1. Boot Sector 的组成
Boot Sector 也就是硬盘的第一个扇区, 它由 MBR (MasterBoot Record),DPT (Disk Partition Table) 和 Boot Record ID 三部分组成.
MBR 又称作主引导记录占用 Boot Sector 的前 446 个字节( 0 to 0x1BD ),存放系统主引导程序 (它负责从活动分区中装载并运行系统引导程序).
DPT 即主分区表占用 64 个字节 (0x1BE to 0x1FD),记录了磁盘的基本分区信息. 主分区表分为四个分区项, 每项 16 字节,分别记录了每个主分区的信息(因此最多可以有四个主分区).
Boot Record ID 即引导区标记占用两个字节 (0x1FE and0x1FF), 对于合法引导区, 它等于 0xAA55, 这是判别引导区是否合法的标志.
Boot Sector 的具体结构如下图所示:
0000 |---------------------------------------------|
| |
| |
| Master Boot Record |
| 主引导记录(446字节) |
| |
01BD | |
01BE |---------------------------------------------|
| |
01CD | 分区信息 1(16字节) |
01CE |---------------------------------------------|
| |
01DD | 分区信息 2(16字节) |
01DE |---------------------------------------------|
| |
01ED | 分区信息 3(16字节) |
01EE |---------------------------------------------|
| |
01FD | 分区信息 4(16字节) |
|---------------------------------------------|
| 01FE |01FF |
| 55 | AA |
|---------------------------------------------|
2. 分区表结构简介
分区表由四个分区项构成, 每一项的结构如下:
BYTE State : 分区状态, 0 =未激活, 0x80 = 激活 (注意此项)
BYTE StartHead : 分区起始磁头号
WORD StartSC : 分区起始扇区和柱面号,底字节的低6位为扇区号,
高2位为柱面号的第 9,10 位, 高字节为柱面号的低 8 位
BYTE Type : 分区类型, 如0x0B = FAT32, 0x83 = Linux 等,
00 表示此项未用,07 = NTFS
BYTE EndHead : 分区结束磁头号
WORD EndSC :分区结束扇区和柱面号, 定义同前
DWORD Relative :在线性寻址方式下的分区相对扇区地址
(对于基本分区即为绝对地址)
DWORD Sectors : 分区大小 (总扇区数)
注意: 在 DOS / Windows 系统下,基本分区必须以柱面为单位划分( Sectors * Heads 个扇区), 如对于 CHS 为 764/255/63 的硬盘,分区的最小尺寸为 255 * 63 * 512 / 1048576 = 7.844 MB.
系统启动过程主要由一下几步组成(以硬盘启动为例): 1. 开机 2. BIOS 加电自检 ( Power On Self Test -- POST )，内存地址为 0ffff:0000 3. 将硬盘第一个扇区 (0头0道1扇区, 也就是BootSector)读入内存地址 0000:7c00 处. 4. 检查 (WORD) 0000:7dfe 是否等于 0xaa55,若不等于，则转去尝试其他启动介质,如果没有其他启动介质则显示"No ROM BASIC" 然后死机. 5. 跳转到 0000:7c00 处执行 MBR 中的程序. 6. MBR 首先将自己复制到 0000:0600 处,然后继续执行. 7. 在主分区表中搜索标志为活动的分区.如果发现没有活动分区或有不止一个活动分区, 则转停止. 8. 将活动分区的第一个扇区读入内存地址 0000:7c00处.
9. 检查 (WORD) 0000:7dfe 是否等于 0xaa55,若不等于则显示 "Missing Operating System" 然后停止,或尝试软盘启动. 10. 跳转到 0000:7c00处继续执行特定系统的启动程序. 11. 启动系统 ... 以上步骤中 2,3,4,5 步是由 BIOS 的引导程序完成.6,7,8,9,10步由MBR中的引导程序完成.
字节位移
字段长度
值
字段名和定义
0x01BE
BYTE
0x80
引导指示符(Boot Indicator) 指明该分区是否是活动分区。
0x01BF
BYTE
0x01
开始磁头(Starting Head)
0x01C0
6位
0x01
开始扇区(Starting Sector) 只用了0~5位。后面的两位(第6位和第7位)被开始柱面字段所使用
0x01C1
10位
0x00
开始柱面(Starting Cylinder) 除了开始扇区字段的最后两位外，还使用了1位来组成该柱面值。开始柱面是一个10位数，最大值为1023
0x01C2
BYTE
0x07
系统ID(System ID) 定义了分区的类型，详细定义，请参阅图4
0x01C3
BYTE
0xFE
结束磁头(Ending Head)
0x01C4
6位
0xFF
结束扇区(Ending Sector) 只使用了0~5位。最后两位(第6、7位)被结束柱面字段所使用
0x01C5
10位
0x7B
结束柱面(Ending Cylinder) 除了结束扇区字段最后的两位外，还使用了1位，以组成该柱面值。结束柱面是一个10位的数，最大值为1023
0x01C6
DWORD
0x0000003F
相对扇区数(Relative Sectors) 从该磁盘的开始到该分区的开始的位移量，以扇区来计算
0x01CA
DWORD
0x00DAA83D
总扇区数(Total Sectors) 该分区中的扇区总数
