Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

--- it:gpt [2013/01/11 20:33]
wikisysop [GUID Partition Table (GPT)]
+++ it:gpt [2014/06/10 11:09] (aktuell)
wikisysop
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-[[:it|{{ :xeon.png?40|}}]]
+FIXME[[:it|{{ :xeon.png?40|}}]]
 =====GUID Partition Table (GPT)=====
 Die >><fc #008000>GUID Partition Table (GPT)</fc><< (Global Unique Identifier)((http://de.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table)) ist ein Standard zur Speicherung der Partitionstabelle auf Datenträgern und der Nachfolger des bislang üblichen >>[[:it:mbr|Master Boot Record (MBR)]]<<. >><fc #008000>GPT</fc><< ist Teil der EFI-Spezifikation (bzw. >><fc #008000>UEFI</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Extensible_Firmware_Interface))), welches zukünftig das >><fc #008000>BIOS</fc><< eines Computers ablösen soll. Mit >><fc #008000>EFI</fc><< bzw. >><fc #008000>GPT</fc><< wurden einige Probleme, hauptsächlich zu geringer Adressierbarkeit, gelöst.
-Beim >><fc #008000>MBR</fc><< konnten bislang einige Tricks angewendet werden, um sein Überleben bis heute zu sichern aber im Prinzip war das Konzept schon lange überholt. Waren in der Partitionstabelle des >><fc #008000>MBR</fc><< noch vier (primäre) Partitionen möglich, sind es in der >><fc #008000>GPT</fc><< 128 (und ggf mehr) und hatte der >><fc #008000>MBR</fc><< noch ein 32 Bit großes Adressfeld (was bei einer Sektorengröße von 512 Byte eine Partitionsgröße von maximal 2 TiB zulässt; 2<sup>32</sup> * 512) sind diese in der >><fc #008000>GPT</fc><< 64 Bit groß, was theoretisch exorbitant große Partitionen von bis zu 8 ZiB (Zettabyte -> etliche Milliarden TiB) zulassen würde. Der Bootloader passt nur noch zum Teil in den >><fc #008000>MBR</fc><< und die ursprüngliche Cylinder-Head-Sector >><fc #008000>CSH</fc><< Adressierung wurde zur heutigen Logical-Block-Address >><fc #008000>LBA</fc><< Adressierung. Damit konnte man eigentlich recht gut leben aber dann kamen Festplatten > 2 TiB und damit das endgültige Ende des >><fc #008000>MBR</fc><<
+Beim >><fc #008000>MBR</fc><< konnten bislang einige Tricks angewendet werden, um sein Überleben bis heute zu sichern aber im Prinzip war das Konzept schon lange überholt. Waren in der Partitionstabelle des >><fc #008000>MBR</fc><< noch vier (primäre) Partitionen möglich, sind es in der >><fc #008000>GPT</fc><< 128 (und ggf mehr) und hatte der >><fc #008000>MBR</fc><< noch ein 32 Bit großes Adressfeld, was bei einer Sektorengröße von 512 Byte eine Partitionsgröße von maximal 2 TiB zulässt (2<sup>32</sup> * 512) sind diese in der >><fc #008000>GPT</fc><< 64 Bit groß, was theoretisch exorbitant große Partitionen von bis zu 8 ZiB (Zettabyte -> etliche Milliarden TiB) zulassen würde. Der Bootloader passt nur noch zum Teil in den >><fc #008000>MBR</fc><< und die ursprüngliche Cylinder-Head-Sector >><fc #008000>CSH</fc><< Adressierung wurde zur heutigen Logical-Block-Address >><fc #008000>LBA</fc><< Adressierung. Damit konnte man eigentlich recht gut leben aber dann kamen Festplatten > 2 TiB und damit das endgültige Ende des >><fc #008000>MBR</fc><<
