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硬盘主引导记录(MBR)及其结构

来源:网络 作者:未知 时间:2006-11-29 点击:

  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-BIOS中提供的INT13H2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。

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
DL=
磁盘号(01-软盘;8081-硬盘)
DH=
磁头号
CL
2+CH=柱面号
CL
6=扇区号
CS:BX=
存放读取数据的内存缓冲地址
出口参数:CS:BX=读取数据存放地址
错误信息:如果出错CF=1 AH=错误代码

DEBUG读取位于硬盘0柱面、0磁头、1扇区的操作如下:
A>DEBUG
-A 100
XXXX:XXXX MOV AX,0201
(用功能号21个扇区)
XXXX:XXXX MOV BX,1000
(把读出的数据放入缓冲区的地址为CS:1000
XXXX:XXXX MOV CX,0001
(读0柱面,1扇区)
XXXX:XXXX MOV DX,0080
(指定第一物理盘的0磁头)
XXXX:XXXX INT 13
XXXX:XXXX INT 3
XXXX:XXXX
(按回车键)
-G=100
(执行以上程序段)
-D 1000 11FF
(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MBR由如图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,Disk Partition Table)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--01FF2个字节值为结束标志55AA,如果该标志错误系统就不能启动。

0000-0088

 

Master Boot Record

主引导程序

主引导

程序

0089-01BD

出错信息数据区

数据区

01BE-01CD

分区项116字节)

 

分区表

 

01CE-01DD

分区项216字节)

01DE-01ED

分区项316字节)

01EE-01FD

分区项416字节)

01FE

55

结束标志

图1 MBR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--01FDH64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,FDISK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1 分区项表(16字节)内容及含义

存贮字节位

内容及含义

1字节

引导标志。若值为80H表示活动分区,若值为00H表示非活动分区。

234字节

本分区的起始磁头号、扇区号、柱面号。其中:

    磁头号——2字节;

    扇区号——3字节的低6位;

    柱面号——为第3字节高2+4字节8位。

5字节

分区类型符。

    00H——表示该分区未用(即没有指定);

    06H——FAT16基本分区;

    0BH——FAT32基本分区;

    05H——扩展分区;

    07H——NTFS分区;

    0FH——LBA模式)扩展分区(83HLinux分区等)。

678字节

本分区的结束磁头号、扇区号、柱面号。其中:

    磁头号——6字节;

    扇区号——7字节的低6位;

    柱面号——7字节的高2+8字节。

9101112字节

本分区之前已用了的扇区数。

13141516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INT 19H,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07C00地址开始的区域,并执行MBR程序段。

  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(活动分区)内的操作系统,并用主分区信息表来管理硬盘。

  MBR
程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DOS分区中,此扇区内容称为DOS引导记录(DBR)。
 

   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