Master boot record

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GNU GRUB e Master boot record

Il master boot record (MBR), in informatica ed elettronica, nell'ambito dell'architettura dei PC IBM, è quel settore dell'hard disk di un computer, noto anche come settore di avvio principale, composto dai primi 512 byte (mezzo kilobyte) del disco, che contiene la sequenza di comandi/istruzioni necessarie all'avvio (boot) del sistema operativo, tipicamente il boot manager/boot loader del sistema.

Funzionamento[modifica | modifica sorgente]

Avvio del sistema[modifica | modifica sorgente]

Il processo d'avvio è diverso a seconda che il disco sia partizionato o meno. In entrambi i casi però il firmware di avvio contenuto nella ROM del BIOS carica ed esegue inizialmente il master boot record dopo averlo letto in memoria trasferendogli il controllo del disco.

Di solito l'MBR include la tabella delle partizioni, che è usata dal PC per caricare ed avviare il settore di avvio della partizione scelta dall'utente attraverso il boot manager. Questo permette al BIOS di caricare qualunque sistema operativo senza bisogno di sapere esattamente dove si trovi il rispettivo settore di avvio all'interno della partizione dedicata poiché questo potrebbe non coincidere con il primo settore fisico della partizione.

Il settore di avvio (che, fisicamente, corrisponde al primo blocco) di una partizione avviabile si chiama partition boot record (PBR) e, a volte[1], volume boot record (VBR). Nel PBR sono contenute le istruzioni per eseguire lo specifico boot loader (specifico del sistema operativo installato sulla partizione avviabile).

Dunque se il disco è partizionato l'MBR contiene il codice di selezione della partizione selezionata che a sua volta carica il settore di avvio della partizione stessa, attraverso il boot loader, trasferendogli il controllo del disco; altrimenti, se non ha partizioni, è il settore di avvio stesso che, sempre attraverso il boot loader, carica l'unica partizione segnata come attiva avviando il sistema operativo.

In estrema sintesi e semplificando di molto complessi tecnicismi, sono questi i passaggi del processo di boot:

  • 1) il bios cede il controllo al MBR (grazie all'identificazione dell'indirizzo del gestore di avvio contenuto nel settore principale del disco, il MBR appunto, nonché all'istruzione contenuta); il settore di avvio principale è uno "speciale" settore di avvio: è il "master" appunto, quello che presiede tutti gli altri (avviabili, mediante il PBR, e non avviabili);
  • 2) il MBR carica il gestore di avvio attivo;
  • 3) il gestore legge, dalla tavola delle partizioni contenuta nel MBR, la mappa delle partizioni[2]; in particolare, analizza quali sono i volumi avviabili (in parole povere, le partizioni ove è installato un sistema operativo o un ambiente di ripristino o comunque un sistema con un settore di boot);
  • 4) grazie all'indirizzo contenuto nel PBR di ciascuna partizione, il gestore identifica i settori del disco ove si trovano fisicamente i caricatori di avvio di ogni partizione avviabile;
  • 5) a seconda di come si è configurato il boot, il gestore lancia in automatico il sistema prescelto oppure presenta un menù di scelta e/o le opzioni di avvio[3].

Per i processori Intel x86 la sequenza di comandi assembly del master boot record opera in modalità reale, anche quando il sistema operativo da caricare lavora (la maggior parte del tempo) in modalità protetta.

Poiché il MBR è letto quasi subito all'avvio del computer, molti virus, creati prima che gli antivirus fossero diffusi, operavano cambiando il codice del MBR rendendo impossibile l'avvio del sistema.

Con l'avvento del firmware di tipo UEFI, alcune funzioni del boot manager sono, per così dire, incorporate e anticipate da questa interfaccia/strato.

Struttura[modifica | modifica sorgente]

MBP[modifica | modifica sorgente]

MBP (Master Boot Program) è un codice eseguibile che si trova nei primi 446 byte del Master Boot Record. Viene avviato dal BIOS con un interrupt 19H, subito dopo le operazioni di POST. Si occupa di scansionare le partizioni, trovare e avviare il rispettivo boot loader che deve essere eseguito.

MBT[modifica | modifica sorgente]

MBT (Master Boot Table) è una tabella che si trova subito dopo l'MBP. La sua dimensione è 64 byte. Contiene informazioni sulle partizioni (tipologia, bootable, CHS iniziale, CHS finale, numero e dimensione cluster).

Nel caso dell'esistenza delle partizioni estese sul disco, verrà allocato un nuovo record (EBR, Extended Boot Record) nel primo settore di ogni partizione logica. La struttura è identica all'MBR, ma lo spazio riservato al Master Boot Program risulta inutilizzato. L'EBT contiene il settore di inizio della partizione logica e il puntatore alla prossima partizione logica.

Magic Number[modifica | modifica sorgente]

Gli ultimi 2 byte sono riservati al magic number dell'MBR, che identifica la fine dello stesso. È normalmente AA 55.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Sebbene la partizione sia una cosa e il volume un'altra
  2. ^ Tenere presente che esistono anche partizioni o volumi contenenti solo dati, nascoste, riservate al sistema o comunque non avviabili
  3. ^ Da questa rapida descrizione, si comprende bene come sia importante conservare il file di backup del MBR del disco nonché quello dei PBR

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