Tabela de partição GUID

Nota: Não confundir a sigla GPT para Generative Pre-trained Transformer, uma arquitetura de inteligência artificial.

A tabela de partição GUID (do inglês GUID partition table, ou GPT) é um tipo padrão de layout de tabela de partição usado em um dispositivo de armazenamento físico, como uma unidade de disco rígido ou uma unidade de estado sólido, usando um identificador único global chamado de GUID. Embora seja parte do padrão Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) (a proposta de substituição da Intel para o BIOS da IBM), ela também é utilizada em alguns sistemas BIOS devido às limitações da tabela de partição MBR (Master Boot Record), que usam 32 bits para armazenamento do LBA (endereçamento de bloco lógico) e informações de tamanho em um setor de disco de, tradicionalmente, 512 bytes.

Diagrama ilustrando o layout do esquema de tabelas de partição GUID. Neste exemplo, cada bloco lógico (LBA) possui 512 bytes, e cada entrada de partição é de 128 bytes. Os endereços LBA que são negativos indicam a posição a partir do final do volume, com -1 sendo o último bloco com endereçamento possível.

Todos os sistemas operacionais modernos suportam GPT. Alguns, incluindo o macOS e o Windows, suportam a inicialização a partir de partições GPT apenas em sistemas com firmware UEFI e com arquitetura 64 bits, porém o FreeBSD e a maioria das distribuições Linux podem inicializar a partir de partições GPT em sistemas tanto com interface de firmware BIOS herdado e UEFI.

O Windows XP e versões anteriores do Windows não podem (sem modificações) ler ou escrever em unidades formatadas com uma tabela de partição GUID, no entanto, o Windows Vista, o Windows 7, o Windows 8 e o Windows 10 possuem esta capacidade.^[1]

Recursos

Atualmente, esquemas de tabela de partição baseados em MBR inserem a informação de particionamento no registro mestre de inicialização (da sigla MBR - Master Boot Record(em inglês)) (que no sistema de BIOS também é o recipiente para o código que inicia o processo de inicialização dos discos). Em GPT, informações da tabela de partição são armazenadas no cabeçalho do GPT, mas para manter a compatibilidade a entrada MBR é mantida como primeiro setor do disco, seguido de um cabeçalho de tabelas de partições primárias, o início efetivo do GPT.

Assim como nos MBRs mais recentes, o GPT utiliza endereçamento de bloco lógico (LBA (em inglês)) no lugar do histórico endereçamento cilindro-cabeça-setor (CHS - Cylinder-Head-Sector(em inglês)) dos MBRs originais. Informações MBRs de compatibilidade são armazenadas no LBA 0, o cabeçalho do GPT está no LBA 1, e é seguido da tabela de partição. No Microsoft Windows 64-bits, 16.384 bytes, ou 32 setores, são reservados para o GPT, deixando o LBA 34 como o primeiro setor útil em o disco.

Segundo a Apple Inc.,^[2] "Não assuma que o tamanho do bloco sempre será 512 bytes." Dispositivos de armazenamento modernos, tais como dispositivos de armazenamento de estado sólido podem conter LBAs de 1024 bytes e algumas unidades de disco magneto ótico (mo) usam setores de 2048 bytes (drives MO, que geralmente não são particionados). Fabricantes de discos rígidos estão planejando a transição para setores de 4096 bytes, para 2010, as primeiras dessas unidades empregarão firmware que apresentará a ilusão de setores de 512 bytes para o SO.^[3]

Discos que inicializam Macs Intel são normalmente formatados com uma tabela de partição GUID, e não com os Mapas de partição Apple.

O GPT também fornece redundância. O cabeçalho e tabela de partição GPT são escritos em ambos início e final do disco.

Variantes do MBR

MBR de proteção (LBA 0)

Para compatibilidade limitada com versões anteriores, o espaço do MBR herdado ainda está reservado na especificação da GPT, mas agora é usado de forma a impedir que os utilitários de disco baseados em MBR reconheçam e, possivelmente, substituam os discos da GPT. Isso é conhecido como MBR protetor ou MBR de proteção (do inglês protective MBR).^[4]

Um único partition type de EEh, que abrange toda a unidade GPT (onde "toda" significa na verdade a quantidade da unidade que pode ser representada em um MBR), é indicada e a identifica como GPT. Sistemas operacionais e ferramentas que não podem ler discos GPT geralmente reconhecem o disco como contendo uma partição de tipo desconhecido e sem espaço vazio e geralmente se recusam a modificar o disco, a menos que o usuário solicite e confirme explicitamente a exclusão desta partição. Isso minimiza apagamentos acidentais.^[4] Além disso, os sistemas operacionais compatíveis com GPT podem verificar o MBR protetor e, se o tipo de partição incluída não for do tipo EEh ou se houver várias partições definidas no dispositivo de destino, o sistema operacional poderá recusar-se a manipular a tabela de partições.^[5]

