詳解硬盤mbr

1、硬盤分區(qū)表知識硬盤分區(qū)表知識——詳解硬盤詳解硬盤MBR硬盤是現(xiàn)在計算機上最常用的存儲器之一。我們都知道，計算機之所以神奇，是因為它具有高速分析處理數(shù)據的能力。而這些數(shù)據都以文件的形式存儲在硬盤里。不過，計算機可不像人那么聰明。在讀取相應的文件時，你必須要給出相應的規(guī)則。這就是分區(qū)概念。分區(qū)從實質上說就是對硬盤的一種格式化。當我們創(chuàng)建分區(qū)時，就已經設置好了硬盤的各項物理參數(shù)，指定了硬盤主引導記錄（即MasterBootRecd，一般簡稱為

2、MBR）和引導記錄備份的存放位置。而對于文件系統(tǒng)以及其他操作系統(tǒng)管理硬盤所需要的信息則是通過以后的高級格式化，即Fmat命令來實現(xiàn)。面、磁道和扇區(qū)硬盤分區(qū)后，將會被劃分為面（Side）、磁道（Track）和扇區(qū)（Sect）。需要注意的是，這些只是個虛擬的概念，并不是真正在硬盤上劃軌道。先從面說起，硬盤一般是由一片或幾片圓形薄膜疊加而成。我們所說，每個圓形薄膜都有兩個“面”，這兩個面都是用來存儲數(shù)據的。按照面的多少，依次稱為0面、1面、2

3、面……由于每個面都專有一個讀寫磁頭，也常用0頭(head)、1頭……稱之。按照硬盤容量和規(guī)格的不同，硬盤面數(shù)(或頭數(shù))也不一定相同，少的只有2面，多的可達數(shù)十面。各面上磁道號相同的磁道合起來，稱為一個柱面(Cylinder)。上面我們提到了磁道的概念。那么究竟何為磁道呢？由于磁盤是旋轉的，則連續(xù)寫入的數(shù)據是排列在一個圓周上的。我們稱這樣的圓周為一個磁道。如果讀寫磁頭沿著圓形薄膜的半徑方向移動一段距離，以后寫入的數(shù)據又排列在另外一個磁道上

4、。根據硬盤規(guī)格的不同，磁道數(shù)可以從幾百到數(shù)千不等；一個磁道上可以容納數(shù)KB的數(shù)據，而主機讀寫時往往并不需要一次讀寫那么多，于是，磁道又被劃分成若干段，每段稱為一個扇區(qū)。一個扇區(qū)一般存放512字節(jié)的數(shù)據。扇區(qū)也需要編號，同一磁道中的扇區(qū)，分別稱為1扇區(qū)，2扇區(qū)……計算機對硬盤的讀寫，處于效率的考慮，是以扇區(qū)為基本單位的。即使計算機只需要硬盤上存儲的某個字節(jié)，也必須一次把這個字節(jié)所在的扇區(qū)中的512字節(jié)全部讀入內存，再使用所需的那個字節(jié)。不

5、過，在上文中我們也提到，硬盤上面、磁道、扇區(qū)的劃分表面上是看不到任何痕跡的，雖然磁頭可以根據某個磁道的應有半徑來對準這個磁道，但怎樣才能在首尾相連的一圈扇區(qū)中找出所需要的某一扇區(qū)呢？原來，每個扇區(qū)并不僅僅由512個字節(jié)組成的，在這些由計算機存取的數(shù)據的前、后兩端，都另有一些特定的數(shù)據，這些數(shù)據構成了扇區(qū)的界限標志，標志中含有扇區(qū)的編號和其他信息。計算機就憑借著這些標志來識別扇區(qū)。硬盤的數(shù)據結構在上文中，我們談了數(shù)據在硬盤中的存儲的一般原

6、理。為了能更深入地了解硬盤，我們還必須對硬盤的數(shù)據結構有個簡單的了解。硬盤上的數(shù)據按照其不同的特點和作用大致可分為5部分：MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、DIR區(qū)和DATA區(qū)。我們來分別介紹一下：1、MBR區(qū)MBR（MainBootRecd主引導記錄區(qū)）位于整個硬盤的0磁道0柱面1扇區(qū)。不過，在總共512字節(jié)的主引導扇區(qū)中，MBR只占用了其中的446個字節(jié)，另外的64個字節(jié)交給了DPT（DiskPartitionTable硬盤分區(qū)表），最

7、后兩個字節(jié)“55，AA”是分區(qū)的結束標志。這個整體構成了硬盤的主引導扇區(qū)。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Fdiskexe）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，從而實現(xiàn)多系統(tǒng)共存。硬盤工作時，盤片以設計轉速高速旋轉，設置在盤片表面的磁頭則

8、在電路控制下徑向移動到指定位置然后將數(shù)據存儲或讀取出來。當系統(tǒng)向硬盤寫入數(shù)據時，磁頭中“寫數(shù)據”電流產生磁場使盤片表面磁性物質狀態(tài)發(fā)生改變，并在寫電流磁場消失后仍能保持，這樣數(shù)據就存儲下來了；當系統(tǒng)從硬盤中讀數(shù)據時，磁頭經過盤片指定區(qū)域，盤片表面磁場使磁頭產生感應電流或線圈阻抗產生變化，經相關電路處理后還原成數(shù)據。因此只要能將盤片表面處理得更平滑、磁頭設計得更精密以及盡量提高盤片旋轉速度，就能造出容量更大、讀寫數(shù)據速度更快的硬盤。這是因

9、為盤片表面處理越平、轉速越快就能越使磁頭離盤片表面越近，提高讀、寫靈敏度和速度；磁頭設計越小越精密就能使磁頭在盤片上占用空間越小，使磁頭在一張盤片上建立更多的磁道以存儲更多的數(shù)據。二、硬盤的邏輯結構：二、硬盤的邏輯結構：硬盤由很多盤片(platter)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。每個盤片被劃分成若干個同心圓磁道(邏輯上的，是不可見的。)每個盤片

10、的劃分規(guī)則通常是一樣的。這樣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)(Sect)，通常的容量是512byte，并按照一定規(guī)則編號為1、2、3……形成CylindersHeadsSect個扇區(qū)。這三個參數(shù)即是硬盤的物理參數(shù)。我們下面的很多實踐需要深刻理解這三個參數(shù)的意義。硬盤存儲數(shù)據是根據電、磁轉換原理實現(xiàn)的。硬盤由

11、一個或幾個表面鍍有磁性物質的金屬或玻璃等物質盤片以及盤片兩面所安裝的磁頭和相應的控制電路組成(圖1)，其中盤片和磁頭密封在無塵的金屬殼中。三、磁盤引導原理：三、磁盤引導原理：3.1MBR(masterbootrecd)扇區(qū)：計算機在按下power鍵以后，開始執(zhí)行主板bios程序。進行完一系列檢測和配置以后。開始按bios中設定的系統(tǒng)引導順序引導系統(tǒng)。假定現(xiàn)在是硬盤。Bios執(zhí)行完自己的程序后如何把執(zhí)行權交給硬盤呢。交給硬盤后又執(zhí)行存儲在

12、哪里的程序呢。其實，稱為mbr的一段代碼起著舉足輕重的作用。MBR(masterbootrecd)即主引導記錄，有時也稱主引導扇區(qū)。位于整個硬盤的0柱面0磁頭1扇區(qū)(可以看作是硬盤的第一個扇區(qū))，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。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1F