Linux磁盘管理之逻辑结构主引导扇区02

简介: 一、主引导扇区 主引导扇区位于硬盘的0磁道0柱面1扇区,共占用了63个扇区,但实际上只使用了512字节,由三大部分组成: 1、主引导记录MBR(Master Boot Record):占446字节。 负责检查硬盘分区表、寻找可引导分区并负责将可引导分区的引导扇区DBR装入内存,系统由此开始启动 2、分区表DPT(Disk Parttion Table):占64字节,每份16字节的4份硬盘分区表,记载了每个分区类型、大小和分区开始、结束位置等重要内容 3、分区有效标志(Magic Number):占2字节,固定为55AA。

一、主引导扇区

主引导扇区位于硬盘的0磁道0柱面1扇区,共占用了63个扇区,但实际上只使用了512字节,由三大部分组成:
1、主引导记录MBR(Master Boot Record):占446字节。 负责检查硬盘分区表、寻找可引导分区并负责将可引导分区的引导扇区DBR装入内存,系统由此开始启动
2、分区表DPT(Disk Parttion Table):占64字节,每份16字节的4份硬盘分区表,记载了每个分区类型、大小和分区开始、结束位置等重要内容
3、分区有效标志(Magic Number):占2字节,固定为55AA。
主引导扇区所在硬盘磁道上的其它扇区一般均空出,且这个扇区所在硬盘磁道是不属于分区范围内的,紧接着它后面才是分区内容,操作系统是无法读取的。广义的MBR包括整个扇区(引导程序、分区表、幻数),狭义的MBR仅仅指引导程序,不同操作系统MBR是不同的,用安装盘装系统可以重写硬盘MBR,而GHOST恢复C盘却不行,因此初次装系统或更换操作系统一般都用安装盘安装。

二、逻辑结构图

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三、BIOS如何加载MBR

电源开启之后,BIOS某个芯片上程序运行,开始检测电脑上的周围设备,检测完毕无误后开始按照管理员设定的BIOS启动顺序进行检测;常见的启动设备包括:光盘、硬盘、USB、网卡。假设设定的顺序就是上述的顺序,BIOS会先检测光盘的第一个扇区,查看扇区中是否有MBR存在,如果不存在则会检测第二个设备硬盘,读取硬盘的第一个扇区,如果没有MRB,则会继续读取USB设备;如果该扇区中有MBR,则会读取MBR程序,如果MBR程序有错误,则BIOS会停止下一个设备的检测,并发出错误信息;如果MBR程序没有错误,则执行MBR程序负责检查硬盘分区表、寻找可引导分区并负责将可引导分区的引导扇区(DBR)装入内存,系统由此开始启动。

四、磁盘分区

由于磁盘分区表只有64字节,每个分区信息需要16字节,也就是只能记录4个分区信息。分区可以是主分区和扩展分区,扩展分区本身没有记录分区信息,而通过扩展分区可以再次分区为逻辑分区,扩展分区最多可以分16个逻辑分区。因此我们可以设置的分区方案:
4个主分区P + 0个扩展分区E
3个主分区P + 1个扩展分区E(N个逻辑分区)
2个主分区P + 1个扩展分区E(N个逻辑分区)
1个主分区P + 1个扩展分区E(N个逻辑分区)

常见的做法是:3P + 1E。但是需要注意的是,在最后一个主分区时或者扩展分区时,一定要将磁盘剩余容量全部分配给该分区,否则硬盘剩余的磁盘空间就不能够再使用了。逻辑分区的编号永远是从5开始,不管有几个主分区,例如只有一个主分区,一个扩展分区,那么逻辑分区也是从5开始编号的。总之P + E <= 4;

五、常见问题

1、区分MBR区、DBR区、FAT区、DIR区、DATA区

1).0磁道0柱面区(MBR),包括广义MBR区 + 剩余未用62扇区。MBR通过检查DPT分区信息引导系统跳转至DBR。
2).DBR区,每个分区前的引导扇区,同时记录本区的参数。对于第一主分区它通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区,是操作系统可以直接访问的第一个扇区,DBR是由高级格式化程序所产生的。
3).其它区域:FAT文件分配表区+DIR根目录区+DATA数据区,操作系统可以直接访问。

2、分区、重装系统、格式化对各区影响

1).PM分区:不更改狭义MBR(446字节),只更改DPT分区表数值,当然也会更改新改变的分区。
2).安装盘装系统:更改狭义MBR(446字节)为相应系统的MBR,更改活动分区的引导扇区DBR为相应类型。
3).Ghost安装系统:不更改MBR,更改Ghost分区的引导扇区DBR为相应类型,不更改活动分区DBR。无论是将其克隆到其它主分区中,还是克隆到逻辑分区中,克隆软件都还将自动完成以下两项工作:一是更改boot.ini等系统文件的内容,使其能在新的分区运行;而是克隆系统文件.gho包中含有原分区的分区引导记录,克隆到其它主分区或逻辑分区时,都将新的分区创建引导分区,并将包中引导程序复制到该引导分区中,但不将该引导分区中的引导程序指向新分区中的系统文件。
4).格式化分区:不更改MBR,更改该分区的引导扇区为当前操作系统的引导扇区DBR为相应类型。

3、windows和Linux的MBR有何不同

像nt 5.x的mbr与nt 6.x的mbr均占用1个扇区,位于0磁道0柱面1扇区上,但是像GRUB4DOS占用多个扇区,它还占用0磁道0柱面部分未用扇区。

4、操作系统从硬盘启动需要哪些条件

1).正确的MBR信息
2).启动分区必须是活动的
3).启动分区上有正确的操作系统引导文件

5、如何设置正确的MBR和活动分区

1).写入MBR信息,可以写列方式:
a.使用光盘安装OS
b.使用光盘引导到复制文件前,或进入命令行fixmbr
c.将硬盘接上电脑,在Windows磁盘工具下初始化磁盘(经测试会写入Win98 MBR)
d.使用BOOTICE/DiskGenius等工具初始化MBR(最新版可写入nt5/nt6的mbr以启动Winxp/Vista/7/8/8.1)
e.使用GHOST全盘恢复(危险!可能更改446后面的分区表)

2)设置活动分区
a.使用光盘安装
b.将硬盘接上电脑,在Windows磁盘工具下设为活动
c.使用DiskGenius等工具

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