GPT

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Diskussion 168051

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GPT (GUID Partition Table)

Was ist eine GPT?

Eine GPT (GUID Partition Table<ref>https://de.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table</ref>) ist eine Partitionstabelle, die sich sowohl am Anfang des Datenträgers (ab dem zweiten Sektor) als auch am Ende des Datenträgers befindet. Sie kann in unterschiedlicher Größe angelegt werden, spezifiziert ist jedoch ein Minimum von 128 Partitionseinträgen.

Die GPT ist der Nachfolger der DOS-Partitionstabelle, die im ersten Sektors des Datenträgers (Master Boot Record, kurz „MBR“<ref>https://de.wikipedia.org/wiki/Master_Boot_Record</ref>) zu finden ist.

Warum sollte man GPT nutzen?

Die DOS-Partitionstabelle unterliegt einigen Einschränkungen:

  1. Die Partitionstabelle birgt nur Platz für vier Partitionen. Diese Grenze kann durch logische Laufwerke umgangen werden, was jedoch die Partitionierung des Datenträgers umständlicher macht.
  2. Es gibt keine Redundanz der Partitionstabelle, wird also der MBR beschädigt oder überschrieben, ist auch die Partitionstabelle verloren.
  3. Es gibt keinen Mechanismus, um eine beschädigte Partitionstabelle zu erkennen.
  4. Es ist keine Möglichkeit vorgesehen, Partitionen mit einer Beschreibung zu versehen. Es gibt lediglich einen Partitionstyp, der die Verwendung der Partition allerdings nur grob beschreibt.
  5. Sowohl Startadresse als auch Länge der Partition wird als 32-Bit-Wert abgelegt und ist hierdurch auf 2 TiB begrenzt. So läßt sich maximal eine 4 TiB große Festplatte nutzen, indem man an das Ende der Festplatte eine Partition anlegt, die knapp kleiner als 2 TiB ist und noch innerhalb der ersten 2 TiB beginnt.

Diesen Einschränkungen begegnet GPT folgendermaßen:

  1. Die Partitionstabelle birgt hier Platz für mindestens 128 Partitionen.
  2. Die Partitionstabelle befindet sich sowohl am Anfang als auch am Ende des Datenträgers.
  3. Die Partitionstabelle ist mit einer Prüfsumme (CRC32) gesichert.
  4. Jede Partition kann mit einem individuellen Namen versehen werden, der bis zu 36 Zeichen lang sein darf. Da dieser Name in UTF-16LE kodiert ist, sind auch Umlaute usw. in diesem Namen erlaubt.
  5. Die Kenngrößen der Partition sind als 64-Bit-Werte abgelegt.

Protective MBR

Ältere Partitionierungswerkzeuge und ältere Betriebssysteminstallationen, die noch nicht an GPT angepasst sind, sollen daran gehindert werden, Partitionen neu anlegen oder bestehende ändern zu können. Zu diesem Zweck wird zusätzlich eine DOS-Partitionstabelle mit einer einzigen Partition, die den kompletten Datenträger umspannt, angelegt. Auf diese Art und Weise wird den älteren Tools eine Festplatte präsentiert, die bereits komplett belegt ist.

Diese Vorgehensweise nennt man „Protective MBR“.

Eine Installation von Debian oder Windows unter UEFI auf einem leeren Datenträger legt eine GPT samt Protective MBR an. Weiterhin düften die meisten PCs mit vorinstalliertem Betriebssystem bei ihrer Auslieferung einen Protective MBR aufweisen.

Hybrid MBR

Denkbar ist auch, die DOS-Partitionstabelle und GPT identisch anzulegen, sofern dem die Einschränkungen der DOS-Partitionstabelle nicht widersprechen.

Diese Vorgehensweise nennt man „Hybrid MBR“.

Sie hat vorwiegend für Spezialfälle Relevanz, etwa, wenn man bei einem Multiboot-System auch ein älteres Betriebssystem installiert hat, welches nicht mit GPT umgehen kann. Zudem birgt diese Vorgehensweise das Risiko, dass ein älteres Tool, welches GPT nicht kennt, die DOS-Partitionstabelle verändert und so die DOS-Partitionstabelle und GPT anschließend nicht mehr übereinstimmend sind.


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UEFI bevorzugt immer die GPT, wenn vorhanden, d.h. wenn an dem Start der GPT die korrekte Signatur zu finden ist und die Prüfsumme stimmt. GRUB2 (im Legacy/CSM-Modus bzw. bei älteren BIOS-Systemen) und Debian gehen vermutlich(!?) ebenso vor. Externe Tools wie zum Beispiel Clonezilla lesen in der Regel beide Partitionstabellen und verweigern bei einer Inkonsistenz von GPT und Hybrid MBR die weitere Zusammenarbeit.

Daher wird üblicherweise von dieser Vorgehensweise abgeraten, stattdessen sollte ein Protective MBR verwendet werden.

GPT unter Debian

Sowohl der Bootloader GRUB2 als auch Debian selbst und der Debian-Installer unterstützen GPT.

Als Partitionierungstool empfielt sich im Terminal Debianpackage.png gdisk. Dieses Tool ist sehr mächtig, kann beschädigte GPT erkennen und reparieren, bietet ein Backup/Restore der Partitionstabelle als Datei, die Konvertierung von DOS nach GPT und vieles mehr.

root@debian:~# gdisk -l /dev/sda
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.3

Partition table scan:
  MBR: protective
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: present

Found valid GPT with protective MBR; using GPT.
Disk /dev/sda: 1953525168 sectors, 931.5 GiB
Model: Samsung SSD 850
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 7021256F-6577-4ED3-8281-5682A4ED5D2D
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 1953525134
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 348691386 sectors (166.3 GiB)

Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name
   1            2048         1026047   500.0 MiB   EF00  EFI System Partition
   2         1026048         1288191   128.0 MiB   0C01  Microsoft reserved ...
   3         1288192       226847154   107.6 GiB   0700  Basic data partition
   4       226848768       228673535   891.0 MiB   2700  
   5       228673536       250068991   10.2 GiB    2700  
   6       250068992       254263295   2.0 GiB     8300  Debian /boot
   7       254263296       304594943   24.0 GiB    8300  Debian /
   8       304594944       346537983   20.0 GiB    8200  Debian Swap
   9       346537984      1604837375   600.0 GiB   8300  Debian /home

Als graphisches Tool kann Debianpackage.png gparted zur Partitionierung verwendet werden. Dies Tool wird auch als von CD-R oder USB bootbares Live-Medium angeboten: https://gparted.org/

GPT und UEFI

Zeitgleich mit GPT wurde auch UEFI (Unified Extensible Firmware Interface<ref>https://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Extensible_Firmware_Interface</ref>) als Nachfolger des BIOS (Basic Input/Output System<ref>https://de.wikipedia.org/wiki/BIOS</ref>) eingeführt.

Bei UEFI-Installationen wird üblicherweise GPT eingesetzt, insbesondere, da Microsoft dies bei mit MS-Windows 8 oder Windows 10 ausgelieferten PCs vorgibt.

Der Wiki-Artikel über UEFI ist hier zu finden: UEFI

Links

<references/>