate a operatori di server e utenti professionali (ad es. CAD o grafica/design). Ciò include anche Windows XP Professional x64 Edition , che è stato rilasciato nel 2005 . Quando sono stati rilasciati, il supporto GPT completo era disponibile solo con hardware selezionato tramite i corrispondenti driver a 64 bit. Con la comparsa di Vista, la disponibilità dei driver a 64 bit è generalmente migliorata, in modo che di solito supportino anche la versione x64 di XP.

Nella fase iniziale di introduzione durante il test di un disco rigido da 4 TB partizionato con GPT, la rivista specializzata c't ha rilevato che numerosi piloti di hard disk da rinomati produttori memorizzati i dati invece che nella posizione desiderata all'inizio del il disco rigido durante la scrittura in aree oltre 2 TB, in modo che si verificasse una massiccia perdita di dati o addirittura la perdita di formattazione del disco rigido. Apparentemente il problema si è verificato specificamente con le versioni a 32 bit di Windows XP, alcune delle quali avevano già il supporto per GPT, ma a causa del design del driver a 32 bit con la dimensione del settore fisico di 512 byte che era comune, il 2- Impossibile superare il limite TB. Poiché l'uso di tali partizioni si trovava principalmente nei server in quel momento, questi problemi si presentavano molto probabilmente quando i dischi rigidi di un tale sistema venivano scambiati con altri computer.

Un Linux a 64 bit può - completamente senza UEFI o supporto BIOS separato - avviare da una partizione GPT con GRUB2 . Non è necessario UEFI per questo - l'accoppiamento di GPT a (U) EFI non è quindi obbligatorio.

OpenBSD supporta l'installazione su una partizione GPT di un sistema x86_64 - UEFI dalla versione 5.9.

Evidenze individuali

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