硬盘主引导扇区MBS结构代码已注释Word文档下载推荐.docx

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关键词：

MBS-MasterBootSector主引导扇区

MBR－MasterBootRecord主引导记录

DPT－DiskPartitionTable硬盘分区表

BRI－BootRecordID引导记录标志

CHS－（Cylinder柱面，也就是磁道编号0－mHead头，编号0-nSector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0－mHead头，编号0-nSector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1024

Head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64－1（不能用0呀）＝63

所以使用CHS表示的硬盘最大容量为

1024X256X63X512＝8455716864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、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（MasterBootSectorMBS），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：

MBR—MasterBootRecord，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Fdiskmbr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，再用记事本打开，可以看到如下信息Invalidpartitiontable.Errorloadingoperatingsystem.Missingoperatingsystem。

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，你就别想在这个硬盘上安装Windows，这个问题在TPYBBS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：

Fdiskmbr，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

DPT—DiskPartitionTable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。

分区规范规定：

一个硬盘可以有多个主分区（PrimaryPartition），但最多只能有一个扩展分区（ExtendedPartition），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

00h0x80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分区开始磁头编号（面号）1BYTE

02h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MBS

05h分区结束磁头编号1Byte

06h分区结束的柱面和扇区，结构同上2byte

08h该分区第一扇区到MBS的总扇区数量4Byte

0Ch该分区的总扇区数量4Byte

分区类型：

00h未知类型或不用

01h12bitFat

04h16bitfat

05h扩展MS_DOS分区

0BhFat32容量最大2G

0ChFat32,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

07hNTFS

82hLinux

83hLinuxSwap

BRI――BootRecordID引导记录标志接在DPT后面的最后2个字节为55AA，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55AA，则会拒绝启动。

如下面一个MBS内容

0FA2020033C08ED0BC007CFB-5007501FFCBE1B7C3......P.P....

0FA20210BF1B065057B9E501-F3A4CBBEBE07B104...PW...........

0FA20220382C7C09751583C6-10E2F5CD188B148B8,.u...........

0FA20230EE83C61049741638-2C74F6BE10074EAC....It.8,t....N.

0FA202403C0074FABB0700B4-0ECD10EBF2894625.t...........F%

0FA20250968A4604B4063C0E-7411B40B3C0C7405..F....t....t.

0FA202603AC4752B40C64625-067524BBAA5550B4.u+@.F%.u$..UP.

0FA2027041CD1358721681FB-55AA7510F6C10174A..Xr...U.u....t

0FA202800B8AE0885624C706-A106EB1E886604BF....V$.......f..

0FA202900A00B801028BDC33-C983FF057F038B4E.......3.......N

0FA202A025034E02CD137229-BE4607813EFE7D55%.N...r）.F...}U

0FA202B0AA745A83EF057FDA-85F67583BE2707EB.tZ.......u..'

..

0FA202C08A98915299034608-13560AE812005AEB...R..F..V....Z.

0FA202D0D54F74E433C0CD13-EBB8000080583017.Ot.3........X0.

0FA202E05633F65656525006-5351BE1000568BF4V3.VVRP.SQ...V..

0FA202F05052B800428A5624-CD135A588D641072PR..B.V$..ZX.d.r

0FA203000A4075014280C702-E2F7F85EC3EB7449.@u.B......^..tI

0FA203106E76616C69642070-6172746974696F6Envalidpartition

0FA20320207461626C650045-72726F72206C6F61table.Errorloa

0FA2033064696E67206F7065-726174696E672073dingoperatings

0FA20340797374656D004D69-7373696E67206F70ystem.Missingop

0FA2035065726174696E6720-73797374656D0000eratingsystem..

0FA203600000000000000000-0000000000000000................

0FA203700000000000000000-0000000000000000................

0FA203800000008BFC1E578B-F5CB000000000000......W.........

0FA203900000000000000000-0000000000000000................

0FA203A00000000000000000-0000000000000000................

0FA203B00000000000000000-000000000000

以上是MBR

8001................

0FA203C001000BFE7F7E3F00-000080E25D000000.....~.....]...

0FA203D0417F05FEFF0FBFE2-5D00514C62000000A.......].QLb...

0FA203E00000000000000000-0000000000000000................

0FA203F00000000000000000-000000000000

以上是DPT

55AA..............U.

