ID.nl logo
Huis

MBR of GPT: Alles over efficiënt partitioneren

Op een schijf installeer je een besturingssysteem en bewaar je data. Dat dient natuurlijk volgens strikte regels te verlopen. Zo moet je 'm eerst partitioneren en daar bestaan meerdere methodes voor, zoals MBR of GPT. We gaan hier in op de verschillen ervan.

Wanneer je in Windows een gloednieuwe schijf stopt, verschijnt die normaal gesproken niet zomaar in Windows Verkenner. Je hebt immers nog geen stationsletter toegekend en bovendien moet de schijf eerst worden geformatteerd. Anders gezegd, je dient de schijf van een bepaald bestandssysteem te voorzien, zoals exfat of ntfs. Zo’n bestandssysteem is weinig meer dan een set regels die het wegschrijven en inlezen van data op het opslagmedium regisseert. Echter, voordat je een schijf kunt formatteren, moet je die eerst partitioneren oftewel opdelen in logische volumes, ook als het je bedoeling is slechts één volume te gebruiken dat de hele schijf overspant.

Er zijn in principe twee partitieschema’s beschikbaar: mbr (master boot record) en gpt (guid partition table). Soms maakt die keuze niet zoveel uit, maar er zijn ook scenario’s waarin je eigenlijk gedwongen bent een bepaalde keuze te maken, wat dan vooral te maken heeft met het feit dat de partitiestructuur ook verband houdt met hoe een pc opstart. Het bootproces en de partitiestijl van een computer zijn dus twee verstrengelde aspecten die daarom ook beide aan bod komen in dit artikel.

Mbr-sector

We vertellen wat meer over mbr, het partitieschema dat al zo’n 35 jaar geleden werd bedacht. Linux kleeft er dan ook het archaïsche label ‘ms-dos’ op, maar toch kan mbr ook vandaag nog enig bestaansrecht claimen (zie de laatste paragraaf ‘De keuze’).

Mbr staat voor master boot record en wie iets van schijfstructuren weet, weet dat dit de eerste fysieke sector op een (opstartbare) schijf is. Het partitieschema is naar deze sector genoemd precies omdat die zo cruciaal is.

Zodra de bootstrapping-firmware uit het rom-bios in het geheugen is ingeladen, past die de uitvoerbare code uit de mbr-sector toe. Deze code controleert vervolgens de hoofdpartitietabel, die zich helemaal op het einde van deze sector bevindt – op de bootsector-handtekening 55AAh na. Deze tabel bevat namelijk de begin- en eindsector van de beschikbare schijfpartities. Een mbr-schijf kan in principe maximaal vier primaire partities bevatten, maar zodra je vanuit het Windows schijfbeheer een vierde partitie toevoegt, maakt Windows van deze partitie automatisch al een ‘uitgebreide partitie’ (extended partition), die zich dan verder laat opdelen in een aantal logische stations.

Tijdens de scan van de partitietabel wordt meteen gecontroleerd welke partitie als ‘actief’ werd gemarkeerd (met de bootsector-indicator 80h): de bootsector van het OS op die partitie handelt dan het verdere bootproces af.

Een uitstekende manier om deze mbr-sector zowel in hexcode als op geïnterpreteerde manier te bestuderen, is met de gratis tool Active@ Disk Editor. Je hoeft hier maar de juiste fysieke schijf te selecteren, linksboven het sjabloon Master Boot Record op te vragen en daar op het knopje met template fields coloring te klikken. De diverse componenten van de partitietabel, waaronder active partition flag, first sector, file system id enzovoort worden dan netjes leesbaar weergegeven.

©PXimport

Eén van de beperkingen van de mbr-partitiestijl is je inmiddels duidelijk geworden: een beperkt aantal (primaire) partities. Voor de doorsnee gebruiker is dat wellicht niet het grootste nadeel. Wellicht belangrijker is dat het aantal sectoren van een partitie in de partitietabel van een mbr-schijf als een 32bits-waarde wordt opgeslagen. Dat levert de volgende rekensom op: 2^32 x 512 bytes (de standaardgrootte van een fysieke sector) is circa 2,2 TB (of zo’n 2 TiB).

