硬盘主引导记录及其结构详解

1、硬盘主引导记录（MBR）及其结构详解硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区，FDISK程序写到该扇区的内容称为主引导记录（MBR。该记录占用512个字节，它用语硬盘启动时将系统控制权交给用户指定的，并在分区表中登记了的某个操作系统区。1.MBR的读取硬盘的引导记录（MBR是不属于任何一个操作系统，也不能用操作系统提供的磁盘操作命令来读取它。但我们可以用ROM-BIO可提供的INT13H的2号功能来读出该扇区的内容，也可用软件工具Norton8.0中的DISKEDIT.EXE来读取。用INT13H的读磁盘扇区功能的调用参数如下：入口参数：AH=2（指定功能号）AL=要读取的扇区数口1第盘号（

2、0、1-软盘；80、81-硬盘）DH=磁头号CL高2位+CH柱面号CL低6位=扇区号CS:BX布放读取数据的内存缓冲地址出口参数：CS:BX=卖取数据存放地址错误信息：如果出错CF=1AH1昔误代码用DEBU微取位于硬盘0柱面、0磁头、1扇区的操作如下：A>DEBUG-A100XXXX:XXXXMOVAX,0201XXXX:XXXXMOVBX,1000XXXX:XXXXMOVCX,0001XXXX:XXXXMOVDX,0080（用功能号2读1个扇区）CS:1000）（把读出的数据放入缓冲区的地址为（读0柱面，1扇区）（指定第一物理盘的0磁头）XXXX:XXXXINT13XXXX:XXXX

3、INT3XXXX:XXXX（按回车键）-G=100（执行以上程序段）-D100011FF（显示512字节的MBR内容）2 .MBR的组成一个扇区的硬盘主引导记录MB岫如图6-15所示的4个部分组成。 主引导程序（偏移地址0000H-0088H）,它负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序。 出错信息数据区，偏移地址0089H-00E1H为出错信息，00E2H-01BDH全为0字节。 分区表（DPT,DiskPartitionTable）含4个分区项，偏移地址01BEH-01FDH,每个分区表项长16个字节，共64字节为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4。 结束标志字，偏移地址01FE-01

4、FF的2个字节值为结束标志55AA,如果该标志错误系统就不能启动。0000-0088MasterBootRecord主弓I导程序主引导程序0089-01BD出错信息数据区数据区01BE-01CD分区项1（16字节）分区表01CE-01DD分区项2（16字节）01DE-01ED分区项3（16字节）01EE-01FD分区项4（16字节）01FE55结束标志01FFAA图6-15MBR的组成结构图3 .MBR中的分区信息结构占用512个字节的MBR中，偏移地址01BEH-01FDH的64个字节，为4个分区项内容（分区信息表）。它是由磁盘介质类型及用户在使用FDISK定义分区说确定的。在实际应用中，F

5、DISK对一个磁盘划分的主分区可少于4个，但最多不超过4个。每个分区表的项目是16个字节，其内容含义如表6-19所示。表6-19分区项表（16字节）内容及含义存贮字节位内容及含义第1字节引导标志。若值为80H表不活动分区，若值为00H表不非活动分区。第2、3、4字节本分区的起始磁头号、扇区号、柱面号。其中：头号一一第2字节；扇区号一一第3字节的低6位；柱面号一一为第3字节高2位+第4字节8位。第5字节分区类型符。00H扇一表示该分区未用（即没有指定）；06HFAT16基本分区；0BHFAT32基本分区；05H扩展分区；07HNTFS分区；0FH（LBA模式）扩展分区（83H为Linux分区等）

6、。第6、7、8字节本分区的结束磁头号、扇区号、柱面号。其中：柱头号一一第6字节；扇区号一一第7字节的低6位；柱面号一一第7字节的高2位+第8字节。第9、10、11、12字节本分区之前已用了的扇区数。第13、14、15、16字节本分区的总扇区数。4 .MBR的主要功能及工作流程启动PC机时，系统首先对硬件设备进行测试，测试成功后进入自举程序INT19H,然后读系统磁盘0柱面、0磁头、1扇区的主引导记录（MBR内容到内存指定单元0:7c00地址开始的区域，并执行MBR!序段。硬盘的主引导记录（MBR是不属于任何一个操作系统的，它先于所有的操作系统而被调入内存，并发挥作用，然后才将控制权交给主分区（