Se o tamanho real do disco exceder o tamanho máximo da partição representável, usando as entradas LBA de 32 bits herdadas, na tabela de partições MBR, o tamanho gravado dessa partição será cortado no máximo, ignorando o restante do disco. Isso equivale a um tamanho máximo relatado de 2 TiB, assumindo um disco com 512 bytes por setor (veja 512e). Isso resultaria em 16 TiB com 4 setores KiB (4Kn), mas como muitos sistemas operacionais e ferramentas mais antigos são codificados para um tamanho de setor de 512 bytes ou estão limitados a cálculos de 32 bits, exceder o limite de 2 TiB pode causar problemas de compatibilidade.^[4]

MBR híbrido (LBA 0 + GPT)

Em sistemas operacionais que oferecem suporte à inicialização baseada em GPT por meio de serviços de BIOS em vez de UEFI, o primeiro setor também pode ser usado para armazenar o primeiro estágio do código do carregador de inicialização, mas modificado para reconhecer partições GPT. O carregador de inicialização no MBR não deve assumir um tamanho de setor de 512 bytes.^[4]

Cabeçalho de tabela de partição (LBA 1)

O cabeçalho da tabela de partição define os blocos do disco que podem ser utilizado pelo usuário (os blocos utilizáveis). Ele também define o número e o tamanho das entradas de partição que compõem a tabela de partição. No Windows Server 2003 64-bits, existem 128 entradas de partição reservadas, cada uma com 128 bytes de comprimento. Assim, 128 partições podem ser criadas. (A especificação EFI exige que um mínimo de 16.384 bytes seja reservado para a tabela de partição, de modo que esta de origem a partição de 128 registros).

O cabeçalho contém o Identificador Único Global (GUID(em inglês)) do disco. Ele grava seu próprio tamanho e a localização (sempre LBA 1) além do tamanho e localização do cabeçalho GPT secundário e tabela secundária (sempre os últimos setores no disco). É importante também que ele contenha a soma de verificação CRC32 para si e para a tabela de partição, que podem ser verificados pelo firmware, gestor e/ou sistema operacional na inicialização. Devido a isso, os editores hexa não devem ser utilizados para modificar o conteúdo do GPT, tal modificação tornaria a soma de verificação inválida. Neste caso, o GPT primário pode ser substituído com o secundário, ou, se ambos GPTs contiverem soma de verificação inválidas, não será possível acessar o disco.

Formato da Tabela de Partição

Deslocamento	# comprimento	Conteúdos
0	8 bytes	Signature ("EFI PART", 45 46 49 20 50 41 52 54)
8	4 bytes	Revision (For version 1.0, the value is 00 00 01 00)
12	4 bytes	Header size (in bytes, usually 5C 00 00 00 meaning 92 bytes)
16	4 bytes	CRC32 of header (0 to header size), with this field zeroed during calculation
20	4 bytes	reserved, must be zero
24	8 bytes	Current LBA (location of this header copy)
32	8 bytes	Backup LBA (location of the other header copy)
40	8 bytes	First usable LBA for partitions (primary partition table last LBA + 1)
48	8 bytes	Last usable LBA (secondary partition table first LBA - 1)
56	16 bytes	Disk GUID (also referred as UUID on UNIXes)
72	8 bytes	Partition entries starting LBA (always 2 in primary copy)
80	4 bytes	Number of partition entries
84	4 bytes	Size of a partition entry (usually 128)
88	4 bytes	CRC32 of partition array
92	*	reserved, must be zeroes for the rest of the block (420 bytes for a 512-byte LBA)
LBA Size	TOTAL

Os valores para LBAs atuais e a cópia de segurança do cabeçalho principal devem ser o segundo setor do disco (1) e o último setor do disco, respectivamente. O cabeçalho secundário no final do disco identifica sua própria tabela de entradas de partição, que situa-se antes daquele cabeçalho.

Entradas de partição (LBA 2–33)

Entradas de partição são simples e diretas. Os primeiros 16 bytes designam o tipo de partição GUID. Por exemplo, o GUID para uma partição de sistema EFI é (C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B). Os 16 bytes seguintes aos primeiros contêm um GUID exclusivo para a partição. Os LBAs de 64-bits iniciais e finais também são registrados aqui, e o espaço é destinado para nomes de partição e atributos. Como é a natureza e a finalidade dos GUIDs, nenhum registo central é necessário para assegurar a unicidade do designadores de tipo de partição GUID.

