硬盤結(jié)構(gòu),主引導(dǎo)記錄MBR,硬盤分區(qū)表DPT,主分區(qū)、擴展分區(qū)和邏輯分區(qū)

1、硬盤結(jié)構(gòu)，主引導(dǎo)記錄MBR,硬盤分區(qū)表DPT，主分區(qū)、擴展分區(qū)和邏輯分區(qū)， 電腦啟動過程2010-04-17 22:12filex的文件系統(tǒng)看的云里霧里，還是先總結(jié)下FAT的一些基本知識吧。硬盤結(jié)構(gòu)硬盤有很多盤片組成，每個盤片的每個面都有一個讀寫磁頭。如果有N個盤片。 就有2N個面，對應(yīng)2N個磁頭(Heads)，從0、1、2開始編號。每個盤片的半徑 均為固定值R的同心圓再邏輯上形成了一個以電機主軸為軸的柱面 (Cylinders)，從外全里編號為0、1、2。每個盤片上的每個磁道又被劃分 為幾十個扇區(qū)(Sector)，通常的容量是512byte，并按照一定規(guī)則編號為1、2、 3形成 Cylind

2、ersXHeadsXSector 個扇區(qū)。主引導(dǎo)扇區(qū)主引導(dǎo)扇區(qū)位于整個硬盤的0柱面0磁頭1扇區(qū)(柱面，磁頭，扇區(qū))|(0，0， 1)，bios在執(zhí)行自己固有的程序以后就會jump到MBR中的第一條指令。將系 統(tǒng)的控制權(quán)交由mbr來執(zhí)行。主引導(dǎo)扇區(qū)主要由三部分組成:主引導(dǎo)記錄MBR(Master Boot Record 或者Main Boot Record)、硬盤分區(qū)表 DPTCDisk Partition Table)和結(jié)束標志字三大部分組成。位置內(nèi)容0000H ；00D9H主引導(dǎo)記錄代碼區(qū)OODAH -OLBDH空閑區(qū)01BEH -01GDH分區(qū)1結(jié)構(gòu)信息01CEH -01DDH分區(qū)2結(jié)構(gòu)信

3、息01DEH -01EDH.分區(qū)3結(jié)構(gòu)信息01EEH 頸FDH分區(qū)4結(jié)構(gòu)信息01FEH -01FFH55AAH主引導(dǎo)記錄有效標志對于硬盤而言，一個扇區(qū)可能的字節(jié)數(shù)為128X2n (n=0,1,2,3)。大多情況下， 取n=2，即一個扇區(qū)(sector)的大小為512字節(jié)。在總共512byte的主引導(dǎo)記錄 中，MBR的引導(dǎo)程序占了其中的前446個字節(jié)（偏移0H偏移1BDH）,隨后的64 個字節(jié)（偏移1BEH偏移1FDH）為DPT（Disk PartitionTable，硬盤分區(qū)表），最 后的兩個字節(jié)“55 AA”（偏移1FEH偏移1FFH ）是分區(qū)有效結(jié)束標志。主引導(dǎo)記錄 MBR（master

4、boot record）主引導(dǎo)記錄中包含了硬盤的一系列參數(shù)和一段引導(dǎo)程序。其中的硬盤引導(dǎo)程序的 主要作用是檢查分區(qū)表是否正確并且在系統(tǒng)硬件完成自檢以后引導(dǎo)具有激活標 志的分區(qū)上的操作系統(tǒng)，并將控制權(quán)交給啟動程序MBR是由分區(qū)程序（如Fdisk） 所產(chǎn)生的，它不依賴任何操作系統(tǒng)，而且硬盤引導(dǎo)程序也是可以改變的，從而能 夠?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)引導(dǎo)。硬盤分區(qū)表 DPT（Disk Partition Table）硬盤分區(qū)表占據(jù)MBR扇區(qū)的64個字節(jié)（偏移01BEH-偏移01FDH），可以對四個分 區(qū)的信息進行描述，其中每個分區(qū)的信息占據(jù)16個字節(jié)。具體每個字節(jié)的定義 可以參見硬盤分區(qū)結(jié)構(gòu)信息。偏移長度（字節(jié)）意

5、義OOH1分區(qū)狀態(tài)：UQ株非活動分區(qū)；S0-活動分區(qū)； 其它數(shù)值沒有意燮01H1分區(qū)起始磁頭號（HEAD）,用到全部&位02H2汾區(qū)起始扇區(qū)號（SECTOR）,占S02H的位0-5; 該分區(qū)的起始磁柱號笆YLIIMDER占據(jù) 笠H的世67和0驢的全部位04H1文件系統(tǒng)標志位05 H1分區(qū)結(jié)束磁頭號（HEAD）,用到全部&位06H2分區(qū)結(jié)束扇區(qū)號Rector,占ffiosn的位o一 梭分區(qū)的起始磁柱CYLINDER）,成06H的位6 和07H的全部8位08H4分區(qū)起始絕對扇區(qū)OCH4分區(qū)總的扇區(qū)數(shù)結(jié)束標志字結(jié)束標志字55, AA （偏移1FEH-偏移1FFH）是MBR扇區(qū)的最后兩個字節(jié)，是檢 驗