7、活动分区）内的操作系统，并用主分区信息表来管理硬盘。MB础序段的主要功能如下： 检查硬盘分区表是否完好。在分区表中寻找可引导的“活动”分区。 将活动分区的第一逻辑扇区内容装入内存。在DO阴区中，此扇区内容称为DO9导记录（DBRo图6-16MBR引导程序段执行流程硬盘逻辑驱动器的分区表链结构硬盘是由很多个512字节的扇区组成，而这些扇区会被组织成一个个的“分区”。硬盘的分区规则是：一个分区的所有扇区必须连续，硬盘可以有最多4个物理上的分区，这4个物理分区可以时个主分区或者3个主分区加一个扩展分区。在DOS/Windows管理下的扩展分区里，可以而且必须再继续划分逻辑分区（逻辑盘）。从MS-DO

8、S3.2问世以后，用户就可以在一个物理硬盘驱动器上划分一个主分区和一个扩展分区，并在扩展分区上创建多个逻辑驱动器，也即我们常说的一个物理盘上多个逻辑盘。举一个例子，一个10G的硬盘，安装Windows,有C:、D:、E:三个逻辑盘，那么它的分区情况可以是如下的方式：分区一：主分区2GB格式化为C:盘。分区二：扩展分区8GB它被再划分为两个各4GB的逻辑盘，格式化为以D:和E:盘。在一个划分有多个主分区的硬盘上，则可安装多个不同的操作系统。如Windows、Linux、Solaris等。每个操作系统自己去管理分配给自己的分区。但是，每个操作系统对分区的操作方式是不同的。对于DOS/Windows

9、来说，它能够把它所能管辖的一个主分区和一个扩展分区格式化，然后按照C:、D:、E:逻辑盘的方式来管理。而Linux则不同，它是把“分区”看作一个设备，既没有“扩展分区”的概念，也没有“逻辑盘”的概念。1.逻辑盘的链接关系在FAT文件系统中，硬盘的逻辑盘字符用字符C:、D:、E:、.、Z:来表示。主分区一般被格式化成C:盘，从D:盘开始的逻辑盘是建立在扩展分区之上的。在系统进行读写操作时，DOST先查看主引导记录（MBR中的分区信息表，分区项将指向活动主分区的DO到导记录（DBRoMB曲的分区表位于0柱面、0磁头、1扇区内，以位移1BEH开始的第一分区表作为链首，有表内的链接表项指示下一分区表的

10、物理位置（xx柱面、0磁头、1扇区），在该位置的扇区内同样位移1BEH处，保存着第2张分区表，依次类推，直至指向最后一张分区表的物理位置（yy柱面、0磁头、1扇区）。因该分区表内不存在链接表项，即作为分区表链的链尾。如图6-17所示。硬盘第一个虚拟第二个虚拟第三个虚拟MB明区表MBR分区表MBR分区表MBR分区表定义C:盘定义D:盘>定义E:盘>定义F:盘描述剩余空间描述剩余空间描述剩余空间描述剩余空间未用>未用未用未用未用未用未用未用55AA55AA55AA55AA图6-17具有4个逻辑盘的分区链表示意图举例来说，本来位于柱面0、磁头0、扇区1上的分区表的每一项记录和主分区

11、的DBR之间有一对应的关系，但是，如果在扩展分区中建立了多个逻辑盘，例如D:、E:、F:,该分区表中的分区项可指向第一个逻辑盘：，但对于其它的逻辑盘，则就没有这种对应关系了。为能够查找扩展分区中的多个逻辑盘，DOS系统可做如下安排： 如果硬盘只有一个主分区，即是将整个硬盘作为一个逻辑盘C:,则分区命令FDISK只在硬盘的柱面0、磁头0、扇区1上建立一个MBR 如果硬盘被划分成2-4个分区，则FDISK除了在柱面0、磁头0、扇区1上建立一个MBG外，还在扩展分区的每个逻辑盘的起始扇区上都建立一个虚拟MBR每一个虚拟MB观于扩展分区上的一个逻辑盘。 扩展分区的第一个扇区不是用于一个逻辑盘的DBR而是指向一个“扩展的”分区表