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引導扇區

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引導扇區(Boot Sector) 通常指設備的第一個扇區,用於加載並轉讓處理器控制權給操作系統
中文名
引導扇區
外文名
Boot Sector

引導扇區主引導扇區

硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區稱為主引導扇區,也叫主引導記錄MBR,該記錄佔用512個字節,它用於硬盤啓動時將系統控制權轉給用户指定的、在分區表中登記了某個操作系統分區。MBR的內容是在硬盤分區時由分區軟件寫入該扇區的,MBR不屬於任何一個操作系統,不隨操作系統的不同而不同,即使不同,MBR也不會夾帶操作系統的性質,具有公共引導的特性。但安裝某些多重引導功能的軟件或LINUX的LILO時有可能改寫它,它先於所有的操作系統被調入內存併發揮作用,然後才將控制權交給活動主分區內的操作系統。

引導扇區MBR成員

1.主引導程序代碼,佔446字節
2. 磁盤簽名
3.硬盤分區表DPT,佔64字節
4.主引導扇區結束標誌55AAH
硬盤的主引導程序代碼是從偏移0000H開始到偏移01BDH結束的446字節;主引導程序代碼包括一小段執行代碼。啓動PC 機時,系統首先對硬件設備進行測試,成功後進入自舉程序INT 19H;然後讀系統磁盤0柱面、0磁頭、1扇區的主引導扇區MBR的內容到內存指定單元0:7C00 首地址開始的區域,並執行MBR程序段。 [1] 

引導扇區MBR功能

1.掃描分區表查找活動分區
2.尋找活動分區的起始扇區;
3.將活動分區的引導扇區讀到內存;
4.執行引導扇區的運行代碼。
如果主引導代碼未完成這些功能,系統顯示下列錯誤信息
Invalid partition table
Error loading operating system
Missing operating system

引導扇區分區引導扇區

分區引導扇區也稱DBR,是由FORMAT高級格式化命令寫到該扇區的內容,DBR是由硬盤的MBR裝載的程序段。DBR裝入內存後,即開始執行該引導程序段,其主要功能是完成操作系統的自舉並將控制權交給操作系統。每個分區都有引導扇區,但只有被設為活動分區才會被MBR裝的DBR入內存運行。

引導扇區DBR成員

1.跳轉指令,佔用3個字節的跳轉指令將跳轉至引導代碼。
2.廠商標識和DOS版本號,該部分總共佔用8個字節。
3.BPB(BIOS Parameter Block, BIOS 參數塊)。
4.操作系統引導程序。
5.結束標誌字,結束標誌佔用2個字節,其值為AA55
DBR中的內容除了第5部分結束標誌字固定不變之外,其餘4個部分都是不確定的,其內容將隨格式化所用的操作系統版本及硬盤的邏輯盤參數的變化而變化。

引導扇區FAT32分區引導扇區

引導扇區是FAT32文件系統的第一個扇區,也稱為DBR扇區。
FAT卷的BPB和擴展BPB域:
字節偏移域長度域名和定義
0x03 8字節 OEM號
0x0B 2字節 每扇區字節數
0x0D 1字節 每簇扇區數
0x0E 2字節 保留扇區數
0x10 1字節 FAT表個數
0x11 2字節 根目錄項數
0x13 2字節 扇區總數
0x15 1字節 介質描述符
0x16 2字節 每FAT扇區數
0x18 2字節 每磁道扇區數
0x1A 2字節 磁頭數
0x1C 4字節 特殊隱含扇區數
0x20 4字節 總扇區數
0x24 4字節 每個FAT表大小扇區數
0x28 2字節 標記,確定FAT表工作方式,如果bit7為1則只有一個FAT表是活動的,同時由bit0~bit3對其進行描述,否則兩份FAT互為鏡像
0x2A 2字節 版本號
0x2C 4字節 根目錄起始簇號,通常為2號
0x30 2字節 FSINFO所在扇區,通常位於1號扇區
0x32 2字節 備份引導扇區位置,通常為6號扇區
0xFE 2字節 簽名值“55AA”

引導扇區NTFS分區引導扇區

對於NTFS分區來説,分區引導扇區DBR只佔用一個扇區,並且在該分區的最後一個扇區做了備份;NTFS的引導扇區也是完成引導和定義分區參數,NTFS分區的引導扇區不是分區的充分條件,它要求必須MFT中的系統記錄如$MFT等正常該分區才能正常訪問。 [2] 
NTFS卷的BPB和擴展BPB域:
字節偏移 域長度 域名和定義
0x03 2字節 OEM
0x0B 2字節 扇區字節數
0x0D 1字節 每簇扇區數
0x0E 2字節 保留扇區
0x10 4字節 未使用
0x15 1字節 介質描述符
0x16 2字節 未使用
0x18 2字節 每磁道扇區數
0x1A 2字節 磁頭
0x1C 4字節 隱藏扇區數
0x20 4字節 NTFS不使用
0x24 4字節 NTFS不使用
0x28 8字節 總扇區數
0x30 8字節 文件$MFT的起始簇號
0x38 8字節 文件$MFT備份簇號
0x40 4字節 每個文件記錄段佔的簇數
0x44 4字節 每個索引塊佔的簇數
0x48 8字節 卷系列號
0x50 4字節 校驗和
0x54 426字節 引導代碼
0x1F 2字節 簽名值“55AA”
參考資料
  • 1.    劉偉.數據恢復技術深度揭秘:電子工業,2010.5
  • 2.    馬林.數據重現:清華大學,2009.4