MBR (Master Boot Record) : comment un PC démarre ?

Le Master Boot Record est une relique des premiers jours des PC. Il a été introduit pour la première fois en 1983 avec IBM PC DOS 2.0 et a depuis lors joué un rôle important, en particulier sur les ordinateurs Windows. Cet article vous explique comment le MBR est toujours capable de démarrer des systèmes d’exploitation très complexes. Nous vous expliquerons également ce qu’il faut faire si un Master Boot sector, ou secteur d’amorçage principal, ne peut plus remplir sa fonction d’aide au démarrage.

Qu’est-ce qu’un MBR ?

Le MBR est le premier secteur physique d’un support de données (par exemple un disque dur, une clé USB) qui est utilisé pour démarrer les ordinateurs. L’ordinateur doit alors être équipé d’un BIOS et d’un système d’exploitation x86.

Remarque

x86 fait référence à une architecture de processeur spécifique introduite par Intel en 1976. Il traite entre autres des commandes spécifiques, développées par exemple par les fabricants de puces Intel et AMD, pour contrôler le système d’exploitation. Au départ, les processeurs x86 avec une architecture 32 bits (largeur de traitement : 32 bits) dominaient ; aujourd’hui, les systèmes fonctionnent avec des processeurs x86 plus puissants de 64 bits (largeur de traitement : 64 bits). La norme x86 standard 64 bits est également connue sous le nom de x64.

Le MBR a toujours la même adresse standard sur un support de données : cylindre 0, tête 0, secteur 1. Il est en principe de 512 octets, ce qui correspond à la taille d’un secteur sur un support de stockage.

On trouve un MBR sur presque tous les supports de stockage externes (par exemple, les clés USB) qui sont compatibles avec la technologie PC (architecture x64/x86) et peuvent fonctionner avec Windows. Dans le cas des supports de données qui ne sont pas destinés à être utilisés pour démarrer un PC, le MBR n’est pas intégré de manière opérationnelle, mais sert uniquement de source d’information lisible. Par exemple, les lecteurs de fichiers audio trouveront des informations sur l’emplacement et la taille des partitions contenant des fichiers MP3 à lire.

Structure et tâches du MBR

Le secteur d’amorçage principal (le master boot sector) est toujours constitué d’au moins quatre composants :

  • Le chargeur d’amorçage (boot loader)
  • Le support de données, signature sur disque (à partir de Windows 2000)
  • La table de partition principale
  • MBR ou signature de démarrage (magic number)

Le chargeur d’amorçage est situé sur les 446 premiers octets du MBR. Le logiciel peu étendu devient actif lorsque le PC est démarré et lance le processus de démarrage au niveau opérationnel. Une routine plus étendue avec des étapes de traitement standardisées est lancée, et se termine avec un système d’exploitation prêt à l’emploi (par exemple Windows). Afin de pouvoir traiter cette procédure, la mémoire principale installée dans l’ordinateur est adressée. Elle peut être traitée si l’ordinateur peut utiliser l’énergie électrique pour les étapes de traitement nécessaires après la mise en marche.

Les ordinateurs Windows (à partir de Windows 2000) utilisent le support de données ou la signature du disque pour identifier un support de données avec une table de partition.

La table de partition documente la division d’un stockage de données en sections de stockage séparées. Il utilise quatre entrées de 16 octets chacune, qui fournissent des informations sur l’emplacement et la taille de chaque partition. Cela indique où une partition C:\ ou D:\ commence et se termine. Le tableau contient également des informations sur le type du support de donnée, par exemple « FAT32 », « LINUX Native ». L’ordre des partitions dans la table de partition ne correspond pas toujours à l’ordre physique du disque.

La signature de démarrage ou du MBR contient les chaînes « 55 » et « AA » sur deux octets. Avec ce codage caractéristique, qui se trouve toujours à la fin du secteur MBR, un master boot record peut être identifié de manière unique comme tel. Si cette information est manquante, le master boot sector n’est pas identifié et le processus d’amorçage est interrompu avec un message d’erreur.

Les activités du MBR nécessitent un déclencheur qui est lancé par le BIOS (Basic Input/Output System) après la mise sous tension du PC. Le BIOS est un logiciel spécial, également connu sous le nom de firmware. Il se trouve sur la carte mère d’un PC à architecture x86, où il est intégré dans une puce spéciale (par exemple une puce EPROM, une mémoire flash). Le BIOS est conservé en permanence comme un composant fixe, même lorsque l’ordinateur est éteint.

Le BIOS lui-même n’a pas besoin d’avoir une connaissance précise du partitionnement d’un support de données. Il garantit simplement que le boot loader du MBR est chargé dans la mémoire et exécuté. Si le master boot sector a été lu et que son chargeur d’amorçage est actif en mémoire, la partition active (= amorçable) d’un disque dur divisé est d’abord déterminée à l’aide de la table de partition.

Si cela est constaté, une réaction en chaîne est déclenchée selon le principe du chain loading : le secteur d’amorçage identifié de la partition adressée est intégré de manière opérationnelle et le boot loader propre à la partition prend le contrôle dans la mémoire principale. Il s’ensuit des procédures et des routines plus étendues qui gèrent le démarrage effectif du système d’exploitation. Comme le chargeur d’amorçage propre à la partition prend en charge des tâches plus complexes, il est généralement plus volumineux que le programme de démarrage du MBR.

