رکورد اصلی بوت (MBR)

Master Boot Record (MBR) چیست؟

Master Boot Record (MBR) اطلاعاتی است که در بخش اول یک هارد دیسک یا یک درایو قابل جابجایی قرار دارد. نحوه و مکان سیستم عامل ( OS ) سیستم برای بوت شدن (بارگذاری) در حافظه اصلی کامپیوتر یا  حافظه دسترسی تصادفی ( RAM ) را مشخص می کند.

MBR همچنین شامل برنامه ای است که رکورد بخش بوت پارتیشن حاوی سیستم عاملی که باید بوت شود را می خواند. به نوبه خود، آن رکورد حاوی برنامه ای است که بقیه سیستم عامل را در RAM بارگذاری می کند.

درک Master Boot Record

به بیان ساده، MBR یک دسته بخش بوت است که اطلاعاتی در مورد پارتیشن های هارد دیسک ارائه می دهد. همچنین اطلاعاتی در مورد سیستم عامل ارائه می دهد تا بتوان آن را برای بوت سیستم بارگیری کرد. MBR شامل برنامه هایی است که تعیین می کند کدام پارتیشن روی هارد دیسک برای بوت شدن سیستم استفاده می شود. بدون MBR، سیستم قادر به راه اندازی نیست.

MBR حدود ۵۱۲ بایت است. به عنوان اولین سکتور از هارد دیسک دارای یک آدرس مشخص است: Cylinder 0, Head 0, Sector 1. در سیستم های Windows و DOS زمانی ایجاد می شود که هارد دیسک پارتیشن بندی شود. با این حال، درون یک پارتیشن قرار ندارد، به همین دلیل است که رسانه‌های ذخیره‌سازی غیرپارتیشن، مانند فلاپی دیسک‌ها، حاوی MBR نیستند. MBR می تواند به عنوان یک بوت لودر زنجیره ای مستقل از سیستم عامل عمل کند.

MBR گاهی اوقات  بخش پارتیشن یا جدول پارتیشن اصلی نامیده می شود زیرا شامل جدولی است که هر پارتیشن را روی رسانه ذخیره سازی یا درایو دیسک سخت قرار می دهد. نام‌های رایج دیگر عبارتند از سکتور صفر ، بلوک بوت اصلی و بخش بوت پارتیشن اصلی .

نحوه عملکرد Master Boot Record

هنگامی که سیستم روشن می شود، برنامه BIOS ذخیره شده در حافظه فقط خواندنی را اجرا می کند. BIOS حاوی کدی برای مکان یابی و اجرای MBR به منظور مکان یابی پارتیشن های مختلف هارد دیسک و بارگذاری سیستم عامل است.

در ابتدا، برنامه BIOS سخت افزار سیستم را ارزیابی می کند و دستگاه های بوت موجود حاوی MBR را بررسی می کند. سپس اولین بخش را به ۰۰۰۰:۷C00H می خواند و تعیین می کند که آیا امضای نهایی ۵۵AAH است یا خیر. سپس، کنترل را به MBR منتقل می کند تا سیستم عامل بوت شود. اگر امضای نهایی مطابقت نداشته باشد، BIOS به دنبال دستگاه های قابل بوت اضافی می گردد. اگر دستگاهی پیدا نشد، سیستم عامل بوت نمی شود و کاربر یک پیام خطا دریافت می کند.

برای شناسایی پارتیشن سیستم، کد بوت MBR از کد بوت حجمی آن پارتیشن استفاده می کند. سپس از بخش بوت پارتیشن برای راه اندازی سیستم عامل و راه اندازی سیستم استفاده می کند. اگر دستورالعمل‌ها اجرا نشوند – مثلاً به این دلیل که MBR وجود ندارد – رایانه راه‌اندازی نمی‌شود.

بخش هایی از رکورد اصلی بوت

Master Boot Record از سه بخش تشکیل شده است.