Schaf je je dus een schijf met een hogere capaciteit aan, dan wordt die begrensd op maximaal 2,2 TB en de rest van de schijf wordt ijskoud genegeerd. Nu zijn er ook wel schijven met meer dan 512 bytes per sector (zie kader ‘Meer dan 512 bytes per sector’), maar oudere besturingssystemen en heel wat schijftools zijn vast geprogrammeerd (‘hard coded’) om met sectorgroottes van 512 bytes om te gaan, wat tot compatibiliteitsproblemen kan leiden.

Een ander nadeel van een mbr-schijf is dat de mbr-sector zich steevast op de eerste fysieke sector van een opslagmedium bevindt. Raakt deze sector corrupt, dan kan de schijf – evenmin als de opgeslagen data – in zijn geheel niet meer (correct) worden benaderd.

En gpt dan?

Al deze restricties creëerden de noodzaak voor een nieuwe partitiestijl: gpt, wat staat voor guid partition table; guid op zijn beurt staat voor globally unique identifiers. De meeste besturingssystemen van de laatste pakweg acht jaar ondersteunen gpt. Willen Windows of macOS van een gpt-schijf kunnen opstarten, dan kan dat alleen maar in combinatie met (u)efi-firmware (zie paragraaf ‘Uefi’).

Wanneer je een gpt-schijf met een hex-editor bekijkt, dan zul je op de eerste fysieke sector alsnog een structuur herkennen die erg lijkt op die van een mbr-schijf. Dat komt omdat deze sector het zogenoemde protective mbr bevat. Dat is een bewuste strategie: door dit protective mbr zullen besturingssystemen en tools die niet met gpt overweg kunnen, aannemen dat de schijf van één grote, onbekende partitie is voorzien (want filesystem-ID EEh) en daardoor in principe geen verdere, ongewenste manipulaties toelaten.

Je begrijpt meteen wat we bedoelen als je een gpt-schijf met het programma Active@ Disk Editor bekijkt via het sjabloon Master Boot Record. Stel je Active@ Disk Editor in op het sjabloon GUID Partition Table, dan krijg je een goed inzicht in de typische opbouw van het gpt-partitieschema: eerst het Partition type GUID (zoals Microsoft Reserved Partition of Basic Data Partition), gevolgd door het Unique partition GUID.

©PXimport

Windows accepteert standaard tot 128 partities, maar dat is een beperking van het besturingssysteem zelf: het gpt-schema staat een onbeperkt aantal partities toe. De grootte van zo’n partitie is zo goed als onbeperkt: gaan we uit van fysieke sectoren van (slechts) 512 bytes, dan wordt maar liefst 9,4 ZB ondersteund (een zettabyte is 10^21).

Gpt biedt niet alleen een onbeperkt aantal partities van een nagenoeg onbeperkte capaciteit aan, er wordt tevens een kopie van de partitie- en bootdata bewaard. Wanneer de primaire gpt-header corrupt geraakt, wat dankzij uitgebreide cr-checks (cyclic redundancy) snel wordt gedetecteerd, dan kan die op basis van die kopie automatisch worden hersteld.

Gpt en uefi

We hebben het al een paar keer aangegeven: de ontwikkeling van gpt is nauw verweven met uefi oftewel Unified Extensible Firmware Interface. Zeg maar, de opvolger van het oude bios. Intussen is uefi aan versie 2.7A toe (augustus 2017): je vindt alle technische details over deze specificatie in deze lijvige pdf van circa 2500 pagina’s. Hoofdstuk 5 gaat heel specifiek over gpt.

Niet alleen maakt uefi voor de instellingen een prettige, grafische interface mogelijk (in een hoge schermresolutie en met ondersteuning voor aanraakschermen), ook naar veiligheid gaat de nodige aandacht uit, dankzij de ‘secure boot’-functie. Die controleert in een versleutelde database of een driver of app wel van een geldige handtekening is voorzien. Is dat niet het geval, dan weigert het systeem door te starten. Met uefi kunnen tevens firmware en drivers in 32- en zelfs in 64bit-modus opereren, zodat tijdens het opstarten meer geheugen kan worden aangesproken.

