硬盘数据部分结构

一块硬盘最重要的两部分就是存储介质和电路板了，存储介质又叫做硬盘数据部分。硬盘数据部分又分为多个，比如MBR区、数据区，文件系统信息记录区等。

最重要的就是MBR区了，MBR（Main Boot Record），即为主引导记录区，位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。不过，在总共512bytes的主引导扇区中，MBR只占用了其中的 446个字节（偏移0--偏移1BDH），另外的64个字节（偏移1BEH--偏移1FDH）是DPT(Disk Partition Table磁盘分区表)区，最后两个字节"0x55AA"（偏移1FEH- 偏移1FFH）是分区的结束标志。这个整体构成了硬盘的主引导扇区。其结构如下图：

 

主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。其中的硬盘引导程序的主要作用是检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检以后引导具有激活标志的分区上的操作系统，并将控制权交给启动程序。MBR是由分区程序（如fdisk）所产生的，它不依赖任何操作系统，而且硬盘引导程序也是可以改变的，从而实现多系统共存。

 

分区表项的结构说明：

偏移	说明
0x0	0x80表示该分区为活动分区，该值为00H表示其余分区
0x1	该分区的起始磁头号
0x2	低6位表示该分区的起始扇区号，高两位表示该分区的起始柱面号的高两位。
0x3	该分区的其实柱面号的低8位，起始柱面号一共10位
0x4	文件系统类型标志，如0x00表示未使用，0x5或0x0F表示扩展分区，0x07表示NTFS分区，0x83表示Ext2，等等。
0x5	该分区的结束磁头号
0x6	低6位表示该分区的结束扇区号，高两位表示结束柱面号的高两位
0x7	该分区结束柱面号的低8为，总共10位
0x8	4字节的分区起始的相对逻辑扇区号，高位在高字节（小尾端）。
0xC	该分区的扇区数，高位在高字节（小尾端）。

比如：

当分区小于4时，无效的分区表项值都为0。

 

上面的每一个分区表项的第4个字节，即文件系统类型标志，有以下已经定义的值：

磁盘分区类型标志
00	空,DOS或Windows不允许使用,视为非法	5C	Priam Edisk
01	FAT12	61	Speed Stor
02	XENIX  root	63	GNU HURD or Sys
03	XENIX  usr	64	Novell Netware
06	FAT16 04 表示分区小于32M	65	Novell Netware
07	FAT16 04 表示分区小于32M	70	Disk Secure Mult
08	AIX	75	PC/IX
09	AIX  bootable	80	Old Minix
0A	OS/2  Boot Manage	81	Minix/Old Linux
0B	Win95 FAT32	82	Linux swap
0C	Win95 FAT32	83	Linux
0E	Win95 FAT16	84	0s/2 hidden C:
0F	Win95 Extended(大于 8GB)	85	Linux extended
10	OPUS	86	NTFS volume set
11	Hidden FAT12	87	NTFS volume set
12	Compaq diagmost	93	Amoeba
16	HiddenFAT16	94	Amoeba BBT
14	Hidden FAT16<32MB	A0	IBM Thinkpad hidden
17	Hidden HPFS/NTFS	A5	BSD/386
18	AST Windows swap	A6	Open BSD
1B	Hidden FAT32	A7	NextSTEP
1C	Hidden FAT32 partition (using LBA-mode INT 13 extensions)	B7	BSDI fs
		B8	BSDI swap
1E	Hidden LBA VFAT partition	BE	Solaris boot partition
24	NEC DOS	C0	DR-DOS/Novell DOS secured partition
3C	Partition Magic	C1	DRDOS/sec
40	Venix 80286	C4	DRDOS/sec
41	PPC Perp Boot	C6	DRDOS/sec
42	NTFS动态分区	C7	Syrinx
4D	QNX4.x	DB	CP/M/CTOS
4E	QNX4.x 2nd part	E1	DOS access
4F	QNX4.x 3rd part	E3	DOS r/0
50	OnTrack DM	E4	Speedstor
51	OnTrack DM6 Aux	EB	BeoS fs
52	CP/M	F1	SpeedStor
53	OnTrack DM6 Aux	F2	DOS 3.3+secondary partition
54	OnTrack DM6	F4	SpeedStor
55	EZ-Drive	FE	LAN step
56	Golden Bow	FF	BBT

 

一个硬盘可以有很多分区，但MBR分区表只有四项，怎么能突破这个限制呢？答案是扩展引导记录（EBR - Extended Boot Record），通过把MBR分区表中一项设为扩展分区（系统ID为0x05或0x0F），其分区表项指定扩展分区的起始位置和长度，在区（EBR）和MBR相同位置（0x1BE）放置另外一个分区表，一般称为扩展分区表，EBR的结构和MBR的结构是一样的，在相同的偏移位置也为分区表。扩展分区表的第一项指定扩展分区本逻辑分区的逻辑分区信息，如果还有更多的逻辑分区，扩展分区表的第二项指定下一个EBR的位置，否则为0。最后的两个分区表项总是为0。通过这种方式，一个硬盘上的分区数目就没有限制了。通常在EBR或MBR扇区之后的第63个扇区为分区的信息，或者说为文件系统的信息。