 Nun obwohl ein modernes Computersystem jetzt ein >><fc #008000>EFI</fc><< zum Starten des Computers und eine >><fc #008000>GPT</fc><< zum Initialisieren des Datenträgers verwenden sollte, haben solche, doch signifikante, Änderungen gerade in der Übergangszeit doch recht erhebliche Ansprüche an Flexibilität. So sollte gewährleistet sein, dass ein >><fc #008000>BIOS</fc><< betriebenes System auch von einen >><fc #008000>GPT</fc><< Datenträger booten konnte usw. Vor allem die älteren Betriebssysteme, wie zB Windows XP in der 32 Bit Ausführung kamen hier deutlich an ihre Grenzen, wobei zB ein 64 Bit Linux System mit GRUB2 gänzlich ohne >><fc #008000>UEFI</fc><< bzw. ohne spezieller >><fc #008000>BIOS</fc><< Erweiterungen von einem >><fc #008000>GPT</fc><< Datenträger booten kann.((http://de.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table#Unterst.C3.BCtzung_in_Betriebssystemen))
 ====Der Aufbau====
 ===MBR===
-Der erste Sektor einer Festplatte >><fc #008000>LBA 0</fc><<, welcher bisher den >><fc #008000>MBR</fc><< beinhaltete, enthält bei >><fc #008000>GPT</fc><< formatierten Datenträgern aus Gründen der Abwärtskompatibilität weiterhin einen klassischen aber geschützten >><fc #008000>MBR</fc><<. Dadurch soll einerseits gewährleistet werden, dass nicht >><fc #008000>GPT</fc><< kompatible Partitionierungstools nicht fälschlicherweise Weise einen leeren Datenträger //sehen// und Betriebssysteme, welche >><fc #008000>GPT</fc><< noch nicht verstehen, immer noch etwas mit dem Datenträger anfangen können, wenn auch mit einigen Einschränkungen. So stehen zB in dieser Version des >><fc #008000>MBR</fc><< nur noch drei anstelle von vier Partitionen zur Verfügung und Windows XP sieht in der 32 Bit Version auch nur 2 TiB der Partition, sollte diese größer 2 TiB sein.
+Der erste Sektor einer Festplatte >><fc #008000>LBA 0</fc><<, welcher bisher den >><fc #008000>MBR</fc><< beinhaltete, enthält bei >><fc #008000>GPT</fc><< formatierten Datenträgern aus Gründen der Abwärtskompatibilität weiterhin einen klassischen aber geschützten >><fc #008000>MBR</fc><<. Dadurch soll einerseits gewährleistet werden, dass nicht >><fc #008000>GPT</fc><< kompatible Partitionierungstools nicht fälschlicherweise Weise einen leeren Datenträger //sehen// und Betriebssysteme, welche >><fc #008000>GPT</fc><< noch nicht verstehen, immer noch etwas mit dem Datenträger anfangen können, wenn auch mit einigen Einschränkungen.
