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盤結構，主引導記錄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 22:12
filex的文件系統(tǒng)看的云里霧里,，還是先總結下FAT的一些基本知識吧。
硬盤結構
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)，從外至里編號為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Cylinders×Heads×Sector個
扇區(qū),。
主引導扇區(qū)
主引導扇區(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)的控制權交由mbr來執(zhí)行。主引導扇區(qū)主要由三部分組成:主引導記錄 MBR（Master Boot Record或者Main
Boot Record）,、硬盤分區(qū)表 DPT（Disk Partition Table）和結束標志字三大部分組成,。
對于硬盤而言，一個扇區(qū)可能的字節(jié)數(shù)為128×2n
(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的主引導記錄中,，MBR的引導程序
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)有效結束標志,。
主引導記錄MBR（master boot record）
主引導記錄中包含了硬盤的一系列參數(shù)和一段引導程序。其中的硬盤引導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具有激活標志的分
區(qū)上的操作系統(tǒng),，并將控制權交給啟動程序,。MBR是由分區(qū)程序（如Fdisk）所產生的，它不依賴任何操作系統(tǒng),，而且硬盤引導程序也是可以改變的,，從而能
夠實現(xiàn)多系統(tǒng)引導。
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)結構信息,。
結束標志字
結束標志字55,，AA（偏移1FEH- 偏移1FFH）是MBR扇區(qū)的最后兩個字節(jié)，是檢驗主引導記錄是否有效的標志,。
電腦啟動過程
- BIOS 加電自檢 ( Power On Self Test -- POST )。BIOS執(zhí)行內存地址為 FFFF:0000H 處的跳轉指令,，跳轉到固化在ROM中的自檢程序處,，對系統(tǒng)硬件(包括內存)進行檢查。
- 讀取主引導記錄(MBR)扇區(qū),。當BIOS檢查到硬件正常并與 CMOS 中的設置相符后,，按照 CMOS 中對啟動設備的設置順序檢測可用的啟動設備。BIOS將相應啟動設備的第一個扇區(qū)(也就是MBR扇區(qū))讀入內存地址為0000:7C00H 處,。
- 檢查0000:7DFEH-0000:7DFFH(MBR的結束標志位)是否等于 AA55H，若不等于則轉去嘗試其他啟動設備,，如果沒有啟動設備滿足要求則顯示"NO ROM BASIC"然后死機,。
- 當檢測到有啟動設備滿足要求后，BIOS將控制權交給相應啟動設備,。啟動設備的MBR將自己復制到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)引導記錄區(qū),，Dos Boot Recorder,DBR)讀入內存地址 0000:7C00H 處,。
- 檢查0000:7DFEH-0000:7DFFH(DBR的結束標志位)是否等于 AA55H, 若不等于則顯示 : "Missing Operating System" 然后停止。
- 當檢測到有分區(qū)滿足要求后，MBR將控制權交給相應的活動分區(qū),。
for short：
BIOS -> 硬盤MBR -> 活動分區(qū)DBR -> 操作系統(tǒng)
主引導扇區(qū)與硬盤分區(qū)
從主引導扇區(qū)的結構可以知道,，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)結構的硬盤(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)結構的硬盤來說,，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),。
擴展分區(qū)中邏輯驅動器的引導記錄是鏈式的。每一個邏輯分區(qū)都有一個和MBR的分區(qū)表結構類似的擴展引導記錄(EBR),，其分區(qū)表的第一項指向該邏輯分區(qū)本
身的引導扇區(qū),，第二項指向下一個邏輯驅動器的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)。
藍色是主分區(qū),；綠,、紅、紫是邏輯分區(qū),；灰色包含著邏輯分區(qū)是擴展分區(qū),；
www./tutorials/Disk-Geometry.html
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