Desvendando as partições GPT

Compartilhe!

 Conhecendo a estrutura dos discos

Os discos rígidos ou hard disks (HD) ou suas formas eletrônicas emuladas (pendrives, SSD, etc), são divididos em trilhas,  setores e cilindros. Conforme se vê na Figura 1, cada setor (parte vermelha) contém 512 bytes e o conjunto de setores formam cilindros, as trilhas (em azul) são círculos concêntricos. Ao contrário do que se pensa, um setor não é uma seção da circunferência do disco, à semelhança de um pedaço de pizza.  Em vez disso, um setor é cada pedaço de trilha situada entre dois raios paralelos do disco. Dessa forma, o tamanho de um disco é igual ao número de setores multiplicado por 512.

Figura 1 - Trilhas e setores

Anteriormente, era bem comum ter-se o empilhamento de vários discos dentro dos HDs, porém, hoje esse empilhamento é lógico, existindo apenas um disco físico dentro dos HDs. O conjunto de trilhas com o mesmo número nas duas faces dos diversos discos empilhados no HD é chamado de cilindro, conforme Figura 2. Em geral, os HDs atuais possuem até 900 setores por trilha e sempre mais de 3000 trilhas. 

Figura 2 - Setores, Cilindros, Trilhas

A BIOS e o MBR

A BIOS (Basic Input Output System) ou sistema básico de entrada e saída, é um software embarcado na ROM (Read-only Memory) ou memória de apenas leitura, de seu computador. O MBR (Master Boot Record) ou registro mestre de inicialização, é uma área de dados que ocupa o primeiro setor do HD. Ele é dividido em 3 partes: a área para gestão de boot, a tabela de partição, que controla até 4 partições e mais 2 bytes de assinatura hexadecimal 55AA, para indicar o fim do MBR. O MBR limita o tamanho do disco a 2 elevado a 32 setores, ou seja, 2.2 TB.  Logo, utilizando-se MBR, não se pode ter HDs maiores que isso.

Para ilustrar, tem-se o seguinte conteúdo no MBR:

Área de gestão de boot: 446 bytes
Controle da 1a partição primária: 16 bytes 
Controle da 2a partição primária: 16 bytes
Controle da 3a partição primária: 16 bytes
Controle da 4a partição primária: 16 bytes
Assinatura: 2 bytes, o hexadecimal 55AA

totalizando 512 bytes.

Antes de se implantar um novo estilo de particionamento, para ultrapassar as 4 partições, partições extendidas (lógicas), foram criadas. Apenas a partição primária (não lógica), consegue ser butável. Essa técnica foi utilizada para se ter mais de 4 partições num disco, podendo-se chegar até 63 partições, com risco de perda de partiçoes se a partição lógica extendida for corrompida. Contudo, permanecia a limitação de HDs de até 2.2 TB. A BIOS começou a desaparecer em 2009.  Computadores a partir dessa data passaram a utilizar uma nova forma de particionamento e mecanismo de boot.

Um novo sistema de boot UEFI e uma nova partição GPT

O UEFI (unified extensible firmware interface) ou interface unificada de firmware extensível foi criado em 1990. O objetivo era substituir a BIOS. Ela conta com suporte a x86_64 (Intel ou AMD 64 bits), ARM (Mac) e IA64 (Itanium). Essa interface trabalha entre o sistema operacional e o loader (carregador) do SO.

Partições GPT

GPT (GUID partition table, sendo GUID = Globally Unique IDentifier) ou tabela de partição de identificador global único. Nesse novo sistema de particionamento são utilizados 128 bits (16 bytes) para identificar um dispositivo (HD) unicamente no mundo. As partições são conhecidas pelo número e não pelo nome. O GUID trabalha com LBA em vez do CHS, que limita o tamanho do HD a 8 GB.

Com o GPT, o endereçamento pode ir até 2 elevado a 64 setores ou seja 9,4 ZB (zettabytes).

O GPT ocupa 34 setors na instalação principal, início do disco, e mais 34 na partição backup ao final do disco. Dos 34 setores, 32 realizam o controle de partições e permitem até 128 (2 elevado a 32) partições de disco, todas primárias.

A partição GPT preserva o primeiro setor para o MBR, caso se necessite instalar sistemas que não suportem GPT, como o Windows de 32 bits.

O comando de partição do Linux fdisk tradicional do Unix, não suporta GPT. Entretanto, existe um fdisk da GNU que suporta GPT: gnufdisk. Outros comandos de partição Linux que utilizam a lib (biblioteca) parted, têm suporte a GPT, como o parted, o gparted e o gdisk.

Algumas informações adicionais

As controladoras de disco tratam um mínimo de 1 setor de dados, por isso, não se consegue ler através delas apenas 1 bit. 

O Mac só suporta GPT com UEFI, o Windows usa GPT híbrido como alternativa para o Windows 32 bits que ainda utiliza MBR.

GNU Linux Grub2 suporta GPT.

É possível converter-se GPT para MBR e vice-versa, entretanto, nem sempre a conversão de volta ao GPT pode ser garantida.

Compartilhe »