S’il y a plusieurs systèmes d’exploitation sur l’ordinateur, le processus de démarrage s’arrête prématurément jusqu’à ce que l’utilisateur fasse un choix (entre Windows 7 et Windows 10, par exemple). Ces gestionnaires de boot spéciaux travaillent généralement en fonction du temps : s’il n’y a pas d’entrée de l’extérieur, le système d’exploitation préféré est automatiquement lancé au bout d’un certain délai.

Le MBR est endommagé - que faire ?

Lorsqu’un PC x86 ne démarre soudainement plus, cela est souvent dû à un master boot sector défectueux. Il suffit que le BIOS ne puisse plus lire les deux octets de la signature du MBR. Pour ces cas, il existe différentes stratégies de dépannage, qui dépendent principalement du système d’exploitation installé. Les utilisateurs actuels de Windows ont essentiellement deux méthodes à leur disposition :

  • Réparation automatique du système avec un support d’urgence (CD, DVD, clé USB)
  • Réparation manuelle via l’invite de commande

Avec la méthode automatique, le support d’amorçage primaire doit d’abord être changé dans le BIOS. Autrement, la routine de démarrage s’interrompt quand elle recherche en vain un MBR intact sur la partition active du disque dur intégré. Si l’ordinateur démarre après la modification du BIOS, par exemple à partir d’un DVD Windows 7, l’option « réparation de l’ordinateur » peut être sélectionnée après quelques étapes intermédiaires. Après d’autres étapes intermédiaires, vous arriverez enfin à la réparation du système, qui restaure alors automatiquement le MBR.

Si vous utilisez la méthode manuelle, vous devez réparer le master boot record avec l’outil de l’invite de commande de Windows (cmd.exe) et y lancer des routines de réparation avec des commandes standardisées (bootrec/fixmbr, bootrec/fixboot). La façon d’accéder à l’invite de commande dépend en grande partie du système d’exploitation installé. En outre, la procédure correspondante dépend si Windows est toujours en cours de démarrage ou s’il n’est pas appelé du tout.

Afin de protéger votre vie privée, la vidéo ne se chargera qu'après votre clic.

Un master boot sector défectueux n’est pas forcément la seule raison. Un virus de boot qui s’est installé dans le boot sector et qui devient actif dès que l’ordinateur est démarré peut rendre des interventions de réparation nécessaires. Les réparations du MBR ne devraient être effectuées que par des utilisateurs expérimentés si possible, car il existe un risque de perte de données. Il convient donc de garder à l’esprit une sauvegarde du système et des données importantes des utilisateurs. Si la récupération de la partition MBR n’aboutit pas au succès escompté ou si elle est interrompue prématurément, il peut y avoir des dommages irréparables au matériel.

Alternatives au Master Boot Record

Le master boot record présente quelques faiblesses, comme l’absence de mécanismes de dépannage (par exemple, lorsque le MBR est endommagé), des restrictions sur la taille du disque dur ou la gestion des partitions. Seules les partitions MBR d’une capacité de stockage de 2 To sont prises en charge par exemple, sous une forme inchangée ; le schéma de partitionnement classique ne peut gérer que 4 partitions.

Dans la pratique, les limitations sont en partie compensées par des mesures de contournements et quelques astuces. Par exemple, le boot sector peut être modifié et une partition étendue peut être créée, qui à son tour est divisée en partitions logiques plus petites. Ces « astuces » sont des solutions plutôt improvisées qui peuvent difficilement suivre les évolutions actuelles en technologie informatique.

Les systèmes actuels remplacent de plus en plus le MBR par un partitionnement moderne du disque dur en format GPT. Le GPT convainc par une meilleure sécurité des données, il peut gérer des disques durs plus volumineux et de nombreuses partitions. Les disques au format GPT fonctionnent en étroite collaboration avec une interface de micrologiciel, qui a été établie comme le successeur du BIOS depuis un certain temps. Ainsi, à partir de Windows Vista Service Pack 1 (version 64 bits x86), il est possible de démarrer grâce au Unified Extensible Firmware (UEFI). La technologie d’amorçage la plus récente est une sorte de « système d’exploitation miniature » qui prend en charge les processeurs 64 bits de manière native dès le départ.

Conseil

Vous voulez approfondir le sujet ? Pour en savoir plus sur les différences entre le MBR et le GPT, consultez notre article dédié.

Du fait d’alternatives plus flexibles et plus puissantes existantes, le MBR a récemment perdu de son importance. Si le master boot sector est encore utilisé aujourd’hui comme aide au démarrage, il sert principalement à amorcer des ordinateurs avec du matériel qui date. Toutefois, la technologie du MBR est encore largement utilisée pour des raisons de compatibilité, notamment dans le monde Windows.


Attendez ! Nous avons quelque chose pour vous !
Votre messagerie professionnelle

Créez une adresse personnalisée
Affichez votre sérieux sur Internet
Nom de domaine inclus
À partir d' 1 € TTC/mois
Conseiller personnel inclus !