 Hier ein Beispiel des >><fc #008000>MBR</fc><< Teils eines >><fc #008000>GPT</fc><< formatierten Datenträgers, welches von einem >><fc #008000>BIOS</fc><< System gestartet wird:
 **LBA 0**:
-<xterm>00000000  eb 63 90 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |.c..............|
+<xterm># <fc #008000>dd if=/dev/sda bs=1 count=512 | hexdump -C</fc>
+00000000  eb 63 90 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |.c..............|
 00000010  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
 *
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 f0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 55 aa  |..............U.|</xterm>
-Die ersten 440 Byte dieses >><fc #008000>MBR</fc><< enthalten, wie im klassischen >><fc #008000>MBR</fc><< auch, idR den ersten Teil >><fc #008000>Stage 0</fc><< des Bootloaders. Da ein >><fc #008000>BIOS</fc><< gebootetes System den Bootloader immer im ersten Sektor der Festplatte und somit im >>MBR<< sucht, wurde aus Gründen der Abwärtskompatibilität dies auch in der >><fc #008000>GPT</fc><< so beibehalten. Damit das System erkennt ob es von einem >><fc #008000>MBR-</fc><< oder >><fc #008000>GPT</fc><<-formatierten Datenträger bootet, wird ein bestimmter Wert als Partitionstyp (>><fc #008000>0xEE</fc><< bzw. >><fc #008000>0xEF</fc><<) in die Partitionstabelle der ersten Partition eingetragen:
+Die ersten 440 Byte dieses >><fc #008000>MBR</fc><< enthalten, wie im klassischen >><fc #008000>MBR</fc><< auch, idR den ersten Teil >><fc #008000>Stage 1</fc><< des Bootloaders. Da ein >><fc #008000>BIOS</fc><< gebootetes System den Bootloader immer im ersten Sektor der Festplatte und somit im >><fc #008000>MBR</fc><< sucht, wurde aus Gründen der Abwärtskompatibilität dies auch in der >><fc #008000>GPT</fc><< so beibehalten. Aber schon zu Zeiten von klassischen MBR-formatierten Datenträgern waren die 440 zur Verfügung stehenden Bytes nicht mehr ausreichend, weswegen sich im MBR idR nur ein Teil des Bootloaders befindet (>><fc #008000>Stage 1</fc><<), dieser lädt dann den nächsten Teil >><fc #008000>Stage 2</fc><<, welcher sich bereits irgendwo auf einer Partition des Datenträgers befindet und bei sehr komplexen Bootloadern wird dann uU sogar noch ein dritter Teil geladen >><fc #008000>Stage 3</fc><<
+Damit das System erkennt ob es von einem >><fc #008000>MBR-</fc><< oder >><fc #008000>GPT</fc><<-formatierten Datenträger bootet, wird ein bestimmter Wert als Partitionstyp (>><fc #008000>0xEE</fc><< bzw. >><fc #008000>0xEF</fc><<) in die Partitionstabelle der ersten Partition eingetragen:
   * ''**EE<sub>16</sub>**'': Legacy MBR mit folgendem >><fc #008000>EFI-Header</fc><< (>><fc #008000>BIOS-basiertes</fc><< System)
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 ===Primärer/Sekundärer GPT (Header)===
-Im zweiten Sektor der Festplatte >><fc #008000>LBA 1</fc><< befindet sich der Header der primären >><fc #008000>GPT</fc><<, welcher die Anzahl der benutzbaren >><fc #008000>LBAs</fc><< pro Partition definiert. Des Weiteren wird im >><fc #008000>GPT-Header</fc>r<< seine eigene Position auf dem Datenträger, sowie eine >><fc #008000>CRC32 Prüfsumme</fc><< gespeichert, welche die Integrität des >><fc #008000>GPT-Headers</fc><< verifiziert. >><fc #008000>GPT</fc><< Datenträger benutzen neben der >><fc #008000>primären GPT</fc><< auch eine >><fc #008000>sekundäre GPT</fc><<, welche sich ganz am Ende im letzten Sektor des Datenträgers befindet. >><fc #008000>UEFI</fc><< verifiziert die Integrität des >><fc #008000>GPT-Headers</fc><< durch das Errechnen einer Checksumme. Falls der >><fc #008000>primäre GPT-Header</fc><< korrupt sein sollte, wird die Checksumme der >><fc #008000>sekundären GPT</fc><< verglichen. Ist die gültig, wird der >><fc #008000>primäre GPT-Header</fc><< aus dem sekundären wieder hergestellt (und umgekehrt). Aus diesem Grund ist es wichtig Änderungen an einer >><fc #008000>GPT</fc><< nur mit geeigneten Werkzeugen durchzuführen, weil andernfalls der >><fc #008000>GPT-Header</fc><< korrupt wird.
