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Qu’est-ce que le MBR (Master Boot Record)

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Le MBR (Master Boot Record) est une zone du disque qui stocke les informations et configuration de démarrage du système d’exploitation.
L’OS copie le chargeur de démarrage (Boot Loader) dans ce secteur spécifique du disque que l’on nomme secteur d’amorçage.
Ainsi, Windows y place alors le Windows Boot Manager (BootMGR) et Linux y place GRUB (Grand Unified Bootloader) .
Ainsi, le MBR est impératif sur les PC en BIOS Legacy / BIOS Hérité puisse booter sur l’OS.
Enfin il stocke la table des partitions qui stocke les informations des partitions de disque (type, taille, emplacements, index, statut, etc).

Dans ce tutoriel, je vous explique ce qu’est le MBR et vous donne quelques explications sur son fonctionnement.

Qu'est-ce que le MBR (Master Boot Record)

Qu’est-ce que le MBR (Master Boot Record)

MBR a été présenté pour la première fois avec IBM PC DOS 2.0 en 1983.
Il s’appelle Master Boot Record car le MBR est un secteur de démarrage spécial situé au début d’un lecteur.
Sa taille est de 512 octets et se place dans le secteur 0 du disque.

Ce secteur d’amorçage contient un chargeur de démarrage pour le système d’exploitation installé et des informations sur les partitions logiques du lecteur.
Le chargeur de démarrage est en fait un petit programme qui identifie la partition active (bootable), puis redirige le processus de démarrage vers cet emplacement.
A partir de là, un chargeur de démarrage plus important charge le noyau du système d’exploitation.

Le MBR (Master boot Record) est donc une zone en tout en tout début de disque qui stocke :

  • les informations de partitions de disque (table des partitions)
  • les instructions de démarrages de l’OS avec le chargeur de démarrage (boot loader). Dans le cas de Windows, cela indique la partition de démarrage avec le BCD et pour Linux GRUB

Le BIOS cherche une instruction particulière sur chaque partition pour trouver la zone d’amorçage du système d’exploitation.
A noter que pour que le BIOS trouve le MBR, la partition de disque doit être marquée comme active.
L’information de la partition active est stockée dans la table des partitions de celle-ci.

bootrec : réparer le démarrage Windows 7, 10 et accès refusé

De quoi se compose le MBR ?

Voici quatre composants principaux du MBR :

Table de partition
Une partition de disque est une division logique du disque, dans laquelle un système de fichiers peut être créé afin d’installer un système d’exploitation (tel que Windows ou Linux), ou stocker différents types de fichiers. Le tableau de partition conserve efficacement les détails particuliers Pour chaque partition primaire sur le disque, telles que la position de départ, la taille, le type, le statut, etc. Un MBR standard réserve un espace pour jusqu’à quatre partitions, bien qu’un seul soit nécessaire pour un bon fonctionnement de l’ordinateur.

Le boot Loader (chargeur de démarrage)
La plupart des 446 premiers octets du disque sont dédiés à dire à l’ordinateur comment démarrer. Comme expliqué précédemment, il doit trouver la partition active afin d’exécuter un chargeur de démarrage plus conséquence.

Signature du disque
Situé au octet 440, il s’agit simplement d’un identifiant unique pour le disque. Il est généralement utilisé par Windows pour se souvenir des lettres de lecteur attribuées pour chaque partition, mais est également utilisée par divers systèmes d’exploitation pour identifier le volume de démarrage correct.

Nombre magique
Situé dans les deux derniers octets du MBR (511-512), cette section doit contenir la valeur hexagonale AA55, qui classe officiellement cela comme un MBR valide. Un nombre magique non valide indique un MBR corrompu ou manquant, donc ces octets sont essentiels pour démarrer ou utiliser le disque.
Si la signature est corrompue ou introuvable, vous obtiendrez un message d’erreur du BIOS car il est incapable de trouver le MBR sur votre disque (ou le système essaie de démarrer le disque suivant).
Le modèle de bit alternatif était censé être une protection contre certaines échecs (lecteur ou contrôleur).

Etant donné que le MBR stocke les informations de partition de disque, on peut aussi parler de type de disque MBR.

Que se passe-t-il lorsque le MBR est endommagé ?

Si les informations du MBR sont corrompues et illisibles, l’ordinateur ne va pas réussir démarrer l’OS car il ne trouvera pas la configuration du démarrage.
Plusieurs cas peuvent se présenter avec des messages d’erreurs différents.

Lorsque le MBR est introuvable, vous pouvez alors avoir un écran noir, un message d’erreur du type “système d’exploitation introuvable” (operating system not found) ou encore « Reboot and select proper boot device »

Reboot and select proper Boot Device

Sur Windows, lorsque le BootMGR stocké dans le MBR est corrompu ou endommagé, un message BOOTMGR is missing peut s’afficher. On peut aussi rencontrer le message BOOTMGR is compressed.
En clair, le PC ne parvient pas à exécuter le Windows Boot Manager.
Il faut alors réparer le MBR pour y réécrier le BOOTMGR ou la zone de démarrage de la partition de disque avec la commande bootrec.

Erreur Bootmgr est absent ou missing

Comment réparer le MBR ?

Le site propose plusieurs tutoriels pour réparer le MBR.
Voici deux principaux liens :

Quelles sont les limitations du MBR ?

MBR étant très ancien, il possède des limites :

  • MBR ne fonctionne qu’avec des disques jusqu’à 2 To
  • MBR ne prend également en charge que jusqu’à quatre partitions principales – si vous en voulez plus, vous devez faire de l’une de vos partitions principales une «partition étendue» et créer des partitions logiques à l’intérieur
  • Aucun système de sécurité quant à la falsification du MBR par un logiciel malveillant tel qu’un bootkit

Ces limitations sont en général résolus dans la nouvelle norme UEFI (Unified Extensible Firmware Interface).

MBR et UEFI : les différences

UEFI est un nouveau standard et technologie qui remplacement le MBR.
Comme le MBR stocke aussi les informations de partitions de disque et est lié au BIOS du PC, ces derniers sont aussi remplacés.
Ainsi UEFI :

  • Fonctionne avec de nouveaux BIOS dit “BIOS UEFI” : plus modernes qui intègrent la souris, des interfaces graphiques plus modernes, capable d’initialiser plusieurs appareils matériels
  • Fonctionne avec une nouvelle structure de disque de type GPT (GUID Partition Table)
  • Le démarrage de l’OS se fait à travers un firmware EFI signé afin d’éviter les corruptions par des bootkits
  • Corrige les limitations de MBR
  • Apporte de nombreux mécanismes de sécurité comme le Secure boot, la prise en charge de TPM (Trusted Platform Module). Ces derniers assurent l’intégrité du boot et prévient toute forme de compromission.
  • Un nouveau mécanisme de démarrage : Le processus de démarrage UEFI sur Windows
Démarrage MBR (BIOS Herité) VS UEFI

Plus de détails :

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