✎ mbr [Wiki ubuntu-fr]

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{{tag> tutoriel ebr}}
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====== Qu'est ce que le mbr ? ======

Ce tutoriel explique ce qu'est le [[wpfr>Master_boot_record|MBR]] d'un disque ou d'un média amovible, son organisation et à quoi il sert.\\
 <note tip>**Voir [[GPT]] pour les HDD > 2To**</note>

===== Pré-requis =====

* Disposer des [[:sudo|droits d'administration]]
  * Connaitre la numération hexadécimale.
  * Utiliser la calculatrice gcalctool en mode programmation (pour faire facilement des conversions hexadécimal/décimal)
 
===== Qu'est ce que le mbr et comment y accéder =====

Le mbr (Master Boot Record) est le premier secteur d'un disque dur, d'une clé usb ou d'un autre média amovible.\\
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Sa présence est essentielle pour accéder aux systèmes de fichiers présents et en cas de corruption de ce dernier il sera impossible d'accéder aux données ou, dans une moindre mesure, impossible de redimensionner les partitions.

Compte tenu du risque encouru, son accès ne peut s'effectuer qu'en mode superutilisateur (sudo). \\ 
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Pour y accéder nous aurons besoin de la fonction [[:dd|dd]]. Cette fonction permet d'accéder directement à un contenu présent sur le disque en s'affranchissant de tout système de fichiers.

Le disque est considéré comme un espace linéaire constitué de blocs de données, appelés secteurs, de 512 octets chacun, et dont la position est repérée par la LBA (Logical block addressing).
La première adresse commence en zéro (mbr) et la dernière (pas forcément utilisable) peut être calculée en divisant la taille du disque en octets par 512 et en retirant 1.

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Une des syntaxes pour afficher le mbr est par exemple :
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<code>sudo dd if=/dev/sda bs=512 count=1 | hexdump -C</code>
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Ce qui signifie en clair :
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En tant que superutilisateur (sudo) je demande de faire une copie par blocs (dd) avec comme source (if) le matériel /dev/sda (premier disque dur), que le bloc désiré doit faire 512 octets et que je ne copie qu'un bloc.
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La sortie par défaut est ensuite redirigée (pipe | ) dans la moulinette hexdump qui formate les données sous la forme adresse, valeurs hexadécimale de 16 octets consécutifs et caractères ascii correspondants.

<note help>Dans le cas où on souhaite afficher le mbr d'un autre disque, d'une clé usb... il conviendra d'adapter le nom du "device" par celui qui va bien (sdb, sdc...)</note>

===== Les différentes parties du mbr =====

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Voici par exemple ce que donne le mbr de mon disque dur
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Au milieu de tout ce charabia :-( on distingue quelques messages - en fait des messages d'erreurs - qui pourraient être affichés en cas de détection de problèmes. 
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<note tip>On remarque que nous sommes dans la situation où l'amorceur Grub est dans le mbr (chaine faisant référence à grub)</note>
<note help>Les adresses sont exprimées en hexadécimal et vont de 00000000 à 000001ff (0 à 511) et augmentent de 1 à chaque fois que l'on se déplace vers la droite. L'octet du mbr à la position 188 (9ème valeur de la ligne 00000180) a pour valeur hexa 47, ce qui correspond au caractère ascii "G".</note>
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==== La partie exécutable ====
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La première partie, adresses comprises entre **000 et 1b7**, correspond à la partie exécutable du mbr. Elle est chargée en mémoire vive (ainsi que le reste du mbr) lorsque le PC démarre ("boote") sur ce disque. Elle a pour fonction de vérifier la validité de la table des partitions et de rechercher une partition amorçable du disque.