+Im zweiten Sektor der Festplatte >><fc #008000>LBA 1</fc><< befindet sich der Header der primären >><fc #008000>GPT</fc><<, welcher neben der Anzahl der benutzbaren >><fc #008000>LBAs</fc><< pro Partition zB auch die Position des Headers definiert, es werden einige Start- und Ende-LBAs definiert usw. Des Weiteren werden einige >><fc #008000>CRC32 Prüfsummen</fc><< gespeichert, welche die Integrität des >><fc #008000>GPT-Headers</fc><< und der Partitionstabellen verifizieren. Falls der >><fc #008000>primäre GPT-Header</fc><< korrupt sein sollte, wird die Checksumme der >><fc #008000>sekundären GPT</fc><< verglichen. Ist die gültig, wird der >><fc #008000>primäre GPT-Header</fc><< aus dem sekundären wieder hergestellt (und umgekehrt). Aus diesem Grund ist es wichtig Änderungen an einer >><fc #008000>GPT</fc><< nur mit geeigneten Werkzeugen durchzuführen, weil andernfalls der >><fc #008000>GPT-Header</fc><< korrupt wird.
 **LBA 1**:
-<xterm>00000000  <fc #800000>45 46 49 20 50 41 52 54</fc>  <fc #008000>00 00 01 00</fc> <fc #FF0000>5c 00 00 00</fc>  |EFI PART....\...|
+<xterm># <fc #008000>dd if=/dev/sda bs=1 count=512 skip=512 | hexdump -C</fc>
+00000000  <fc #800000>45 46 49 20 50 41 52 54</fc>  <fc #008000>00 00 01 00</fc> <fc #FF0000>5c 00 00 00</fc>  |EFI PART....\...|
 00000010  <fc #0000FF>ff 92 29 46</fc> 00 00 00 00  <fc #FF00FF>01 00 00 00 00 00 00 00</fc>  |..)F............|
 00000020  <fc #800000>ff ff 9f 00 00 00 00 00</fc>  <fc #008000>22 00 00 00 00 00 00 00</fc>  |........".......|
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 ===Partitionseinträge===
-Ab >><fc #008000>LBA 2</fc><< bis >><fc #008000>LBA 33</fc><< befinden sich die einzelnen Partitionseinträge. Die Spezifikation sieht dafür mindestens 32 Sektoren resp. 32 LBAs vor, was dem og Eintrag ''**Number of Partition Entries**'' entspricht. Daraus ergeben sich 128 adressierbare Partitionen (32 * 512 / 128 = 128). Die Anzahl der Sektoren für die Partitionseinträge kann beliebig erhöht werden und wird theoretisch nur durch den insgesamt verfügbaren Platz des Datenträgers begrenzt.
+Ab >><fc #008000>LBA 2</fc><< bis >><fc #008000>LBA 33</fc><< befinden sich die einzelnen Partitionseinträge. Die Spezifikation sieht dafür mindestens 32 Sektoren resp. 32 LBAs vor, was dem og Eintrag ''**Number of Partition Entries**'' (0x80) entspricht. Daraus ergeben sich 128 adressierbare Partitionen (32 * 512 / 128 = 128). Die Anzahl der Sektoren für die Partitionseinträge kann beliebig erhöht werden und wird theoretisch nur durch den insgesamt verfügbaren Platz des Datenträgers begrenzt.
