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MBR的结构

InfoTech / by: 多肉 / 发布:2017年6月13日 / 7次阅读 / 暂无评论
标签:计算机   / 最后修改时间: 2017-06-13 19:50:56

InfoTech / 2017年6月13日 / 7次阅读 / 标签:计算机  

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MBR是Master Boot Record的缩写,它位于硬盘的第一个扇区,512Byte。对于使用BIOS启动的计算机,BIOS在完成POST和初始化之后,根据CMOS中设定的启动顺序选择引导设备。如果引导设备设置为硬盘,那么BIOS就会去读取硬盘的第一个扇区的这512个byte。这512个byte里面,包含了一段引导程序,一个分区表和Magic Number。其结构如下图:

MBR的结构

MBR的结构

如果这512个字节的最后两个字节(Magic Number)是0x55和0xAA,表明这个设备可以用于启动;如果不是,表明设备不能用于启动,控制权于是被转交给"启动顺序"中的下一个设备。

因此,MBR包含三个部分:

(1) 第1-446字节:调用操作系统的机器码。

(2) 第447-510字节:分区表(Partition table)。

(3) 第511-512字节:主引导记录签名(0x55和0xAA)。

分区表的长度只有64个字节,里面又分成四项,每项16个字节。所以,一个硬盘最多只能分四个一级分区,又叫做"主分区"。每个主分区的16个字节,由6个部分组成:

(1) 第1个字节:如果为0x80,就表示该主分区是激活分区,控制权要转交给这个分区。四个主分区里面只能有一个是激活。

(2) 第2-4个字节:主分区第一个扇区的物理位置(柱面、磁头、扇区号等等)。

(3) 第5个字节:主分区类型。

(4) 第6-8个字节:主分区最后一个扇区的物理位置。

(5) 第9-12字节:该主分区第一个扇区的逻辑地址。

(6) 第13-16字节:主分区的扇区总数。

最后的四个字节("主分区的扇区总数"),决定了这个主分区的长度。也就是说,一个主分区的扇区总数最多不超过2的32次方。

如果每个扇区为512个字节,就意味着单个分区最大不超过2TB。再考虑到扇区的逻辑地址也是32位,所以单个硬盘可利用的空间最大也不超过2TB。如果想使用更大的硬盘,只有2个方法:一是提高每个扇区的字节数,二是使用GPT。

随着硬盘越来越大,四个主分区已经不够了,需要更多的分区。但是,分区表只有四项,因此规定有且仅有一个区可以被定义成"扩展分区"(Extended partition)。所谓"扩展分区",就是指这个区里面又分成多个区。这种分区里面的分区,就叫做"逻辑分区"(logical partition)。

计算机先读取扩展分区的第一个扇区,叫做"扩展引导记录"(Extended boot record,缩写为EBR)。它里面也包含一张64字节的分区表,但是最多只有两项(也就是两个逻辑分区)。计算机接着读取第二个逻辑分区的第一个扇区,再从里面的分区表中找到第三个逻辑分区的位置,以此类推,直到某个逻辑分区的分区表只包含它自身为止(即只有一个分区项)。因此,扩展分区可以包含无数个逻辑分区。

不过,在MBR只能支持最大2TB分区的情况下,划分过多的逻辑分区毫无意义,多建几个文件夹看起来更加简单。一般个人使用的电脑,两个分区足以,一个用来装系统,一个用来装各种文件。

如果硬盘很大,比如超过2TB,这时候可以考虑GPT和UEFI来构建系统的启动。BIOS+MBR是过去主流的技术,现在主流的是UEFI+GPT。现在买的电脑,出厂基本都是UEFI,不过也可以通过设计切换回原来熟悉的BIOS。

-- (*^-^*) --

本文链接:http://www.maixj.net/ict/mbr-15795
云上小悟 麦新杰(QQ:1093023102)

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