どこにこの Disk identifer は格納されているのか？

この Disk identifier だが、恥ずかしながら私はずっと「なにか適当な数字」ぐらいにしか思っていなかった。その理由はMBR の形式をずっと以下の図の通りと認識していたからだ。

実際に日本語のWikipediaにおける「マスターブートレコード」ではこの構造が記載されており、「0（先頭）〜445（446バイト）にブートストラップローダ、446〜509（64バイト）にパーティションテーブル、510〜511（2バイト）にブートシグニチャがある。」とも明言されている。これによれば Disk identifer などといういかにも永続的なものを書いておく余地などない。書いておくことができない永続的な情報があるわけがない、そう思っているから見えていなかったといってもよい(無いと思っているものは目の前にあっても見えない、とか言いますよね)。

ところが、英語のWikipediaにおける「Master boot record」では上記の図の形式を「Structure of aclassical genericMBR」だとして説明している。そして、「Structure ofmodern standardMBR」として以下の図の形式を説明している。つまり、現在の標準的な(といってもそのMBR自体がレガシーになっていくが)MBR の形式ではオフセット 440 - 445 の扱いが決定的に変わっているのである。そしてこの場所こそが Disk identifer が書き込まれている場所だ。

Disk identifer が fdisk 実行時に生成されることの確認

パーティションを削除したあとにディスクをクリアする(先頭64セクタのみ)。

# dd if=/dev/zero of=/dev/sdd bs=512 count=6464+0 records in64+0 records out32768 bytes (33 kB) copied, 0.0694129 s, 472 kB/s

パーティションテーブルもなく、Disk identifer は 00000000 になっている。

# fdisk -l /dev/sddDisk /dev/sdd: 1073 MB, 1073741824 bytes34 heads, 61 sectors/track, 1011 cylindersUnits = cylinders of 2074 * 512 = 1061888 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x00000000

fdisk を実行し、パーティションは作らずに保存する。
実行直後の p (print) で既に Disk identifier が表示されているのは、fdisk のメモリ上ではもうMBR(セクタ0) のイメージが生成済みだからだろう。

# fdisk /dev/sddDevice contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabelBuilding a new DOS disklabel with disk identifier 0x3907301d.Changes will remain in memory only, until you decide to write them.After that, of course, the previous content won't be recoverable.Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to         switch off the mode (command 'c') and change display units to         sectors (command 'u').Command (m for help): pDisk /dev/sdd: 1073 MB, 1073741824 bytes34 heads, 61 sectors/track, 1011 cylindersUnits = cylinders of 2074 * 512 = 1061888 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x3907301d   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  SystemCommand (m for help): wThe partition table has been altered!Calling ioctl() to re-read partition table.Syncing disks.

fdisk -l で表示してみると、Disk identifer がしっかり書き込まれていることが確認できた。
dd でもちょうどオフセット 440 - 443 に書き込まれていることがわかる。何もパーティションを作成しない初期のMBR(セクタ0) のイメージはこの Disk identifer と末尾2バイトのブートシグニチャのみということのようだ。

# fdisk -l /dev/sddDisk /dev/sdd: 1073 MB, 1073741824 bytes34 heads, 61 sectors/track, 1011 cylindersUnits = cylinders of 2074 * 512 = 1061888 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x3907301d   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System# dd if=/dev/sdd bs=512 count=1 2>/dev/null | hexdump -C00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|*000001b0  00 00 00 00 00 00 00 00  1d 30 07 39 00 00 00 00  |.........0.9....|000001c0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|*000001f0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 55 aa  |..............U.|00000200

fdisk を使用した Disk identifier の書き換え

fdisk にはエキスパートモードというものがあり、そのモードに切り替えるの Disk identifer を書き換えることができる。
ただし、Disk identifer の書き換えのみでは fdisk が変更として扱わず、MBR に実際に書き込みを行わないようである。そのため、適当なパーティションのシステム識別子を一旦書き換えて戻す(変更フラグを立てさせるだけ)という一見無駄なオペレーションも行う。もちろんパーティションの一時作成・削除でもよい。

元々の Disk identifer は「1c1f80db」である。

# fdisk -l /dev/sddDisk /dev/sdd: 1073 MB, 1073741824 bytes34 heads, 61 sectors/track, 1011 cylindersUnits = cylinders of 2074 * 512 = 1061888 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x1c1f80db   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sdd1               1         100      103669+  83  Linux

fdisk を起動し、エキスパートモードに入る。

# fdisk /dev/sddWARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to         switch off the mode (command 'c') and change display units to         sectors (command 'u').Command (m for help): mCommand action   a   toggle a bootable flag   b   edit bsd disklabel   c   toggle the dos compatibility flag   d   delete a partition   l   list known partition types   m   print this menu   n   add a new partition   o   create a new empty DOS partition table   p   print the partition table   q   quit without saving changes   s   create a new empty Sun disklabel   t   change a partition's system id   u   change display/entry units   v   verify the partition table   w   write table to disk and exit   x   extra functionality (experts only)Command (m for help): xExpert command (m for help): mCommand action   b   move beginning of data in a partition   c   change number of cylinders   d   print the raw data in the partition table   e   list extended partitions   f   fix partition order   g   create an IRIX (SGI) partition table   h   change number of heads   i   change the disk identifier   m   print this menu   p   print the partition table   q   quit without saving changes   r   return to main menu   s   change number of sectors/track   v   verify the partition table   w   write table to disk and exit

Disk identifer の書き換えのため i を入力し、新しい Disk identifier として「0xe64d8f76」を入力する(ここでは16進数を表す0xを付ける必要がある)。

Expert command (m for help): iNew disk identifier (current 0x1c1f80db): 0xe64d8f76Disk identifier: 0xe64d8f76

r を入力し、エキスパートを終了する。p にて確認すると Disk identifier は変更されている(まだ fdisk のメモリ上のみ)。
ここで w で書き込みを要求しても書き込みをしてくれないので、パーティション1のシステム識別子を 83 → 8e → 83 に書き換えてから w を実行する。

Expert command (m for help): rCommand (m for help): pDisk /dev/sdd: 1073 MB, 1073741824 bytes34 heads, 61 sectors/track, 1011 cylindersUnits = cylinders of 2074 * 512 = 1061888 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0xe64d8f76   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sdd1               1         100      103669+  83  LinuxCommand (m for help): tSelected partition 1Hex code (type L to list codes): 8eChanged system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)Command (m for help): tSelected partition 1Hex code (type L to list codes): 83Changed system type of partition 1 to 83 (Linux)Command (m for help): wThe partition table has been altered!Calling ioctl() to re-read partition table.Syncing disks.

無事に Disk identifier が書き換えられた。

# fdisk -l /dev/sddDisk /dev/sdd: 1073 MB, 1073741824 bytes34 heads, 61 sectors/track, 1011 cylindersUnits = cylinders of 2074 * 512 = 1061888 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0xe64d8f76   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sdd1               1         100      103669+  83  Linux

参考サイト

• Master boot record (Wikipedia)
• LinuxにおけるMBRのまとめとバックアップ方法
• The MBR Explained