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1、硬盘主引导扇区(MBS)结构,代码已注释.txt-一人行,必会发情二人行,必会激情三人行,必有奸情就不会被珍惜。真实的女孩不完美，完美的女孩不真实。得之坦然，失之淡然，顺其自然，争其必然。硬盘主引导扇区（MBS）结构，代码已注释 有的网友反映第五部分MBR源代码看不懂，我注释一下我们经常遇到各种各样的硬盘故障，其中有相当部分是硬盘软故障，如有些朋友在安装Linux后，发现无法安装Windows等，但很多朋友由于在对硬盘的逻辑结构不是很了解，无法判断合解决该类问题。为了普及这些知识，增强大家的兴趣和做试验成功后的成就感，本人以提问的形式给大家展现这方面的知识，同时也提醒大家在实做时先用一个多余而
2、且无重要数据的硬盘做试验，免得造成不必要的损失。另外，对于汇编不了解但有一定计算机基础的朋友，建议自己查找资料进一步学习，也可以记下本文中的代码，实做中灵活应用。问题：我们在安装所有版本的Windows时，一般不管使用Win 9X的Fdisk命令对硬盘进行分区，还是由安装程序进行分区，基本上都只能分一个主分区和一个扩展分区，扩展分区里面又分若干逻辑分区，很少人尝试过分多个主分区或多个扩展分区，今天有空出下面问题，随便做了个试验（Linux下做直接读Linux分区的文件试验导致硬盘Linux彻底被破坏，干脆。），结果如下：10G硬盘分为了3个主分区，而且还可以从任何一个主分区启动，也就是说，3个
3、主分区装了3个操作系统。问题：（1）在只有基本的DOS情况下是如何做到的？（除了DOS，不允许用其它任何软件）（2）一块硬盘最多可分为几个主分区和几个扩展分区？ 目的：通过讨论，让大家（1）深刻理解硬盘0面0道1扇区的MBR+DPT+BRI结构；（2）掌握手动修改MBR和DPT的手段，具备手动备份和还原硬盘0面0道1扇区的能力；（3）了解计算机从硬盘启动的过程，了解编写多重启动程序的基本方法；（4）为将来学习其它操作系统打下良好的基础。 答案：（由于编辑窗口太小，可能有不少错误，也已修改不少，剩下的请指出）关键词：MBS- Master Boot Sector 主引导扇区MBRMaster B
4、oot Record 主引导记录DPTDisk Partition Table 硬盘分区表BRIBoot Record ID 引导记录标志CHS（Cylinder柱面，也就是磁道 编号0m Head 头，编号0-n Sector 扇区 编号1-t）参数。一、 硬盘结构和逻辑编号（1）硬盘物理结构传统硬盘由多个双面磁碟组成，每个面都有一个读写磁头，磁头编号从0开始，所谓0面就是指0磁头所对应的面；每个面被划为若干磁道，编号从负数开始，磁道数越小，越靠近磁碟边缘，因为线速度越大，所以读写速度也越快；用户只能使用0道以后的磁道，负磁道为硬盘所带的微处理器使用的一些代码（Fireware）和本硬盘一些
5、重要参数存放的地方；每个磁道又分为若干扇区（每个磁道扇区数量都一样），扇区的编号从1开始（不是从0开始哟！），每个扇区存放536（这个数记不清楚了，呵呵）多个字节，但共用户使用的只有512个字节，剩下的作为校验（CRC）和其它用途。这就是著名的硬盘寻址CHS（Cylinder柱面，也就是磁道 编号0m Head 头，编号0-n Sector 扇区 编号1-t）参数。对于CHS中参数中Cylinder柱，也就是磁道，用10个二进制数表示，所以最大为1024Head 头，用一个字节表示，最大为256个磁头Sector 扇区，用6为二进制数表示，所以最大为 641（不能用0呀）63所以使用CHS表示
6、的硬盘最大容量为1024X256X63X5128455716864字节8064M容量，这就是8G容量的由来。明显看出，外道比内道长，被划分为同样扇区数是非常浪费的。现代磁盘基本上也只有2个左右的磁碟，4个面左右，每个磁道上的扇区数量都不相同，一般使用LBA表示方法来表示每个扇区，所谓LBA指每个扇区都有一个编号，从0开始（负编号不给用户使用），为了与CHS方式兼容，硬盘内部代码使用了一种CHS-LBA映射的方式。（2）硬盘逻辑编号当一台计算机挂多个IDE硬盘时，LinuxUnix对硬盘的编号最为科学。它是这样处理的hda第一个IDE口主硬盘，hdb第一个IDE口从硬盘，hdc第二个IDE口主硬
7、盘，hdd第二个IDE口从硬盘，但对于BIOS,DOS和Windows，处理方式有点不一样，只要掌握下面原则就可以了（1） 上面4硬盘是连续编号，从小到大，光驱不算（2） 作为启动的硬盘编号最小，为0x80(16进制数)如第一个IDE口，主挂硬盘，从挂光驱，第二个ide口挂2个硬盘，BIOS设置从第二个主硬盘启动，则它们的编号为：第二个IDE主硬盘为0x80，第一个IDE主硬盘为0x81，第二个IDE从硬盘为0x82又如第一个IDE口主空，从挂硬盘，第二个IDE口主挂光驱，从挂硬盘，BIOS设置从第一个从硬盘启动，则它们的编号为：第一个IDE从硬盘为0x80，第二个IDE从硬盘为0x81二、
8、硬盘分区规范和制作多重启动程序的方法所谓对硬盘分区，直观意义上理解，是逻辑上把硬盘分为几个块。本来就象西瓜一样，你爱怎么切就怎么切，如在CHS参数方式下，你完全可以把0面全部扇区当成一个区。为了能保证各个操作系统的一致，所以制定了一个硬盘分区规范，如果你不按这个规范做，硬盘肯定只能被你自己开发的操作系统使用。这个规范规定：（1） CHS参数中0面0道1扇区为硬盘分区信息和引导代码扇区（Master Boot Sector MBS），也就是LBA=0的扇区；（2） 分区是按空心圆柱形（蛋卷形状）划分，如图所示 由于0面0道1扇区（MBS）保存启动代码和硬盘分区信息，如果这个扇区物理损坏，这个硬盘