<note>Voir par ici une analyse détaillée de [[:la_partie_executable_du_mbr|la partie executable du mbr]]</note>
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==== L'identifiant de disque ====

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Entre **1b8 et 1bb** se trouve l'identifiant du disque, soit les octets **5d 52 5d 52**, que l'on peut avoir par exemple en faisant un<code>sudo fdisk -lu</code>
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<code>Identifiant de disque : 0x525d525d</code><note tip>L'ordre des octets est inversé du fait du codage [[wpfr>Endianness|little endian]] (on commence par mettre les octets de "poids faible" avant les octets de "poids fort").
</note>

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==== La table des partitions primaires ====
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<note important>La table des partitions du mbr ne concernent que les partitions principales. En cas de présence d'une (unique) partition étendue, cette dernière qui est seulement un contenant à partitions logiques est considérée comme principale.</note>

<note important>Cette table commençant à l'adresse **1be** (446) et se terminant en **1fd** (509) contient 64 octets qui correspondent aux quatre entrées de 16 octets des 4 partitions principales - c'est d'ailleurs pour cela que les partitions principales sont limitées à 4 dans les tables de type msdos.</note>
<note tip>Dans le cas d'un partitionnement de type GPT, le mbr est un mbr protector qui ne contient qu'une unique partition de type ee commençant à la LBA 1.\\
Le code présent dans le mbr n'est pas utilisé en cas de boot en mode UEFI
</note>
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Cette table des partitions est donc ici (en affichant à partir de l'adresse 1be pour avoir une ligne par partition puis en séparant par groupes d'octets)
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La première ligne qui correspond à la première entrée concerne sda1 (qui n'est pas forcément la partition au début du disque).
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Elle est marquée comme bootable - l'étoile qui apparait lors d'un fdisk - du fait que le premier octet a la valeur hexa **80**. Si la partition n'est pas marquée comme amorçable alors on aura la valeur **00**.

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Le groupe des 3 octets qui suivent est une réminiscence des temps anciens ;-) où le bios ne reconnaissait que le système "tête", "secteur" et "cylindre". Il indique le début de la partition.
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La tête est codée sur 8 bits et peut prendre une valeur entre **0 et fe** (entre 0 et 254 en décimal) - ici 1
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Le secteur est codé sur 6 bits et peut prendre une valeur entre **1 et 3f** (entre 1 et 63, soit 63 secteurs par piste au maximum) - ici 1
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Le cylindre est codé sur 10 bits (les deux bits de "poids fort" sont les bits 6 et 7 de l'octet précédent), soit entre **0 et 3ff** (0 et 1023) - ici 0

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L'octet suivant code le [[wpfr>Partition_de_disque_dur|système de fichier de la partition]], ici le **07** signifie ntfs (j'ai un dual boot avec Windows :-?), les autres valeurs couramment rencontrées sont :\\
**05, 0f** : étendue\\
**0b** : fat32\\
**82** : Linux-swap\\
**83** : ext2, ext3, ext4 - en bref appellation Linux\\
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Le groupe des 3 octets suivants indique la fin de la partition dans le système "tête, secteur, cylindre" - ici les valeurs sont au maximum car la partition est plus grande que ce qu'autorise cet adressage archaïque.

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Nous arrivons au plus intéressant car c'est ici que sont codés le début et la taille des partitions dans le système LBA (Logical block addressing).
Le premier groupe de 4 octets correspond à l'emplacement du début de la partition (en hexadécimal et en [[wpfr>Endianness|little endian]]) et la taille (même format).
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Ainsi le groupe **3f 00 00 00** correspond à la valeur hexa 0x0000003f, soit **63** en décimal.

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Et pour la taille on a **d6 24 c2 03**, soit la valeur hexa 0x03c224d6, soit **63055062** en décimal.

<note help>La taille exprimée est en secteurs, pour connaitre la taille en kio (1 kio=1024 octets soit deux secteurs de 512 octets), il suffit de diviser la valeur par deux.</note>

<note tip>**Nota** : //Lors d'un sudo fdisk, les tailles exprimées en blocs sont parfois suivies d'un +. Ceci signifie un demi kio, soit un secteur. C'est ce qui apparait lorsque le nombre de secteurs est impair.//</note>

L'espace qui suit la partition est donc donné par :
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**//début espace suivant = début partition + taille partition//**