最后这个是BRI了，呵呵

共2个分区，一个主分区（分区类型为0B）＋一个扩展分区（分区类型为05）

第一个分区信息

800101000BFE7F7E3F00-000080E25D00

80－这是一个活动分区

01－分区起始磁头号为1，也就是0头0道除了MBS使用一个扇区以外其它没有使用，我们可以在那里保存MBS内容（备份呀），也可以放代码，因为446个字节也许不够我们用，呵呵

0100＝000000100000000,分区开始扇区数为000001=1，开始磁道数为0000000000=0

0B--Fat32主分区

FE－－分区结束磁头数FE=254，可以看出在CHS模式下，该硬盘有255个磁头

7F7E＝0111111101111110，分区结束扇区数111111（b）＝63

分区结束磁道数0101111110＝382

3F00-0000－分区前面的扇区数为0000003F=63，刚好是0道所占的扇区数

80E25D00－分区的总扇区数为005DE280=6152832,6152832X512（1024X1024）=3004.3125M=3G，完全正确！

三、使用BIOS直接对硬盘操作方法

（1）BIOS中断int13

BIOS已经为我们准备了读写磁盘的代码，这就是Int13（13h号中断），但很多操作系统在启动完成后都不使用这些代码，而使用扩展的LBA访问模式（驱动程序所带的代码），以突破8G容量的限制和实现DMA访问模式。

另外在Winnt以上版本OS，由于MBS是重要的信息区，系统禁止用户对MBS进行读写操作，全部的防病毒软件也对该扇区进行了保护。

所以只有DOS和Win9X才能使用int13h访问MBS

调用int13h的入口参数为

ah=2读磁盘＝3写磁盘

入口参数：

AH=功能号，02为读盘操作；

03为写磁盘；

AL=一次读取的扇区数

;

ESBX=读入内存的起始地址

CH=10位柱面号的低8位；

CL：

高两位是10位柱面号的高两位，低6位是扇区号

DH=磁头号；

DL=驱动器号，00代表第一个软驱；

对于硬盘是硬盘编号，0x80为第一个硬盘，也就是系统启动的硬盘

（2）Debug使用方法

在DOS的DEBUG程序里面，我们可以编写简单的汇编程序，如使用A命令则是输入代码，使用U命令是反汇编，具体大家可以查找相应的教材，也可以使用命令得到帮助，如

注在DEBUG里面，所有数据全部为16进制数

CWINDOWSdebug

-（注获取帮助）

assembleA[address]

compareCrangeaddress

dumpD[range]

enterEaddress

fillFrangelist

goG[=address][addresses]

hexHvalue1value2

inputIport

loadL[address][drive][firstsector][number]

moveMrangeaddress

nameN[pathname][arglist]

outputOportbyte

proceedP[=address][number]

quitQ

registerR[register]

searchSrangelist

traceT[=address][value]

unassembleU[range]

writeW[address][drive][firstsector][number]

allocateexpandedmemoryXA[#pages]

deallocateexpandedmemoryXD[handle]

mapexpandedmemorypagesXM[Lpage][Ppage][handle]

displayexpandedmemorystatusXS

-a100（注从100开始汇编代码）

0FA20100movax,201（注ah＝2，读磁盘，al=1读一个扇区，如果是写一个扇区，就改为movax,301）

0FA20103movbx,200（注内容放在200处）

0FA20106movcx,1（注ch＝0，cl=1，0面1扇区）

0FA20109movdx,80（注dh＝0，0道，dl=80第一个硬盘，即启动硬盘）

0FA2010Cint13（注执行磁盘操作代码）

0FA2010Eint20（注：

程序结束）

0FA20110

-

-u100（注反汇编）

0FA20100B80102MOVAX,0201

0FA20103BB0002MOVBX,0200

0FA20106B90100MOVCX,0001

0FA20109BA8000MOVDX,0080

0FA2010CCD13INT13

0FA2010ECD20INT20

0FA201100283470DADDAL,[BP+DI+0D47]

0FA2011402806F0AADDAL,[BX+SI+0A6F]

0FA201182480ANDAL,80

0FA2011A47INCDI

0FA2011B0A34ORDH,[SI]

0FA2011D00910F83ADD[BX+DI+830F],DL

-g（注运行）

Programterminatednormally

-d200（显示读出来的结果，MBS）

-d

0FA202B0AA745A83EF057FDA-85F67583