9、也就无法进行分区，导致硬盘无法使用。但是对于现代硬盘，由于它内部使用的是映射机制，完全可以把个好的扇区映射过来，修复硬盘。很多硬盘修复软件可以做到这点，比较有名的是MHDD和PC3000对于这个重要扇区（512个字节）的规范为：MBRMaster Boot Record，主引导记录，共446个字节。规范并没有规定代码是什么，很多软件公司都有自己的MBR，如MS的MBR，Linux的Grub或Lilo，DM的等。我们常用的DOS下的Fdisk mbr其实就是使用MS的MBR覆盖这446个字节，Fdisk程序内部本身包含这段代码，有兴趣可以把Fdisk.EXE改名为Fdisk.Txt，再用记事本打
10、开，可以看到如下信息Invalid partition table.Error loading operating system.Missing operating system。MS的这段代码的功能是查找引导分区信息或者叫活动分区（在MBR后面）,如果没有或为2个以上，则显示以上信息,系统引导失败；否则再按引导分区项读对应引导扇区，判断结尾是否为55AA，是的话把CPU的控制权交给引导扇区对应的代码；否则引导失败。当然我们也可以编写自己的MBR，做多重启动，这个大家先反汇编MS的MBR，认真研究以后就不难了，呵呵。对于这个MBR，MS非常霸道，如果你安装了Linux的Grub，你就别想在这个
11、硬盘上安装Windows，这个问题在TPY BBS里面出现过多次（本人也回答过多次，对于一些人动不动就叫别人对硬盘低级格式化的做法有点反感），最快的解决方法是：Fdisk mbr，当然如果你的硬盘东西都不要的话，可以往MBS里面写一堆垃圾，破坏后面要说的BRI，让Windows安装程序认为MBS非法，然后在安装程序里面重新分区就可以了DPTDisk Partition Table 硬盘分区表，这是硬盘最重要的信息，这种信息被破坏，也就不知道硬盘是怎么分区的了，不过现在有些软件通过搜索可以找回分区信息，如easyrecovery.DPT共64个字节，分为4项，每项16个字节对应一个分区。分区规范
12、规定：一个硬盘可以有多个主分区(Primary Partition)，但最多只能有一个扩展分区（Extended Partition），一个扩展分区可以划分为多个逻辑分区，所以一个硬盘最多只能划为4个主分区或者3个主分区一个扩展分区。MS真懒，它的OS最多只让我们划一个主分区一个扩展分区，其它OS没这个问题。每个分区项的结构如下：偏移 内容 大小00h 0x80表示活动分区，00不活动 1BYTE，由于这个字节为MBR代码所识别，我们完全可以编写自己的MBR，不理会该字节内容，启动时选择所要启动的分区。甚至设置全部的分区为活动分区都可以。无论为怎么样填写，作为从盘，都能被操作系统所识别01h
13、分区开始磁头编号（面号） 1BYTE02h低6位 分区开始扇区号 6位二进制数02h高2位和03h 分区开始的柱面数，也叫道编号 10位二进制数04h 分区类型 1Byte,标识这个分区的类型，如果我们把这个直接内容修改了，会使得操作系统不能认出这个分区，间接保护了这个分区的资料，当然我们也可以往MBS写一堆垃圾来保护整个硬盘资料，当我们自己要用时，就恢复MBS05h 分区结束磁头编号 1Byte06h 分区结束的柱面和扇区，结构同上 2byte08h 该分区第一扇区到MBS的总扇区数量 4Byte0Ch 该分区的总扇区数量 4Byte分区类型：00h 未知类型或不用01h 12bit Fat
14、04h 16bit fat05h 扩展MS_DOS分区0Bh Fat32 容量最大2G0Ch Fat32 ,采用LBA模式，调用int13h扩展中断0Fh 扩展MS_DOS分区，Fat32 ,采用LBA模式，调用int13h扩展中断07h NTFS82h Linux83h Linux SwapBRIBoot Record ID 引导记录标志 接在DPT后面的最后2个字节为 55 AA，表示这个扇区是个正常的计算机启动时，BIOS把这个扇区读入内存，发现BRI不是55 AA，则会拒绝启动。如下面一个MBS内容0FA20200 33 C0 8E D0 BC 00 7C FB-50 07 50 1F
15、 FC BE 1B 7C 3.P.P.0FA20210 BF 1B 06 50 57 B9 E5 01-F3 A4 CB BE BE 07 B1 04 .PW.0FA20220 38 2C 7C 09 75 15 83 C6-10 E2 F5 CD 18 8B 14 8B 8,.u.0FA20230 EE 83 C6 10 49 74 16 38-2C 74 F6 BE 10 07 4E AC .It.8,t.N.0FA20240 3C 00 74 FA BB 07 00 B4-0E CD 10 EB F2 89 46 25 .t.F%0FA20250 96 8A 46 04 B4 06 3C 0E-74 11 B4 0B 3C 0C 74 05 .F.t.t.0FA20260 3A C4 75 2B 40 C6 46 25-06 75 24 BB AA 55 50 B4 .u+.F%.u$.UP.0FA20270 41 CD 13 58 72 16 81 FB-55 AA 75 10 F6 C1 01