Het bootproces van een uefi-bios in combinatie met een gpt-schijf verloopt in een notendop als volgt. Initieel voert het uefi, net als bij het klassieke bios, enkele systeemconfiguratie-functies uit. Vervolgens wordt de guid-partitietabel (gpt) ingelezen, die zich in block 1 op de schijf bevindt, meteen achter block 0 met het protective mbr.

De efi-bootloader identificeert de efi-systeempartitie. Dat is een eenvoudige fat32-partitie (oudere Linux-distributies creëerden hiervoor zelfs nog een fat16-partitie) en bewaart in afzonderlijke mappen de bootloaders van de besturingssystemen die op de andere schijfpartities zijn geïnstalleerd. Voor een x64-besturingssysteem is dat bijvoorbeeld bootx64.efi, daarnaast komen bootia32.efi, bootia64.efi (Itanium), bootarm.efi en bootaa64.efi (ARM) voor. Zo’n bootloader initialiseert vervolgens een bootmanager, die uiteindelijk het eigenlijke besturingssysteem laat opstarten.

©PXimport

De keuze: mbr of gpt?

De belangrijkste kenmerken van beide partitieschema’s zijn inmiddels aan bod gekomen en het is overduidelijk dat gpt met uefi de meest toekomstgerichte oplossing biedt. Zo is Intel bijvoorbeeld voornemens tegen 2020 alleen nog zuivere uefi-systemen aan te bieden, zonder legacy bios-ondersteuning (uefi klasse 3).

Toch kunnen er nog scenario’s zijn waarin je mbr kunt overwegen. Werk je bijvoorbeeld met een ouder besturingssysteem als Windows XP 32 bit, dan heb je gewoon geen keuze: dit besturingssysteem ondersteunt gpt niet, niet als systeempartitie en zelfs niet als datapartitie. Windows XP 64 bit ondersteunt gpt uitsluitend als datapartitie en dus niet voor de systeempartitie.

Alle 64bit-Windows-versies vanaf Vista kunnen wél opstarten vanaf een gpt-systeempartitie, althans met een uefi-bios. Beschik je dus over een oudere pc met een klassiek bios waarop je een 64bit-Windows-versie wilt draaien, dan zit er weinig anders op dan voor mbr te kiezen.

▼ Volgende artikel
Wat is local dimming en waarom is het belangrijk?
© ER | ID.nl
Huis

Wat is local dimming en waarom is het belangrijk?

Het gebrek aan een rijk contrast is een van de grootste ergernissen bij lcd- en ledtelevisies. Fabrikanten hebben daarom een slimme techniek bedacht die het contrast aanzienlijk verbetert: local dimming. In dit artikel leggen we uit hoe deze techniek van jouw grijze nachtlucht weer een inktzwarte sterrenhemel maakt.

Het contrast van je televisie is misschien wel de belangrijkste eigenschap voor mooi beeld. We willen dat wit verblindend wit is en zwart echt inktzwart. Bij oledtelevisies is dat makkelijk, want daar geeft elke pixel zelf licht. Maar de meeste televisies in de Nederlandse huiskamers zijn nog steeds lcd- of ledschermen (inclusief QLED). Die werken met een lamp achter het scherm, de zogeheten backlight. Local dimming is de techniek die probeert de nadelen van die achtergrondverlichting op te lossen.

Om te begrijpen waarom local dimming nodig is, moet je eerst weten hoe een standaard led-tv werkt. Simpel gezegd is het een groot paneel met pixels die zelf geen licht geven, maar alleen van kleur veranderen. Achter die pixels brandt een grote lichtbak. Als het beeld zwart moet zijn, sluiten de pixels zich om het licht tegen te houden. Helaas lukt dat nooit voor de volle honderd procent; er lekt altijd wat licht langs de randjes. Hierdoor zien donkere scènes er vaak wat flets en grijzig uit. De achtergrondverlichting staat immers vol aan, ook als het beeld donker moet zijn.

Nooit meer te veel betalen? Check Kieskeurig.nl/prijsdalers!

