硬盤重要扇區(qū)詳解

1、硬盤重要扇區(qū)詳解硬盤主引導(dǎo)扇區(qū)、分區(qū)表和分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)(MBR、DPT、DBR、BPB)詳解！硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區(qū)稱為主引導(dǎo)扇區(qū)（也叫主引導(dǎo)記錄MBR），該記錄占用512個字節(jié)，它用于硬盤啟動時將控制權(quán)轉(zhuǎn)給指定的、在分區(qū)表中登記了某個操作系統(tǒng)分區(qū)。MBR的內(nèi)容是在硬盤分區(qū)時由分區(qū)（如FDISK）寫入該扇區(qū)的，MBR不屬于任何一個操作系統(tǒng)，不隨操作系統(tǒng)的不同而不同，即使不同，MBR也不會夾帶操作系統(tǒng)的性質(zhì)，具有公共引導(dǎo)的特性。但安裝

2、某些多重引導(dǎo)功能的軟件或LINUX的LILO時有可能改寫它；它先于所有的操作系統(tǒng)被調(diào)入并發(fā)揮作用，然后才將控制權(quán)交給活動主分區(qū)內(nèi)的操作系統(tǒng)（圖一）。MBR由三部分構(gòu)成：1主引導(dǎo)，占446字節(jié)2硬盤分區(qū)表DPT，占64字節(jié)3主引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)束標(biāo)志AA55H一、硬盤的主引導(dǎo)程序代碼是從偏移0000H開始到偏移01BDH結(jié)束的446字節(jié)；主引導(dǎo)程序代碼包括一小段執(zhí)行代碼。啟動PC機(jī)時，系統(tǒng)首先對硬件設(shè)備進(jìn)行測試，成功后進(jìn)入自舉程序INT19H；然

3、后讀系統(tǒng)磁盤0柱面、0磁頭、1扇區(qū)的主引導(dǎo)扇區(qū)MBR的內(nèi)容到內(nèi)存指定單元0：7C00首開始的區(qū)域，并執(zhí)行MBR程序段。主引導(dǎo)代碼實現(xiàn)下列功能：1掃描分區(qū)表查找活動分區(qū)；2尋找活動分區(qū)的起始扇區(qū)；3將活動分區(qū)的引導(dǎo)扇區(qū)讀到內(nèi)存；4執(zhí)行引導(dǎo)扇區(qū)的運行代碼。如果主引導(dǎo)代碼未完成這些功能，系統(tǒng)顯示下列錯誤信息：InvalidpartitiontableErrloadingoperatingsystemMissingoperatingsystem

4、二、硬盤分區(qū)表DPT是從偏移01BEH開始到偏移01FDH結(jié)束的64字節(jié)（圖二）；硬盤分區(qū)表分為四小部分，每一小部分表示一個分區(qū)的信息，占16字節(jié)。在這里我們可以看出，硬盤的總分區(qū)數(shù)為什么不能大于4。其中可激活分區(qū)數(shù)不得大于3，擴(kuò)展分區(qū)數(shù)不得大于1，當(dāng)前活動分區(qū)數(shù)必須小于等于1。分區(qū)表的每一分區(qū)的第0個字節(jié)是自舉標(biāo)志，其值為80H時，表示該分區(qū)是當(dāng)前活動分區(qū)，可引導(dǎo)，其值為00H時，表示該分區(qū)不可引導(dǎo)。第4字節(jié)是分區(qū)類型（圖三）。每一分

5、區(qū)的第1至第3字節(jié)是該分區(qū)起始地址。其中第1字節(jié)為起始磁頭號（面號）；第2字節(jié)的低6位為起始扇區(qū)號，高2位則為起始柱面號的高2位；第3字節(jié)為起始柱面號的低8位。因此，分區(qū)的起始柱面號是用10位二進(jìn)制數(shù)表示的，最大值為2^10=1024，因邏輯柱面號從0開始計，故柱面號的顯示最大值為1023。同理，用6位二進(jìn)制數(shù)表示的扇區(qū)號不會超過2^61=63；用8位二進(jìn)制數(shù)表示的磁頭號不會超過2^81=255。每一分區(qū)的第5至第7字節(jié)表示分區(qū)的終止地

6、址，各字節(jié)的釋義與第1至第3字節(jié)相同。這里我們假設(shè)一種極端的情況：如果讓第5至第7字節(jié)的所有二進(jìn)制位都取1，就獲得了由硬盤的MBR裝載的程序段。DBR裝入內(nèi)存后，即開始執(zhí)行該引導(dǎo)程序段，其主要功能是完成操作系統(tǒng)的自舉并將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)。每個分區(qū)都有引導(dǎo)扇區(qū)，但只有被設(shè)為活動分區(qū)的DBR才會被MBR裝入內(nèi)存運行。DBR主要由下列幾個部分組成：1跳轉(zhuǎn)指令，占用3個字節(jié)的跳轉(zhuǎn)指令將跳轉(zhuǎn)至引導(dǎo)代碼。2廠商標(biāo)識和DOS版本號，該部分總共占用8

7、個字節(jié)。3BPB（BIOSParameterBlock，BIOS參數(shù)塊）。4操作系統(tǒng)引導(dǎo)程序。5結(jié)束標(biāo)志字，結(jié)束標(biāo)志占用2個字節(jié)，其值為AA55DBR中的內(nèi)容除了第5部分結(jié)束標(biāo)志字固定不變之外，其余4個部分都是不確定的，其內(nèi)容將隨格式化所用的操作系統(tǒng)版本及硬盤的邏輯盤參數(shù)的變化而變化。一、FAT32的分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)為了使加載的操作更加靈活，加上FAT32文件系統(tǒng)采用“活動“的FDT表，，同時考慮到引導(dǎo)程序的代碼量和為今后發(fā)展保留適當(dāng)?shù)挠嗔?/p>

8、，F(xiàn)AT32文件系統(tǒng)分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)占據(jù)了6個扇區(qū)，只有前3個扇區(qū)作為系統(tǒng)的分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)，其余3個扇區(qū)保留暫未使用。分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)對于操作系統(tǒng)的啟動和磁盤文件的具有至關(guān)重要的作用；引導(dǎo)程序代碼的損壞將導(dǎo)致操作系統(tǒng)不能正常啟動，磁盤讀寫參數(shù)的破壞將造成存儲在磁盤上的文件不能正常讀寫。由于分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)的重要性，F(xiàn)AT32文件系統(tǒng)在在第一個分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)的6個扇區(qū)后的6個扇區(qū)里保留了分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)的備份，在啟動時操作系統(tǒng)可以對兩份引導(dǎo)扇區(qū)進(jìn)行比較，以便

9、選擇正確的引導(dǎo)扇區(qū)來引導(dǎo)系統(tǒng)。由于在磁盤正常工作過程中系統(tǒng)不再對引導(dǎo)扇區(qū)的程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，因此備份的分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)損壞的可能性非常小。分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)的第一個扇區(qū)（圖六）的前三個字節(jié)是一條跳轉(zhuǎn)指令，然后是8個字節(jié)長的OEMID（廠家標(biāo)識）和版本號，其后是簡稱為BPB的BIOS參數(shù)塊（BIOSParameterBlock）。對于FAT32其各部分的意義如下表：偏移地址長度(字節(jié))意義0BH2每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)，常取512。0DH1每簇扇區(qū)數(shù)；