3 MBR分区说明

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李延 LV6 2022-06-24

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# 1 说明

**主引导记录**（Master Boot Record，缩写：MBR）。又叫做**主引导扇区**，是计算机开机后访问硬盘时所必须要读取的首个扇区，它在硬盘上的三维地址为（柱面，磁头，扇区）＝（0，0，1）。

MBR 根据 引导扇区 将 磁盘最多分为4个分区，对应在我们电脑上就是不同的盘如：c盘、D盘。同时引导扇区的点440个字符为代码区，也就是我们之前写的代码区域。

在计算机启动时，bios会自动识别，如果你的磁盘主引导扇区结尾字符为0x55AA，则会自动加载主引导扇区的代码（512个字节），将你的代码加载至内存0x7c00处，并开始执行，而我们的操作系统也将会通过这部分的代码加载整个系统。

# 2 MBR格式

MBR位于整个磁盘的第一扇区，因为现在磁盘已经基本不使用机械硬盘。所以这里不多做介绍。我们只需要了解一个扇区为512kb，而引导扇区就位于磁盘的第一个扇区，也就是最开始的512kb。其格式如下：

![image-20220610213950686](https://www.lioyan.cn/data/image-20220610213950686.png)

这里我们需要关注的结果点为：

- 代码区 （440字节）
- 标准MBR分区表规划 （64字节），每个分区16字节
- MBR标志位（最后2字节）

我们回头再看一下我们之前编译后的代码

![image-20220610140517383](https://www.lioyan.cn/data/image-20220610140517383.png)

我们发现字节的代码也是在最开始的440字节内，而在0x1F0行的最后也就是刚才说的MBR标志位0x55AA。因为我们的虚拟硬盘还没有建立分区，所以中间的分区表规划全是0.

## 2.1 对应代码

在我们上也章节中，最后的两行代码如下：

```asm
.org 510
boot_flag:
   .word 0xAA55
```

因为我们的代码明显没有达到512字节，所以我们将我们的代码扩展至510。而且在最后再加上标志位0x 55AA。 刚好512个字节。

## 3 MBR 分区表规划

对于分区表规划的64字符，分为4个分区。每个占16个字节。它的作用就是描述每个分区所在位置已经大小。具体格式如下：

![image-20220610214420597](https://www.lioyan.cn/data/image-20220610214420597.png)

**注意** 这里我们因为是虚拟磁盘，采用LBA模式，与CHS相关的字段，我们可以忽略。只关注一下几个区域

-  分区状态： 80 分区表示活动分区，一般指 安装了操作系统。
-  文件系统标志位：表示哪个文件系统，fat32格式对应0x0c
-  分区其实相对扇区号：块号，表示我们分区的位置
-  分区总的分区数：表示我们分区的大小

## 3.1 解析虚拟盘

我们在我们的虚拟盘中添加新的分区，查看对应的内容，是否与我们分析一致。

### 3.1.1 初始化磁盘

首先，与我们上次步骤一样，创建一个新的虚拟盘，并初始化为MBR格式

![image-20220611204954281](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611204954281.png)

![image-20220611205023264](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205023264.png)

使用winhex的打开磁盘查看我们新建的磁盘

![image-20220611205109060](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205109060.png)

![image-20220611205145288](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205145288.png)

这个时候，我们看到在代码区已经有内容了，并且标志位为0x55AA。但因为我们还没有创建分区，所以4个分区表都为0.

![image-20220611205241449](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205241449.png)

### 3.1.2 创建分区

我们创建一个新的FAT32格式的分区。

![image-20220611205440766](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205440766.png)

![image-20220611205508062](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205508062.png)

![image-20220611205541996](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205541996.png)

这个时候，就可以在我们的电视上看到一个新的盘

![image-20220611205630375](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205630375.png)

我们回头在查看虚拟硬盘的内容

![image-20220611205726813](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611205726813.png)

返现已经有了关于我们新建磁盘的内容。

### 3.1.3 定位分区位置。

我们把这16个字节复制出来，如下：

00 02 03 00 0c 53 03 10 80 00 00 00 00 00 04 00

根据之前的解析，我们分析一下这16个字节，注意：这里的所有数据都是小端展示，所以解析是，要反着看。

-  分区状态：第1个字节，00 标志非活动分区
-  文件系统标志位：第5个字节，0c，表示fat32格式
-  分区其实相对扇区号：第9-12字节，80 00 00 00 。 转换为10进制，也就是第0x80 个扇区，转换10进制后，再乘以512，计算为字节：65536。就是我这个分区在从磁盘的65536 个字节处开始。
-  分区总的分区数：第13-16字节，00 00 04 00。 计算大小为 0x40000 扇区 ，转换为10进制：262144，乘以512，计算字节：134217728，单位转换为MB：128。 刚好是我们之前分配的大小。

我们在winhex，找到65536字节处：

![image-20220611212044493](https://www.lioyan.cn/data/image-20220611212044493.png)

参考：

https://www.bilibili.com/video/BV1Ef4y1h7de/?spm_id_from=333.788&vd_source=153b91b97e6c995e4a596387b8d84465

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