硬碟知識大雜燴（三）

<b>硬碟知識大雜燴（三）</b>

原理篇

原理篇從硬碟的第一個實體扇區（0柱面，0磁頭，1扇區）MBR說起——基本主分區——擴充分區——EBR——DBR——FAT——根目錄——資料區的順序來闡述一個完整的硬碟的工作原理。建立一個明确合理的順序很重要，不然就越看越迷糊。這是我的感受。

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<b>A</b><b>、</b><b>MBR</b><b>主引導記錄即主引導扇區（</b><b>0</b><b>柱面，</b><b>0</b><b>磁頭，</b><b>1</b><b>扇區）</b><b> (Master Boot Record)</b>

是硬碟的第一個實體扇區（0柱面，0磁頭，1扇區），也就是硬碟的絕對"0"扇區。在它的512個位元組中，包括三部分：

1.主引導程式代碼，占446位元組

下圖的紫色區資料是mbr的一段引導代碼，它其實是一個小引導程式。他是在我們對硬碟分區操作時寫進去的。在DOS環境下，用FDISK/mbr也可以将一個小引導程式寫進去。mbr的一段引導代碼幾乎是通用的。

2.硬碟分區表HDPT，占用64位元組

下圖的紅色區資料是硬碟分區表HDPT，表明該硬碟幾個基本分區（也稱為主分區）大小及位置等資訊。下面将詳述。

3.主引導扇區結束标志AA55H ，占用2位元組

下圖的藍色區資料是表示引導扇區的有效結束标志。

計算機在按下power鍵以後，開始執行主機闆bios程式。進行完一系列檢測和

配置以後。開始按bios中設定的系統引導順序引導系統。假定現在是硬碟。Bios執行完自己的程式後如何把執行權交給硬碟呢。交給硬碟後又執行存儲在哪裡的程式呢。其實，稱為mbr的一段代碼起着舉足輕重的作用。MBR(master boot record),即主引導記錄，有時也稱主引導扇區。位于整個硬碟的 0 柱面 0磁頭 1 扇區(可以看作是硬碟的第一個扇區)，bios在執行自己固有的程式以後就會jump到mbr中的第一條指令。将系統的控制權交由mbr來執行。在總共512byte的主引導記錄中，MBR的引導程式占了其中的前 446 個位元組(偏移 0H~偏移 1BDH)，随後的 64 個位元組(偏移 1BEH~偏移 1FDH)為DPT(Disk PartitionTable，硬碟分區表)，最後的兩個位元組“55 AA”(偏移 1FEH~偏移1FFH)是分區<b>有效結束标志</b>。

    MBR不随作業系統的不同而不同，意即不同的作業系統可能會存在相同的

MBR，即使不同，MBR也不會夾帶作業系統的性質。具有公共引導的特性。同時，也不屬于任何分區，在作業系統上是根本看不到的。（當然用專門的磁盤管理軟體還是能）

我們來分析一段mbr。上圖是用winhex檢視的一塊希捷 120GB硬碟的mbr。

（資料表示形式：我們知道，資料在硬碟上是以二進制數“1”和“0”的形式存儲的，8位二進制數就是一個位元組，如“00110110”

但這樣計數表示出來，就會顯得太長，我們常常把四位二進制數用一個一位十六進制數表示，上面“00111110”就變為“3E”，兩者有一一對應關系，并且，書寫也簡便多了。上面最後“55AA”就是兩個位元組。“55”就是“01010101”,為一個位元組。通常一個扇區有512個位元組。偏移表示磁頭在一個扇區中的移動量，以本扇區第一位位元組為基點）

下面重點把紅色區資料是硬碟分區表HDPT做一說明

<b>MBR</b><b>中的硬碟分區表</b><b>DPT (HDPT)</b><b>細解</b>

根據現在的主引導扇區結構，一個硬碟最多有四個主分區，因為上圖（主）分區表項決定的。如果要在硬碟上建立大于四個的分區，我們就采用擴充分區，在擴充分區中可以建立多個分區，這種分區叫做邏輯分區。

硬碟分區表分為四小部分，每一小部分表示一個分區的資訊，占16位元組。

　　分區表的每一部分長16位元組。第0個位元組是自舉标志，其值為80H時，表示該分區是目前活動分區，可引導；其值為00H時，表示該分區不可引導。

第4位元組是分區類型。左邊的16進制數（即8個二進制位中的高4位）隻取兩個值：0H或1H，為0H時表示此分區為非隐藏分區，為1H時則表示是隐藏分區。右邊的16進制數（即8個二進制位中的低4位）表示分區的檔案系

統格式、類别（是作業系統所在的基本分區還是擴充分區）等資訊：取6H則表示是FAT16格式，且大于32MB；取5H表示是DOS擴充分區；取7H表示是NTFS檔案格式；取BH表示是FAT32檔案格式；取CH表示是FAT32X檔案格式；取EH表示是FAT16X檔案格式；取FH表示是ExtendedX擴充分區。

每一分區的第1至第3位元組是該分區起始位址（CHS）。其中第1位元組為起始磁頭号（面号）；第2位元組的低6位為起始扇區号，高2位則為起始柱面号的高2位；第3位元組為起始柱面号的低8位。

每一分區的第5至第7位元組表示分區的終止位址（CHS）。，各位元組的釋義與第1至第3位元組雷同，故不再贅述。

　　分區表每一分區的第8至第11位元組表示該分區的<b>起始相對扇區号</b><b>（即該扇區之前的絕對扇區個數）</b>，第12至第15位元組表示該<b>分區的實際占用扇區數</b><b>。</b>

至此，硬碟的第一個實體扇區（0柱面，0磁頭，1扇區）MBR學習完畢。

本文轉自madin10000 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/20100823/412878