De lampen dimmen waar het donker is

Local dimming pakt dit probleem bij de bron aan. In plaats van één grote lichtbak die altijd aan staat, verdeelt deze techniek de achtergrondverlichting in honderden (en bij duurdere tv's soms duizenden) kleine zones. De televisie analyseert de beelden die je kijkt continu. Ziet de processor dat er linksboven in beeld een donkere schaduw is, terwijl rechtsonder een felle explosie te zien is? Dan worden de lampjes in de zone linksboven gedimd of zelfs helemaal uitgeschakeld, terwijl de lampjes rechtsonder juist fel gaan branden.

Het resultaat is direct zichtbaar. Zwart wordt weer echt zwart, simpelweg omdat er geen licht meer achter dat deel van het scherm brandt. Tegelijkertijd blijven de lichte delen van het scherm helder. Dat zorgt voor een veel groter contrast en geeft het beeld meer diepte. Vooral bij het kijken van HDR-films en -series is dat van belang. Zonder local dimming kan een led-tv eigenlijk geen goed HDR-beeld weergeven, omdat het verschil tussen licht en donker dan te klein blijft.

©ER | ID.nl

Niet alle local dimming is hetzelfde

Het klinkt als een wonderoplossing, maar de uitvoering verschilt enorm per televisie. Het grote toverwoord hierbij is het aantal zones. Hoe meer zones de tv onafhankelijk van elkaar kan aansturen, hoe preciezer het licht kan worden geregeld. Goedkopere televisies gebruiken vaak edge lit local dimming. Hierbij zitten de lampjes alleen in de rand van de tv. Dat werkt redelijk, maar is niet heel nauwkeurig. Je ziet dan soms dat een hele verticale strook van het beeld lichter wordt, terwijl er eigenlijk maar één klein object moest worden verlicht.

De betere variant heet full array local dimming. Hierbij zitten de lampjes over de hele achterkant van het scherm verspreid. De allernieuwste en beste vorm hiervan is miniLED. Daarbij zijn de lampjes zo klein geworden dat er duizenden in een scherm passen, wat de precisie van oled begint te benaderen. Als er te weinig zones zijn, kun je last krijgen van zogenaamde 'blooming'. Dat zie je bijvoorbeeld bij witte ondertiteling op een zwarte achtergrond: er ontstaat dan een soort wazige lichtwolk rondom de letters, omdat de zone groter is dan de tekst zelf.

Welke merken gebruiken local dimming?

Bijna elke grote televisiefabrikant past deze techniek inmiddels toe, maar ze doen dat voornamelijk in hun middenklasse en topmodellen. Samsung is een van de voorlopers, zeker met hun QLED- en Neo QLED-televisies, waarbij ze in de duurdere series gebruikmaken van geavanceerde miniLED-techniek voor zeer precieze dimming. Ook Sony staat bekend om een uitstekende implementatie van full array local dimming, die vaak geprezen wordt om de natuurlijke weergave zonder overdreven effecten. Philips past het eveneens toe in hun (mini)ledmodellen, vaak in combinatie met hun bekende Ambilight-systeem voor een extra contrastrijk effect.

Ga voor de full monty!

Local dimming is dus geen loze marketingkreet, maar een dankbare techniek voor iedereen die graag films of series kijkt op een led- of QLED-televisie. Het maakt het verschil tussen een flets, grijs plaatje en een beeld dat van het scherm spat met diepe zwartwaarden. Ben je in de markt voor een nieuwe tv? Vraag dan niet alleen óf er local dimming op zit, maar vooral of het gaat om full array dimming. Je ogen zullen je dankbaar zijn tijdens de volgende filmavond!

Vijf fijne televisies die full array local dimming ondersteunen

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5 robotstofzuigers voor een extra schone vloer
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 robotstofzuigers voor een extra schone vloer

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt of die zijn voorzien van bijzondere eigenschappen. Met een robotstofzuiger wordt de vloer schoongehouden, terwijl je er niet bij hoeft te zijn. En stofzuigen is dan wel het minste dat ze kunnen, want ook dweilen is voor veel modellen geen proleem. We vonden vijf geavanceerde exemplaren.

Philips HomeRun 7000 Series XU7100/01

De Philips HomeRun 7000 Series XU7100/01 is ontworpen om grote ruimtes aan te kunnen. Het apparaat heeft een stofzak van 3 liter en een werktijd tot 180 minuten in de laagste stand. In tegenstelling tot veel kleinere robots is deze HomeRun uitgerust met een stille motor; de opgave van 66 dB maakt hem relatief stil.

