MBR, Schutz-MBR und GPT
Zum Verständnis ein kurzer Exkurs von 4 Überschriften …
In aktuellen und älteren Betriebssystemen befindet sich in den ersten 512 Byte von Sektor 0 der Master Boot Record. Der MBR endet immer an den letzten 2 Bytes mit 0x55 0xAA.
In modernen Betriebssystemen existiert dieser nur noch, damit ältere Betriebssysteme die Platte als beschriebene Partition erkennen und dann wird dieser als Schutz-MBR bezeichnet.
GPT ist der Nachfolger vom MBR. Alte Betriebssysteme booten über das BIOS den MBR. Moderne Betriebssysteme booten über UEFI den GPT.
UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) hat das traditionelle BIOS (Basic Input/Output System) weitgehend ersetzt
Struktur des MBR
- Bootloader-Code: Die ersten 446 Bytes enthalten den Bootloader-Code, der für das Starten des Betriebssystems verantwortlich ist.
- Partitionstabelle: Die nächsten 64 Bytes enthalten die Partitionstabelle, die Informationen über die Partitionen auf dem Speichermedium enthält.
- Signatur: Die letzten 2 Bytes (55 AA) sind die Boot-Signatur, die das Ende des MBR markiert und vom BIOS überprüft wird.
MBR (Master Boot Record)
- Alter: MBR ist ein älteres Partitionsschema, das erstmals 1983 eingeführt wurde.
- Größe: Der MBR belegt die ersten 512 Bytes eines Speichermediums.
- Partitionen: Unterstützt bis zu vier primäre Partitionen oder drei primäre und eine erweiterte Partition.
- Kapazität: Kann Festplatten bis zu 2 TB verwalten.
- Boot-Prozess: Enthält den Bootloader-Code, der das Betriebssystem startet.
Schutz-MBR (Protective MBR)
- Zweck: Wird auf GPT-formatierten Festplatten verwendet, um ältere Systeme daran zu hindern, die Festplatte als unpartitioniert zu erkennen.
- Inhalt: Enthält eine einzige Partition, die den gesamten Speicherplatz des Mediums abdeckt.
- Kompatibilität: Hilft bei der Kompatibilität mit älteren BIOS-Systemen.
GPT (GUID Partition Table)
- Alter: GPT ist ein moderneres Partitionsschema, das mit UEFI eingeführt wurde.
- Größe: GPT verwendet global eindeutige Bezeichner (GUIDs) für Partitionen.
- Partitionen: Unterstützt eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Partitionen.
- Kapazität: Kann Festplatten größer als 2 TB verwalten.
- Sicherheit: Bietet eine höhere Ausfallsicherheit durch redundante Kopien der Partitionstabelle.
Darstellung eines bootfähigen Speichermediums nach Andrew S. Tanenbaum
Linux
Unter Linux ist es mit dem Kommando dd möglich den MBR (Master Boot Record) eines Speichermediums anzeigen zu lassen, wenn man über Administratorrechte / Super-User-Rechte verfügt.
Dafür kann der Befehl genutzt werden:
sudo dd if=/dev/sda bs=512 count=1 | hexdump -C
sudo: Super-Userrechte für den Befehl dd
dd if=/dev/sda: Ausgabe der Datei, die im DEV-Ordner die erste Festplatte darstellt
count=1: Nur einen Input-Block einlesen
| hexdump -C: Ausgabe in Hexadezimal
karpbjde@BBRAUN:/$ sudo dd if=/dev/sda bs=512 count=1 | hexdump -C
00000000 eb 63 90 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |.c..............|
00000010 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
00000050 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 00 08 00 00 |................|
00000060 00 00 00 00 ff fa 90 90 f6 c2 80 74 05 f6 c2 70 |...........t...p|
00000070 74 02 b2 80 ea 79 7c 00 00 31 c0 8e d8 8e d0 bc |t....y|..1......|
00000080 00 20 fb a0 64 7c 3c ff 74 02 88 c2 52 bb 17 04 |. ..d|<.t...R...|
00000090 f6 07 03 74 06 be 88 7d e8 17 01 be 05 7c b4 41 |...t...}.....|.A|
000000a0 bb aa 55 cd 13 5a 52 72 3d 81 fb 55 aa 75 37 83 |..U..ZRr=..U.u7.|
000000b0 e1 01 74 32 31 c0 89 44 04 40 88 44 ff 89 44 02 |..t21..D.@.D..D.|
000000c0 c7 04 10 00 66 8b 1e 5c 7c 66 89 5c 08 66 8b 1e |....f..\|f.\.f..|
000000d0 60 7c 66 89 5c 0c c7 44 06 00 70 b4 42 cd 13 72 |`|f.\..D..p.B..r|
000000e0 05 bb 00 70 eb 76 b4 08 cd 13 73 0d 5a 84 d2 0f |...p.v....s.Z...|
000000f0 83 d0 00 be 93 7d e9 82 00 66 0f b6 c6 88 64 ff |.....}...f....d.|
00000100 40 66 89 44 04 0f b6 d1 c1 e2 02 88 e8 88 f4 40 |@f.D...........@|
00000110 89 44 08 0f b6 c2 c0 e8 02 66 89 04 66 a1 60 7c |.D.......f..f.`||
00000120 66 09 c0 75 4e 66 a1 5c 7c 66 31 d2 66 f7 34 88 |f..uNf.\|f1.f.4.|
00000130 d1 31 d2 66 f7 74 04 3b 44 08 7d 37 fe c1 88 c5 |.1.f.t.;D.}7....|
00000140 30 c0 c1 e8 02 08 c1 88 d0 5a 88 c6 bb 00 70 8e |0........Z....p.|
00000150 c3 31 db b8 01 02 cd 13 72 1e 8c c3 60 1e b9 00 |.1......r...`...|
00000160 01 8e db 31 f6 bf 00 80 8e c6 fc f3 a5 1f 61 ff |...1..........a.|
00000170 26 5a 7c be 8e 7d eb 03 be 9d 7d e8 34 00 be a2 |&Z|..}....}.4...|
00000180 7d e8 2e 00 cd 18 eb fe 47 52 55 42 20 00 47 65 |}.......GRUB .Ge|
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*
000001f0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 aa |..............U.|
Windows
Unter Windows kann man den kostenlosen HEX-Editor HxD benutzen um sich den MBR anzeigen zu lassen. Bei folgendem System handelt es sich nur noch um einen Schutz-MBR.
Ein Schutz-MBR (Protective MBR) wird verwendet, um sicherzustellen, dass ältere Programme und Betriebssysteme, die nur das traditionelle MBR-Partitionsschema kennen, ein Speichermedium nicht fälschlicherweise als leer oder uninitialisiert erkennen. Dies ist besonders wichtig bei der Verwendung der GUID-Partitionstabelle (GPT), die bei modernen Systemen und großen Festplatten üblich ist
Der Schutz-MBR enthält eine einzige Partition, die den gesamten Speicherplatz des Mediums abdeckt und so verhindert, dass ältere Systeme versuchen, das Medium neu zu partitionieren oder zu formatieren.
Nach der Installation von HxD kann man über Extras -> Datenträgerabbild öffnen die ersten 512 Bytes des primären Mediums anzeigen lassen.