 **LBA 2**:
-<xterm>00000000  <fc #800000>48 61 68 21 49 64 6f 6e  74 4e 65 65 64 45 46 49</fc>  |Hah!IdontNeedEFI|
+<xterm># <fc #008000>dd if=/dev/sda bs=1 count=128 skip=1024 | hexdump -C</fc>
+00000000  <fc #800000>48 61 68 21 49 64 6f 6e  74 4e 65 65 64 45 46 49</fc>  |Hah!IdontNeedEFI|
 00000010  <fc #0000FF>cc a3 6f d3 0a ea 8a 4f  b7 62 00 04 95 a9 8a e8</fc>  |..o....O.b......|
 00000020  <fc #FF00FF>22 00 00 00 00 00 00 00</fc>  <fc #008000>c3 07 00 00 00 00 00 00</fc>  |"...............|
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 |  0x56  |  72  |  | Partitionsname  |
-====Booten von einem GPT Datentraeger mit Legacy BIOS====
+====BIOS-basiertes System von einem GPT Datentraeger booten====
+Es gibt Leute, welche der Meinung sind, dass man mit einem BIOS-System nicht von einem >><fc #008000>GPT-formatierten</fc><< Datenträger booten kann (Ich gehörte bis vor kurzem auch dazu). Das stimmt aber nicht, oder zumindest zT nicht. Windows ist hier eher problematisch((http://www.rodsbooks.com/gdisk/booting.html#windows)) aber diesem Tutorial zB liegt ein Linux Debian 32-Bit System zu Grunde, welches problemlos in diesem Setup funktioniert.
+===BIOS Boot Partition===
+Wie bereits angemerkt passen moderne Bootloader nicht mehr in den 440 Byte großen Platz, welcher im MBR dafür vorgesehen ist. Deswegen ist der Bootloader meistens in mehrere Teile aufgeteilt (>><fc #008000>Stage</fc><<), wobei der erste Teil >><fc #008000>Stage 1</fc><< im >><fc #008000>MBR</fc><< untergebracht ist. Wie dann ggf der zweite Teil des Bootloaders geladen wird, hängt vom Bootloader selbst ab. In konventionellen BIOS-basierten Systemen befindet sich hinter dem ersten Sektor, welcher den MBR beinhaltet, ein kleines Loch bevor die erste Partition anfängt; ein sogenanntes >><fc #008000>Post-MBR-Gap</fc><<, die Größe hängt von der Ausrichtung der Partitionen an den Sektoren ab. Dieses Loch wurde von manchen Bootloadern benutzt, um den >><fc #008000>Stage 2</fc><< Bootloader unterzubringen. Diese Post-MBR Loch fehlt allerdings bei einem GPT-formatierten Datenträger, weil sich hier im Anschluss an den MBR >><fc #008000>LBA 0</fc><< sofort der >><fc #008000>GPT-Header</fc><< auf >><fc #008000>LBA 1</fc><< befindet. Aus diesem Grund besteht bei GPT-kompatiblen Disk-Partitionierungs-Utilities die Möglichkeit eine >><fc #008000>BIOS-Boot-Partition</fc><<((http://en.wikipedia.org/wiki/BIOS_Boot_partition)) anzulegen. Diese Partition wird nicht gemountet und enthält auch kein Dateisystem.
+Diese Partition benötigt idR nur sehr wenig Platz (ca. 30 KiB), wobei es sinnvoll ist das Partition-Alignment zu berücksichtigen, um die folgenden Partitionen korrekt auszurichten. Wenn Sie Ihre Partitionen nach dem 1 MiB Alignment((http://en.wikipedia.org/wiki/1_MB_partition_alignment#1_MB_alignment)) ausrichten, dann wäre die logische Größe dieser Partition 1 oder 2 MiB.
-**Hah!IdontNeedEFI**: An dieser Stelle zeigt sich eine komische Partitions-GUID, welche im Prinzip aussagt, dass dieses System mit einem Legacy-BIOS gebootet wird.
+==Debian 6.0.6==
+An dieser Stelle mit dem Partition Alignment bin ich bei Debian über ein Problem gestolpert, welches mich zuerst ratlos dastehen ließ und was mich zu einer ganzen Reihe dummer Fragen in >>de.comp.os.unix.linux.misc<< verleitet hat. Ich war nicht in der Lage eine 1 MiB Partition anzulegen, weil der Installer bei der Partitionierung nur MB zugelassen hat, was nach dieser dämlichen neuen Notation nun mal nur 1000 KB sind und nicht 1024 KB, wie es eigentlich sein müsste (oder früher mal gewesen wäre)

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