MBR(Master Boot Record)とは?パソコンを起動する重要な仕組みを徹底解説

プログラミング・IT

パソコンの電源ボタンを押すと、画面が点いてWindowsやmacOSが起動しますよね。でも、その裏側で一体何が起こっているのか気になりませんか?

実は、ハードディスクやSSDの「一番最初の場所」に、パソコンを起動するための重要な情報が書き込まれているんです。それが今回お話しするMBR(Master Boot Record)という仕組みになります。

この記事では、MBRの役割から構造、そして最近主流になっている新しい方式まで、初心者の方にも分かりやすく解説していきます。古いパソコンを使っている人も、新しいパソコンを買おうとしている人も、ぜひ最後まで読んでみてください。


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MBRって何?基本をサクッと理解しよう

MBR(Master Boot Record)は、日本語に訳すと「マスターブートレコード」。

簡単に言えば、ストレージ(ハードディスクやSSD)の先頭部分に書き込まれている、パソコンを起動するための設計図のようなものです。

パソコンの電源を入れると、まずBIOS(バイオス)というプログラムが動き出します。このBIOSが真っ先に確認するのが、ストレージの最初にあるMBRなんですね。

MBRには主に2つの重要な情報が含まれています。

1. ブートコード
パソコンをどうやって起動するかという「手順書」が書かれています。

2. パーティションテーブル
ストレージがどんな区画に分かれているか、という「地図」のような情報です。


MBRの役割:パソコン起動の「司令塔」

MBRがなければ、パソコンは起動できません。それくらい重要な役割を担っているんです。

起動プロセスの流れ

パソコンが起動する時、次のような流れで処理が進みます。

  1. 電源ON → BIOSが起動
  2. BIOSがMBRを読み込む → ストレージの先頭512バイトを確認
  3. ブートコードを実行 → OSを起動するプログラムが動く
  4. OSが起動 → WindowsやLinuxなどが立ち上がる

つまり、MBRは「OSを起動するための最初の一歩」を提供している存在なんですね。

パーティション管理の要

もう一つの重要な役割が、パーティション情報の管理です。

パーティションとは、1つのストレージを複数の領域に分割したもの。例えば、500GBのハードディスクを「Cドライブ300GB」と「Dドライブ200GB」に分けるイメージですね。

MBRのパーティションテーブルには、こんな情報が記録されています。

  • 各パーティションの開始位置
  • パーティションのサイズ
  • どのパーティションから起動するか
  • パーティションの種類(NTFSやFAT32など)

MBRの構造:わずか512バイトの中身

MBRのサイズは、たったの512バイトしかありません。現代のスマホの写真が1枚で数MB(メガバイト)あることを考えると、驚くほど小さいですよね。

この512バイトは、次のように使われています。

ブートコード領域(446バイト)

最初の446バイトには、OSを起動するためのプログラムコードが格納されています。この部分が実際に実行されて、OSの読み込みが始まるんです。

パーティションテーブル(64バイト)

次の64バイトには、パーティション情報が記録されます。1つのパーティション情報は16バイトなので、最大4つのパーティションを登録できる計算です。

各パーティション情報には以下が含まれます。

  • 起動可能フラグ(このパーティションから起動するか)
  • パーティションのタイプ
  • 開始位置と終了位置
  • サイズ情報

ブートシグネチャ(2バイト)

最後の2バイトは「0x55AA」という固定値が入っています。これは「このMBRは正しいですよ」という印のようなものですね。BIOSはこの値を確認して、正常なMBRかどうかを判断します。


MBRの制限:古い技術ゆえの限界

MBRは1983年に登場した技術です。当時は十分な性能でしたが、今の時代には合わない制限がいくつかあります。

2TBの壁

MBRの最大の制限が、2TBまでのディスクサイズしか認識できないという点です。

これは、パーティションの位置やサイズを表すのに32ビットの数値を使っているため。32ビットで表現できる最大値と、セクタサイズ512バイトを掛け合わせると、約2.2TBが限界になってしまうんです。

