MBR功能 MBR

 

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文章详见：https://www.bytekits.com/diskpart/disk-partintro.html

MBR是主引导记录，它存在于整个磁盘的最开始的那个扇区，地址为0号扇区，此扇区一般为512字节大小。
MBR扇区的内容是：

内容	说明
前446字节	引导程序及参数
中间64字节	分区表
最后2字节	0x55,0xaa

我们可以使用工具winhex软件打开一个磁盘，查看MBR内容。https://www.bytekits.com/diskpart/disk-partmbr-asm.html

在MBR中存储的引导程序，为的是从BISO中接过系统的控件权，即处理器使用权。MBR对应的这512字节在当BISO即将释放处理器的使用权前，将此512字节复制到物理内存的0x7c00位置处，然后跳转到此位置执行，这样BIOS引导完成，进行MBR引导。

MBR程序主流程

程序流程：
1 将程序代码由0:7C00H移动到0:0600H（注，BIOS把MBR放在0:7C00H处）
2 搜索可引导分区，即80H标志
成功：goto 3
失败：跳入ROM BASIC
无效分区表：goto 5
3 读引导扇区到7C00
失败：goto 5
成功：goto 4
4 验证引导扇区最后是否为55AAH
失败：goto 5
成功：goto 6
5 打印错误进入无穷循环
6 跳到0:7C00H进行下一步启动工作

分区表内容

分区表总共64字节，分为四个区，每个区用16个字节描述，详情如下：
每一个分区表项占用0x10个字节，其相关的含义如下:

偏移量0：这个字节表示活动标志，若为0x00h则表示该分区为非活动分区，若为0x08h则表示该分区为活动分区
偏移量1~3: 这3个字节表示该分区的起始磁头号（1字节）、扇区号（2字节低6位）、柱面号（2字节高2位+3字节）号
偏移量4：这个字节表示分区文件系统标志，0x05h,0x0Fh 表示扩展分区；0x06h表示FAT16分区；0x0Bh表示FAT32分区；0x07h表示NTFS 分区（当然有其他的标识）
偏移量5~7：这3个字节表示该分区的结束磁头号、扇区号、柱面号
偏移量8~11：这4个字节表示逻辑起始扇区号（小端）
偏移量12~15：这4个字节表示分区占用的扇区数目（小端）

从这里可以看出，即有CHS的寻址方式，也有LBA的寻址方式所需要的参数。

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CPU加电启动过程

在CPU上电之后，若由硬盘启动，则BIOS将硬盘的主引导记录（位于0柱面、0磁道、1扇区）读入7C00处
然后将控制权交给主引导代码。主引导代码的任务包括：

1. 扫描分区表，找到一个激活(可引导)分区；
2. 找到激活分区的起始扇区；
3. 将激活分区的引导扇区装载到内存7C00处；
4. 将控制权交给引导扇区代码；

如果主引导代码无法完成上述任务，它将显示以下错误信息之一：

• No active partition.
• Invalid partition table.
• Error loading operating system.
• Missing operating system.

机器加电或按reset键后都要进行系统复位，复位后CS=FFFFH，IP=0000H，那么自然就从FFFF:0000H
处开始执行指令，这个地方只有一条JMP指令跳转到系统自检程序处，系统自检完成后把软盘的第一
个扇区（如果由软盘启动）或者硬盘的第一个扇区，即MBR扇区（如果由硬盘启动）读入到0:7C00H处
然后把控制权交出，从0:7C00H处继续执行。