Formato de entradas de partição GUID

Deslocamento	Comprimento	Conteúdos
0	16 bytes	Tipo de partição GUID
16	16 bytes	Partição única GUID
32	8 bytes	Primeiro LBA (little endian)
40	8 bytes	Último LBA (inclusivo, geralmente ímpar)
48	8 bytes	Marcador de atributos (ex. o bit 60 significa somente-leitura)
56	72 bytes	Nome da partição (36 códigos de unidade UTF-16LE)
128	TOTAL

Segundo a Apple, "Não faça hardwire com o tamanho atual da entrada de partição (128 bytes)." o Microsoft TechNet diz que os atributos são divididos em duas partes: os 4 bytes inferiores representando atributos independentes da partição, e os 4 bytes superiores que são dependentes do tipo de partição. Microsoft usa os seguinte bits em geral:^{[necessário esclarecer]}

Atributos da Partição

Bit	Conteúdo
0	partição do sistema (ferramentas de partição de disco devem preservar a partição como está)
60	somente-leitura
62	oculta
63	não monte automaticamente (ex. não designe uma letra de drive)

Sistemas operacionais suportados

UNIX e sistemas do tipo UNIX

Detalhes do suporte GPT em sistemas UNIX e do tipo UNIX

Família do Sistema Operacional	Versão ou edição	Arquitetura	Suporte de leitura e escrita	Suporte de boot	Nota
FreeBSD	desde da 7.0	IA-32, x86-64,ARM	Sim	Sim	Em uma configuração híbrida MBR, ambos identificadores de partição GPT e MBR podem ser utilizados.
Linux	Maioria das distribuições x86 Fedora 8+ e Ubuntu 8.04+[6]	IA-32, x86-64	Sim	Sim	Algumas ferramentas de distribuição, como fdisk, não funcionam com GPT. Novas ferramentas como gdisk,[7] grub.96+ patches e grub2 foram habilitados para o GPT. Limitado a 256 partições por disco.
macOS	Desde da 10.4.0 (alguns recursos desde da 10.4.6)[8]	IA-32, x86-64, PowerPC, Apple Silicon	Sim	Sim	Apenas Macintosh baseados em Intel e Apple Silicon podem inicializar a partir de GPT
MidnightBSD	Desde da 0.4-CURRENTE	IA-32, x86-64	Sim	Necessário BIOS	Em uma configuração híbrida MBR, ambos identificadores de partição GPT e MBR podem ser utilizados.
NetBSD	Desde da 6.0	x86, x86-64	Sim	Sim
OpenBSD	Desde da 5.9	x86_64	Sim	Necessário UEFI
Solaris	Desde do Solaris 10	IA-32, x86-64, SPARC	Sim	Sim
HP-UX	Desde do HP-UX 11.20	IA-64	Sim	Sim

Windows: versões de 32 bits

O Windows 7 e versões anteriores não suportam UEFI em plataformas de 32 bits, e portanto, não permitem a inicialização de partições GPT.

Detalhes do suporte GPT em versões de 32 bits do Windows

Versão do SO	Arquitetura	Suporte de leitura e escrita	Suporte de boot	Nota
Windows XP	IA-32	Não	Não
Windows Server 2003	IA-32	Não	Não
Windows Server SP1	IA-32	Sim	Não	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Vista	IA-32	Sim	Não	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Server 2008	IA-32	Sim	Não	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 7	IA-32	Sim	Não	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 8	IA-32	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 8.1	IA-32	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 8.1	IA-32	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 10	IA-32	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida

Windows: Edições de 64 bits

Limitado à 128 partições por disco

Detalhes do suporte GPT em versões de 64 bits do Windows

Versão do SO	Arquitetura	Suporte de leitura e escrita	Suporte de boot	Nota
Windows XP Professional x64 Edition Windows Server 2003	x64	Sim	Não	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Server 2003	IA-64	Sim	Sim	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Vista	x64	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Server 2008	x64	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Server 2008	IA-64	Sim	Sim	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 7	x64	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Server 2008 R2	IA-64	Sim	Sim	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 8 Windows Server 2012	x64	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 8.1	x64	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows 10	x64	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida
Windows Server 2016	x64	Sim	Necessário UEFI	MBR tem prioridade em configuração híbrida