6、主引導(dǎo)記錄是否有效的標志。電腦啟動過程系統(tǒng)開機或者重啟。 BIOS 加電自檢(Power On Self Test - POST )。BIOS 執(zhí)行內(nèi)存地址 為FFFF:0000H處的跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到固化在ROM中的自檢程序處，對系 統(tǒng)硬件（包括內(nèi)存）進行檢查。讀取主引導(dǎo)記錄（MBR）扇區(qū)。當(dāng)BIOS檢查到硬件正常并與CMOS中的設(shè)置 相符后，按照CMOS中對啟動設(shè)備的設(shè)置順序檢測可用的啟動設(shè)備BIOS 將相應(yīng)啟動設(shè)備的第一個扇區(qū)（也就是MBR扇區(qū)）讀入內(nèi)存地址為 0000:7C00H 處。檢查0000:7DFEH-0000:7DFFH（MBR的結(jié)束標志位）是否等于AA55H，若不 等于則轉(zhuǎn)去

7、嘗試其他啟動設(shè)備，如果沒有啟動設(shè)備滿足要求則顯示NO ROM BASIC然后死機。當(dāng)檢測到有啟動設(shè)備滿足要求后，BIOS將控制權(quán)交給相應(yīng)啟動設(shè)備。啟 動設(shè)備的MBR將自己復(fù)制到0000:0600H處，然后繼續(xù)執(zhí)行。在主分區(qū)表中搜索標志為活動的分區(qū)，也就是檢驗磁盤分區(qū)表DPT的首字 節(jié)是不是80H。如果檢測到80H，則表示該分區(qū)為活動分區(qū)，將該活動分 區(qū)的第一個扇區(qū)（操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄區(qū)，Dos Boot Recorder,DBR）讀入內(nèi) 存地址 0000:7C00H 處。檢查0000:7DFEH-0000:7DFFH（DBR的結(jié)束標志位）是否等于AA55H,若不 等于則顯示：Missing Op

8、erating System然后停止。當(dāng)檢測到有分區(qū)滿足要求后，MBR將控制權(quán)交給相應(yīng)的活動分區(qū)。for short：BIOS -硬盤MBR -活動分區(qū)DBR -操作系統(tǒng)主引導(dǎo)扇區(qū)與硬盤分區(qū)從主引導(dǎo)扇區(qū)的結(jié)構(gòu)可以知道，它僅僅包含一個64個字節(jié)的硬盤分區(qū)表。由于 每個分區(qū)信息需要16個字節(jié)，所以對于采用MBR型分區(qū)結(jié)構(gòu)的硬盤（其磁盤卷標 類型為MS-DOS），最多只能識別4個主要分區(qū)。所以對于一個采用此種分區(qū)結(jié)構(gòu) 的硬盤來說，想要得到4個以上的主要分區(qū)是不可能的。這里就需要引出擴展分 區(qū)了。擴展分區(qū)也是Primary partition的一種，但它與主分區(qū)的不同在于可以 劃分為無數(shù)個邏輯分區(qū)。擴

9、展分區(qū)中邏輯驅(qū)動器的引導(dǎo)記錄是鏈式的。每一個邏輯分區(qū)都有一個和MBR 的分區(qū)表結(jié)構(gòu)類似的擴展引導(dǎo)記錄（EBR），其分區(qū)表的第一項指向該邏輯分區(qū)本 身的引導(dǎo)扇區(qū)，第二項指向下一個邏輯驅(qū)動器的EBR。對于Windows系統(tǒng)而言， 一般都是只劃分一個主分區(qū)給系統(tǒng)，剩余的部分全部劃為擴展分區(qū)。C: SYSTEM2叩35,3 MB NIFSD: SOFTWARE40MB MB FAT32;,E: DOCUMENTS33酬3,3 MB NIFSSISIEH (：)1 NTFS20,0.17J88 7麟,3們nw1 筑.1 殳,528 4SOFira (B:J1 FAF320.蓊 552 96,452.1DOCUIEHS 便；wrrs.39,9.規(guī)泌7德?MEDIA F 滬1 NT器孔 3,.:.3%221 079投本典1 Linux Eit3$718.48 4J.G騷SYAI5FACE2 ()1 Linwi Svap既.70 0972.1，麴拗瞄（*：）1 Lnun EittS3,826.78,526 73.C邏描圖5 一個4分區(qū)的基本磁盤圖