<note tip>Souvent les partitions principales commencent au début d'un cylindre. Pour une géométrie classique, les pistes font 63 secteurs et le disque possède //au maximum// 255 têtes, ce qui fait une taille de cylindre de 63x255=16065 secteurs.
La première partition échappe à cette règle et commence au début de la deuxième tête du premier cylindre, soit à l'adresse 63 (décimal)
</note>
<note tip>Avec l'arrivée des disques de grande taille et des disques plus performants comme les ssd, cette antique géométrie tend à disparaître et la première partition commence souvent à l'adresse 2048. Les autres partitions commencent également à un multiple de 2048 secteurs assurant un alignement de ces dernières au Mio.</note>
<note>Le système des tables des partitions à base de secteurs de 512 octets, limite la taille des disques à 2 Tio. Pour les disques de plus grande taille il faudra abandonner les tables des partitions msdos au profit des tables gpt.</note>
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==== Le nombre magique ====

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C'est la "marque" d'un média amorçable, elle est donnée par la présence des deux derniers octets du mbr (aux adresses 1fe et 1ff, soit 510 et 511 en décimal) qui correspond à la valeur **aa55**.
Vous allez dire que ça ne va pas car c'est **55** et **aa** que vous avez. Mais je rappelle que les valeurs numériques sont codées sous la forme little endian et donc l'octet de poids faible **55** est placé avant l'octet de poids fort **aa**. 8-)

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===== Exercice pratique =====
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A partir du mbr analysé, retrouver le début et la fin des partitions principales :!:
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Pour que vous ne travailliez pas en vain, voici le résultat à obtenir, donné par un
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<code>sudo fdisk -lu</code>

<note tip>L'option -lu permet d'afficher les résultats en secteurs au lieu de cylindres (option -l qui est moins précise)</note>

<code>Disque /dev/sda: 160.0 Go, 160041885696 octets
255 têtes, 63 secteurs/piste, 19457 cylindres, total 312581808 secteurs
Unités = secteurs de 1 * 512 = 512 octets
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Identifiant de disque : 0x525d525d

Périphérique Amorce  Début        Fin      Blocs     Id  Système
/dev/sda1   *          63    63055124    31527531    7  HPFS/NTFS
/dev/sda2        63055125   145404314    41174595    7  HPFS/NTFS
/dev/sda3       145404315   176120594    15358140   83  Linux
/dev/sda4       176120656   312576704    68228024+   5  Etendue
/dev/sda5       176120658   180426014     2152678+  82  Linux swap / Solaris
/dev/sda6       180426078   312576704    66075313+  83  Linux
</code>
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===== Problèmes connus=====
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Il arrive parfois que la table des partitions soit corrompue pouvant empêcher tout redimensionnement. Ceci peut être la conséquence d'un virus de mbr, de l'utilisation d'un outil pour partitionner inadapté...
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Un cas classique est le chevauchement des partitions, on aura par exemple sda1 qui se terminera dans la partition sda2 si ta taille indiquée de sda1 est trop grande.
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 Ces problèmes peuvent aussi affecter les partitions logiques et générer aussi un blocage.
Il arrive aussi que la taille indiquée d'une partition excède la taille du disque.

<note important>Dans ces deux cas, gparted ne saura repartitionner le disque qui apparaitra comme non alloué. Il faudra nécessairement faire une analyse détaillée des partitions pour identifier le problème et adapter le traitement convenable. Par exemple en cas de chevauchement de partition (genre télescopage entre sda1 et sda2) il faudra vérifier que sda2 commence bien à l'emplacement spécifié (en analysant la zone amorce) avant de retailler sda1.</note>
===== Voir aussi =====
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  * **(fr)** [[wpfr>Master_boot_record|Master boot record sur Wikipédia]]
  * **(fr)**[[wpfr>Partition_de_disque_dur|Les partition de disque dur sur Wikipédia]]
  * [[https://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?id=390336|Forum ubuntu-fr]]
  * **(fr)**[[wpfr>Logical_block_addressing|Adressage logique sur Wikipédia]]

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//Contributeurs principaux : [[:utilisateurs:Nasman]].//

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Résumé

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