۱. روال بوت اصلی

روتین اصلی بوت ۴۴۶ بایت است و حاوی یک کد کننده بار متغیر است، اطلاعاتی که MBR به آن نیاز دارد. هنگامی که هارد دیسک بوت می شود، MBR کنترل را به سیستم عامل ثبت شده در جدول پارتیشن منتقل می کند.

۲. جدول پارتیشن دیسک (DPT)

DPT که در بخش اول هارد دیسک قرار دارد، حاوی جزئیاتی در مورد پارتیشن ها و مکان آنها است. ۶۴ بایت است. با حداکثر چهار پارتیشن (هر کدام ۱۶ بایت)، می توان پارتیشن های توسعه یافته را در صورت نیاز ایجاد کرد.

۳. کد شناسایی

کد شناسایی MBR را مشخص می کند. ۲ بایت است و مقدار آن AA55H یا ۵۵AAH است.

تفاوت بین Master Boot Record و GUID Partition Table

MBR و GUID Partition Table (GPT) روش هایی هستند که برای ذخیره اطلاعات پارتیشن استفاده می شوند. هر دو گزینه هنگام پارتیشن بندی هارد دیسک در دسترس هستند. GPT بر MBR ترجیح داده می شود زیرا اندازه پارتیشن های بزرگتر را فعال می کند. به عنوان مثال، دیسک‌های MBR اندازه پارتیشن‌های تنها تا ۲ ترابایت (TB) را با اندازه تخصیص واحد ۵۱۲ بایت فعال می‌کنند. این محدودیت به این معنی است که یک پارتیشن MBR نمی تواند هارد دیسکی بزرگتر از ۲ ترابایت را نگه دارد. از طرف دیگر، GPT اندازه پارتیشن تا ۹.۳ زتابایت را امکان پذیر می کند.

ویندوز می تواند تا ۱۲۸ پارتیشن در درایو GPT بدون ایجاد پارتیشن های توسعه یافته داشته باشد. در مقابل، MBR تنها چهار پارتیشن استاندارد یا اولیه را فعال می کند. برای نگهداری پارتیشن های منطقی دیگر، یک MBR باید پارتیشن ها را گسترش دهد.

در نهایت، دیسک‌های MBR اطلاعات بوت را در یک مکان ذخیره می‌کنند که آنها را در برابر فساد آسیب‌پذیر می‌کند. دیسک‌های GPT چندین کپی از یک داده را ایجاد می‌کنند و آنها را در هارد دیسک ذخیره می‌کنند و تعمیر داده‌های خراب را آسان می‌کنند. یک دیسک GPT همچنین به صورت دوره ای خطاها را بررسی می کند تا به سرعت مشکلات را شناسایی و برطرف کند.

یک دیسک MBR را می توان با استفاده از رابط ویندوز به دیسک GPT تبدیل کرد. این فرآیند با انتقال داده ها به دیسک GPT، انتخاب Delete Partition یا Delete Volume در هر پارتیشن، انتخاب دیسک MBR برای تبدیل و سپس تبدیل به دیسک GPT آغاز می شود.

نحوه رفع مشکلات Master Boot Record

دو مشکل رایج در MBR آسیب فیزیکی به هارد دیسک و حمله ویروس است . این مشکلات می تواند MBR را خراب کند، سیستم را مختل کند و از بوت شدن آن جلوگیری کند.

در سیستم های ویندوزی با استفاده از گزینه Automatic System repair می توان این مشکلات را برطرف کرد. این گزینه به یک دستگاه خارجی مانند یک لوح فشرده یا دیسک ویدئویی دیجیتال نیاز دارد. رسانه بوت اولیه در بایوس به دستگاه تغییر می کند و گزینه تعمیر سیستم برای بازیابی خودکار MBR قابل دسترسی است.

رایانه‌های ویندوزی همچنین با استفاده از خط فرمان و دستوراتی مانند bootrec ، تعمیر دستی را برای عیب‌یابی و رفع مشکل فعال می‌کنند. در ویندوز ۱۰، این دستور تحت گزینه های راه اندازی پیشرفته قابل دسترسی است.