Tipos de partição GUID

SO associado	Tipo de partição	Identificador Único Global (GUID(em inglês))
(Nenhum)	Entrada não usada	00000000-0000-0000-0000-000000000000
	Esquema de partição MBR	024DEE41-33E7-11D3-9D69-0008C781F39F
	Partição do sistema EFI	C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B
	Partição de Boot da BIOS	21686148-6449-6E6F-744E-656564454649
Microsoft Windows	Partição reservada pela Microsoft	E3C9E316-0B5C-4DB8-817D-F92DF00215AE
	Partição básica de dados[2]	EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7
	Gerenciador de disco lógico metadata partition	5808C8AA-7E8F-42E0-85D2-E1E90434CFB3
	Partição de dados do Gerenciador de disco lógico	AF9B60A0-1431-4F62-BC68-3311714A69AD
	Ambiente de Resgate do Windows	DE94BBA4-06D1-4D40-A16A-BFD50179D6AC
HP-UX	Partição de dados	75894C1E-3AEB-11D3-B7C1-7B03A0000000
	Partição de serviço	E2A1E728-32E3-11D6-A682-7B03A0000000
Linux	Data partition[2]	EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7
	Partição RAID	A19D880F-05FC-4D3B-A006-743F0F84911E
	Partição Swap	0657FD6D-A4AB-43C4-84E5-0933C84B4F4F
	Partição do Gerenciador volume lógico (LVM)	E6D6D379-F507-44C2-A23C-238F2A3DF928
	Reservado	8DA63339-0007-60C0-C436-083AC8230908
FreeBSD	Partição de Boot	83BD6B9D-7F41-11DC-BE0B-001560B84F0F
	Partição de dados	516E7CB4-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B
	Partição Swap	516E7CB5-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B
	Partição Unix File System (UFS)	516E7CB6-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B
	Partição Vinum volume manager	516E7CB8-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B
	Partição ZFS	516E7CBA-6ECF-11D6-8FF8-00022D09712B
Mac OS X	Partição Sistema de arquivos hierárquico (HFS+(em inglês))	48465300-0000-11AA-AA11-00306543ECAC
	Apple UFS	55465300-0000-11AA-AA11-00306543ECAC
	ZFS[3]	6A898CC3-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição RAID da Apple	52414944-0000-11AA-AA11-00306543ECAC
	Partição RAID da Apple RAID, desconectada	52414944-5F4F-11AA-AA11-00306543ECAC
	Partição Boot da Apple	426F6F74-0000-11AA-AA11-00306543ECAC
	Rótulo da Apple	4C616265-6C00-11AA-AA11-00306543ECAC
	Partição de resgate da TV Apple	5265636F-7665-11AA-AA11-00306543ECAC
Solaris	Partição de Boot	6A82CB45-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição Raíz	6A85CF4D-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição Swap	6A87C46F-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição cópia de segurança	6A8B642B-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição /usr[3]	6A898CC3-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição /var	6A8EF2E9-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição /home	6A90BA39-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Setor alternado	6A9283A5-1DD2-11B2-99A6-080020736631
	Partição Reservada	6A945A3B-1DD2-11B2-99A6-080020736631
		6A9630D1-1DD2-11B2-99A6-080020736631
		6A980767-1DD2-11B2-99A6-080020736631
		6A96237F-1DD2-11B2-99A6-080020736631
		6A8D2AC7-1DD2-11B2-99A6-080020736631
NetBSD[4]	Partição Swap	49F48D32-B10E-11DC-B99B-0019D1879648
	Partição FFS	49F48D5A-B10E-11DC-B99B-0019D1879648
	Partição LFS	49F48D82-B10E-11DC-B99B-0019D1879648
	Partição RAID	49F48DAA-B10E-11DC-B99B-0019D1879648
	Partição concatenada	2DB519C4-B10F-11DC-B99B-0019D1879648
	Partição encriptada	2DB519EC-B10F-11DC-B99B-0019D1879648

1. ↑ Os GUIDs nesta tabela estão escritos presumindo uma ordenação de bytes little endian. Exemplo, o GUID para uma partição de sistema EFI é escrito como C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B aqui, que corresponde a sequência de 16 bytes 28 73 2A C1 1F F8 D2 11 BA 4B 00 A0 C9 3E C9 3B — apenas os três primeiros blocos sofreram permuta de bytes.
2. ^{a b} Linux e Windows usam os mesmo GUIDs para suas partições de dados.
3. ^{a b} O GUID para/usr no Solaris é usado como um GUID genérico para ZFS no Mac OS X.
4. ^{^} Definições estão em /src/sys/sys/disklabel_gpt.h. O NetBSD já utilizou os GUIDs do FreeBSD antes de criar GUIDs específicos para si.

Referências

1. «Windows and GPT FAQ». Microsoft
2. «Technical Note TN2166: Secrets of the GPT». Apple
3. «Western Digital's Advanced Format: The 4K Sector Transition Begins». Anandtech
4. Smith, Roderick W. (3 de julho de 2012). «Make the Most of Large Drives with GPT and Linux». IBM. Consultado em 29 de maio de 2013
5. «Technical Note TN2166: Secrets of the GPT». Developer.Apple.com. Apple. 6 de novembro de 2006. Consultado em 16 de abril de 2014
6. «Ubuntu on MacBook». Ubuntu Community Documentation
7. Smith, Rod. «GPT fdisk for Linux»
8. «Myths and Facts About Intel Macs». rEFIt