系统引导过程及硬盘分区结构论述

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1、系统引导过程及硬盘分区结构论述一、系统引导过程简介系统引导过程主要由以下几个步骤组成(以硬盘启动为例)1、开机;2、BIOS加电自检(POST---PowerOnSelfTest),内存地址为0fff:0000;3、将硬盘第一个扇区(0头0道1扇区,也就是BootSector)读入内存地址0000:7c00处;4、检查(WORD)0000:7dfe是否等于0xaa55.若不等于则转去尝试其他介质;如果没有其他启动介质,则显示”NoROMBASIC”,然后死机;5、跳转到0000:7c00处执行MBR中的程式;6、MBR先将自己复制到0000:0600处,然后继续执行;7、在主分区表中搜索标志为

2、活动的分区.如果发现没有活动分区或不止一个活动分区,则停止;8、将活动分区的第一个扇区读入内存地址0000:7c00处;9、检查(WORD)0000:7dfe是否等于0xaa55,若不等于则显示“MissingOperatingSystem”,然后停止,或尝试软盘启动;10、跳转到0000:7c00处继续执行特定系统的启动程式;11、启动系统.以上步骤中(2),(3),(4),(5)步由BIOS的引导程式完成;(6),(7),(8),(9),(10)步由MBR中的引导程式完成.一般多系统引导程式(如SmartBootManager,BootStar,PQBoot等)都是将标准主引导记录替换成自

3、己的引导程式,在运行系统启动程式之前让用户选择想要启动的分区.而某些系统自带的多系统引导程式(如LILO,NTLoader等)则能将自己的引导程式放在系统所处分区的第一个扇区中,在Linux中即为两个扇区的SuperBlock.注：以上步骤中使用的是标准的MBR,多系统引导程式的引导过程和此不同.二、硬盘结构及参数3D参数(DiskGeometry):CHS(Cylinder/Head/Sector)C-Cylinder柱面数表示硬盘每面盘片上有几条磁道,最大为1024(用10个二进制位存储);H-Head磁头数表示硬盘总共有几个磁头,也就是几面盘片,最大为256(用8个二进制位存储);S-S

4、ector扇区数表示每条磁道上有几个扇区,最大为63(用6个二进制位存储).1、引导扇区BootSector组成BootSector也就是硬盘的第一个扇区,他由MBR(MasterBootRecord),DPT(DiskPartitionTable)和BootRecordID三部分组成.MBR又称为主引导记录,占用BootSector的前446个字节(0~0x1BD),存放系统主引导程式(他负责从活动分区中装载并且运行系统引导程式).DPT即主分区表占用64个字节(0x1BE~0x1FD),记录磁盘的基本分区信息.主分区表分为四个分区项,每项16个字节,分别记录每个主分区的信息(因此最多能有四

5、个主分区).BootRecordID即引导区标记占用两个字节(0x1FE~0x1FF),对于合法引导区,他等于0xaa55,这是判别引导区是否合法的标志).BootSecor具体结构如图：2、分区表结构简介分区表由四个分区项构成,每一项结构如下:BYTEState:分区状态,0=未激活,0x80=激活(注意此项);BYTEStartHead:分区起始磁头号;WORDStartSC:分区起始扇区和柱面号,底字节的底6位为扇区号,高2位为柱面号的第9,10位,高字节为柱面号的低8位;BYTEType:分区类型,如0x0B=FAT32,0x83=Linux等,00表示此项未用;BYTEEndHead

6、:分区结束磁头号;WORDEndSC:分区结束扇区和柱面号,定义同前;DWORDRelative:在线性寻址方式下的分区相对扇区地址(对于基本分区即为绝对地址);DWORDSectors:分区大小(总扇区数).在DOS或视窗系统系统下,基本分区必须以柱面为单位划分(Sectors*Heads个扇区),如对于CHS为764/256/63的硬盘,分区的最小尺寸为256*63*512/1048576=7.875MB.由于硬盘的第一个扇区已被引导扇区占用,所以一般来说,硬盘的第一个磁道(0头0道)的其余62个扇区是不会被分区占用的.某些分区软件甚至将第一个柱面全部空出来.扩展分区结构如图：硬盘分区表(

7、DPT)偏移地址字节数含义分析01BE1分区类型：00表示非活动分区；80表示活动分区；其他为无效分区01BF~01C13分区的起始地址(磁头/扇区/柱面)：通常第一分区的起始地址开始于1磁头0柱面1扇区,因此这三个字节应为01010001C21常?的分区操作系统的类型：00[none-use]      04[DOS  FAT1606[DOS  FAT16>32M]  07[NTFS(OS/2)