Er zit een dweilfunctie in zodat je de robot na het stofzuigen ook direct kunt laten dweilen. Via de app kies je voor een van de modi of plan je een schoonmaakprogramma in. De robot kan zichzelf navigeren, obstakels omzeilen en keert na gebruik terug naar het laadstation. Omdat de opvangbak groot is hoef je niet vaak te legen en dankzij de Li‑ion‑accu is hij geschikt voor grotere woningen. Het apparaat is van recente datum en daarom nog volop verkrijgbaar.

Dreame L10s Pro Ultra Heat

Deze robot combineert een groot stofreservoir van 3,2 liter met een lange werktijd van ongeveer 220 minuten. Dankzij de geïntegreerde dweilfunctie verwijdert hij niet alleen stof maar kan hij ook nat reinigen. De L10s Pro Ultra Heat gebruikt een zak in het basisstation, waardoor je het reservoir minder vaak hoeft te legen.

De Dreame is voorzien van een Li‑ion‑batterij aanwezig en de robot keert automatisch terug naar het station voor opladen en legen. De sensortechnologie helpt bij het vermijden van obstakels en het nauwkeurig schoonmaken van zowel harde vloeren als tapijt. Dankzij de meegeleverde app stuur je de schoonmaak aan, stel je no‑go‑zones in of plan je een dweilrondje.

Philips HomeRun 3000 Series Aqua XU3100/01

Deze Philips‑robot is bedoeld voor wie minder vaak handmatig wil schoonmaken. Hij beschikt over een gecombineerde stofzuig‑ en dweilfunctie en kan zichzelf legen via het automatische station. Met een gebruiksduur tot 200 minuten in de laagste stand en een geluidsniveau van 66 dB kan hij urenlang zijn werk doen zonder al te veel herrie. De stofcontainer van 35 cl is kleiner dan bij de HomeRun 7000, maar door het automatische leegmechanisme is dat geen probleem.

Je bedient het apparaat via de app en kunt daar zowel een schema programmeren als zones instellen. De Aqua XU3100/01 is een model uit de recente 3000‑serie en doordat hij een mop‑pad heeft kan hij zowel droog als nat reinigen, wat handig is voor harde vloeren zoals tegels en laminaat.

iRobot Roomba Combo j9+

De Roomba Combo j9+ is een model dat je vloeren zowel kan stofzuigen als dweilen. De Combo j9 beschikt over een opvangbak van 31 cl en hij kan zelf zijn inhoud legen in het automatische basisstation dat bij de set hoort. De Li‑ion‑accu zorgt voor een lange gebruiksduur en de robot maakt een routeplanning zodat elke ruimte efficiënt wordt schoongemaakt.

Via de app kun je zones instellen waar de robot niet mag komen en het dweilelement in‑ of uitschakelen. In de basis maakt de Combo j9+ zelfstandig een kaart van je woning en keert terug naar het station wanneer de accu moet opladen of de stofcontainer vol is. De robot is bedoeld voor huishoudens die gemak belangrijk vinden en biedt naast stofzuigen ook een dweilfunctie voor hardere vloeren.

MOVA Tech P50 Ultra

De MOVA Tech P50 Ultra is een forse robotstofzuiger met een basisstation. Het apparaat heeft een stofreservoir van 30 cl en wordt geleverd met een basisstation waarin je het stof eenvoudig kunt verwijderen. De robot produceert een geluidsniveau van 74 dB, iets hoger dan de Philips‑modellen, en weegt inclusief station ruim 13 kg.

Hij kan uiteraard ook automatisch terugkeren naar het station om op te laden of te legen. In de specificaties staat dat de MOVA is voorzien van een Li‑ion‑batterij en dat hij zowel kan stofzuigen als dweilen. De meegeleverde app maakt het mogelijk om routes in te stellen en zones te blokkeren. Met een vermogen van 700 W is hij krachtig genoeg voor tapijten en harde vloeren. Het is geschikt voor mensen die een uitgebreid station met automatische functies willen.