最近は4TBや8TBのハードディスクも珍しくありません。MBRでは、こうした大容量ストレージの全領域を使えないんですね。

プライマリパーティションは4つまで

MBRでは、最大4つのプライマリパーティションしか作成できません。

「もっと細かく分割したい」という場合は、1つを拡張パーティションにして、その中に論理パーティションを作る必要があります。ちょっと複雑で、分かりにくい構造になってしまうんです。

データ保護が弱い

MBRの情報は、ストレージの最初の1箇所にだけ保存されています。もしこの部分が壊れてしまったら、パソコンは起動できなくなるんです。

バックアップが取りにくい構造なので、トラブルに弱いという欠点があります。


GPTとの違い:新旧世代の比較

MBRの後継として登場したのが、GPT(GUID Partition Table)という新しい方式です。

GPTの主な特徴

GPTは、MBRの制限を解消するために開発されました。

対応ディスクサイズ
GPTは理論上、9.4ZB(ゼタバイト)という天文学的なサイズまで対応できます。実用上は無制限と言っていいでしょう。

パーティション数
Windowsでは最大128個、Linuxでは制限なしのパーティションを作成可能です。MBRの4個制限とは比べものになりません。

データ保護
GPTはパーティション情報をディスクの複数箇所に保存します。
1箇所が壊れても、別の場所から復旧できる仕組みなんです。

UEFIとの組み合わせ

GPTは、BIOS の後継であるUEFI(ユーファイ)というシステムと組み合わせて使われます。

最近のパソコンはほとんどがUEFI+GPTの組み合わせ。起動が速く、セキュリティも強化されているんです。

実際の例で比較

古いパソコン(2012年以前が多い)

  • BIOS + MBR
  • 2TBまでのストレージ
  • 起動に時間がかかる

新しいパソコン(2013年以降が多い)

  • UEFI + GPT
  • 大容量ストレージに対応
  • 高速起動
  • セキュアブート機能

MBRが今でも使われている場面

「古い技術なら、もう使われていないのでは?」と思うかもしれません。でも、実はまだMBRが活躍している場面もあるんです。

古いパソコンやOSとの互換性

Windows XPやWindows 7の古いバージョンなど、UEFI非対応のOSを使う場合は、MBRが必要です。古いパソコンを動かし続けたい時には、MBRの知識が役立ちます。

小容量のストレージ

USBメモリや古い小型SSD(128GB以下など)では、わざわざGPTにする必要がないケースもあります。MBRで十分な場合も多いんですね。

デュアルブート環境

WindowsとLinuxを1台のパソコンで使い分ける「デュアルブート」の設定では、MBRの知識が必要になることがあります。特に古いLinuxディストリビューションを使う場合は重要です。


MBRのトラブルと対処法

MBRが壊れると、パソコンが起動しなくなります。そんな時の対処法を知っておきましょう。

よくあるエラーメッセージ

MBRに問題があると、こんなメッセージが表示されることがあります。

  • “Operating System not found”(OSが見つかりません)
  • “Missing operating system”(OSが欠落しています)
  • “Invalid partition table”(無効なパーティションテーブル)

これらが表示されたら、MBRに問題がある可能性が高いです。

Windowsでの修復方法

Windowsの場合、インストールディスクやリカバリディスクから起動して、コマンドプロンプトで修復できます。

注意: 具体的な修復手順は、お使いのWindowsバージョンや状況によって異なります。大切なデータがある場合は、専門家に相談することをおすすめします。


まとめ:MBRは縁の下の力持ち

MBR(Master Boot Record)は、パソコンを起動するための重要な仕組みです。

この記事のポイント:

  • MBRはストレージの先頭512バイトに記録される起動情報
  • ブートコードとパーティションテーブルを含んでいる
  • 2TBまでのディスク、4つまでのパーティションという制限がある
  • 新しいGPT方式が主流になりつつあるが、古いシステムではまだ現役
  • MBRが壊れるとパソコンが起動しなくなる

新しいパソコンを買う時は、UEFI+GPTに対応しているものを選ぶのがおすすめです。でも、古いパソコンを使い続ける場合や、トラブルシューティングをする時には、MBRの知識が役立ちます。

普段は意識することのない「縁の下の力持ち」的な存在ですが、パソコンの仕組みを理解する上で、知っておいて損はない知識ですよ。

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