硬盘知识大杂烩（七）

硬盘知识大杂烩（七）

 

解惑、比较 MBR 与 DBR

 

前言：本文是在网上看到的一篇文章，写的很不错，珍藏了。我想，对这方面知识感兴趣的童鞋都可以看看，也可以作为我前一段文章的一个小结吧。原始出处丢了，向作者说声：抱歉，谢谢。

一、磁盘空间的划分

   经过格式化后的磁盘包括：主引导记录区、引导记录区、文件分配表（ FAT ）、目录区和数据区。主引导记录区和引导记录区中存有 OS 系统启动时所用的信息。文件分配表是反映当前磁盘扇区使用状况的表。目录区存放磁盘上现有的文件目录、大小及其存放时间等信息。数据区存储和文件名相对应的文件内容数据。

     对于不同类型、不同介质的磁盘，磁盘操作系统 DOS （ Diskette Operation System) 划分磁盘的格式是不同的。对于硬盘来说，由于其存储空间比较大，为了允许多个操作系统分享硬盘空间， DOS 在格式化硬盘时，通常把硬盘划分为主引导记录区和多个系统分区。

     硬盘空间第一部分就是整个硬盘的第一扇区。这一扇区称为硬盘的主引导记录扇区，它有两部分内容组成，一是主引导记录，二是分区信息表（包括主引导扇区结束标志）。主引导记录是硬盘启动时首先执行的程序，由它装入活动分区引导程序，从而进一步引导系统。分区表登记各个分区引导指示符、操作系统指示符，以及该分区占用硬盘空间的位置及长度。

     硬盘空间第二部分是各个系统分区。各个系统分区是提供给各操作系统使用的区域，各个系统分区具有自己的引导记录、文件分配表、文件目录区和数据区。

 

二、 MBR 是什么？

2.1 定义

     MBR 是主引导记录 (Master Boot Record) 的缩写，中文意为主引导记录，另一种解释说它是（ Main Boot Record ）的缩写。我认为是 Master ，它是所有硬盘的所有分区引导记录的属主，而不仅仅和分区引导记录相比是主要的。

2.2 组成

    MBR 存储在活动硬盘的 0 磁头 0 磁道的第一个扇区，就是整个硬盘的第一扇区。该记录的大小是 512 字节，由三个部分组成：

第一部分为 pre-boot 区（预启动区），即主引导程序，占 446 字节；

第二部分是 Partition table 区（分区表），占 64 个字节，该区相当于一个小程序，作用是判断哪个分区被标记为活动分区，然后去读取那个分区的启动区，并运行该区中的代码；

第三部分是主引导扇区结束标志 AA55H ，占 2 个字节。

基于 MBR 的大小正好是一个扇区的大小，所以也常称 MBR 为主引导扇区 。

（注： 如果计算机中有多个硬盘， MBR 所在的硬盘被称为活动硬盘）

2.3 生成

     MBR 的内容是在硬盘分区时由分区软件写入该扇区的（如 FDISK ， XP 与 Vista 也可以重建和修复它）。 MBR 不属于任何一个操作系统，不随操作系统的不同而不同，具有公共引导的特性，但安装某些多重引导功能的软件或 LINUX 的 LILO （ Linux 加载程序）时有可能改写它。它先于所有的操作系统被调入内存并发挥作用，然后才将控制权交给活动主分区内的操作系统。 MBR 可以用 ROM-BIOS 中提供的 INT13H 的 2 号功能来读出该扇区的内容，也可用借助磁盘工具如 Norton8.0 中的 DISKEDIT.EXE 来读取。

     MBR 不属于任何一个操作系统，不可以直接用命令访问。在日常维护工作中，我们常用 FDISK /MBR 命令来重建 MBR 。这个命令的功能是在硬盘上无条件地重新写入主引导程序和分区表，并且不对 OS 引导扇区、文件分配表和目录区进行初始化。也就是说，执行 FDISK/MBR 后，可在不破坏硬盘上原有数据信息的情况下，重建主引导程序和分区表。

2.4 作用

     当我们用加电方式启动计算机时，计算机首先运行 Power On Self Test(POST) ，即加电自检。自检通过后，计算机的基础输入／输出系统（ BIOS ）按用户指定的启动顺序定位计算机的引导设备，然后 BIOS 将 MBR 记录读入内存运行，将控制权交给主引导程序。随后， MBR 检查分区表的状态，寻找活动的分区。如果检测分区表链正确，由主引导程序将控制权交给活动分区的引导记录，由分区引导记录加载操作系统。

 

三、 DBR 是什么？

3.1 定义

     DBR 是 (DOS Boot Recode) 的缩写，即操作系统引导记录区的意思，通常占用每个分区的第一个扇区即第 0 号扇区，共 512 个字节 ( 特殊情况也要占用其它保留扇区，我们先说 0 号扇区，在计算机中编号是从 0 开始 ) 。 DBR 有时也被叫做 PBR （ Partition Boot Recode ） 。

      活动分区的 DBR 通常位于活动硬盘的 0 磁道 1 柱面 1 扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区。

3.2 组成

      DBR 是由跳转指令、厂商标志和操作系统版本号、 BPB(BIOS Parameter Block) 和扩展 BPB 、 OS 引导程序，结束标志（ AA55H ）五部分组成。以上 5 个部分共占用 512 个字节，也正好是一个扇区大小， 因此也称 DBR 为 OS 引导扇区或 BOOT 区 。

3.3 生成

     DBR 是由对分区格式化时由操作系统写入的。每个分区都有 DBR ，但活动分区的 DBR 首先会进行操作系统的引导。 Dos 和 Win9X 都由 Format 命令完成格式化， Windows 2K/XP/2K3/Vista 由其磁盘管理组件负责对分区完成格式化。

     不同的操作系统，由于它的版本号和 OS 引导程序不同，因此写入 DBR 的内容也不同。

     Win2000 使用 NT5.0 内核，而 XP 是使用 NT5.1 内核， Server 2003 则是 NT5.2 内核。 Vista 对 NT 内核的底层代码进行了安全性更新，使用了 NT6.0 内核。这些安全性更新体现在新的 UAC （用户帐户控制）， MIC （强制完整性检测）和 UIPI （用户界面特权隔离）三大底层安全特性上。

     由于 DBR 是可以被 OS 访问的，所以可由 OS 来更新或修复。修改 DBR 的方法很多， Windows 下可以用 bootsect 程序来修改， Dos 下也有类似软件，但是不如在 Windows 下方便，例如 bootpart 程序。例如想具有 NT5.2 的 DBR ，用命令 bootsect /nt52  目标盘符 ；想具有 Vista 的 NT6.0 的 DBR ，用命令 bootsect /nt60  目标盘符 来实现。

     另外在 Windows XP 中用自带磁盘探测工具 Dskprobe 可以轻松访问、维护 DBR ，可以使用恢复控制台中的 Fixdbr 工具来修复它。还有很多第三方软件可以完成上述工作。

3.4 作用

     DBR 的主要功能是完成 OS 的自举操作。 DBR 装入内存后，即开始执行该引导程序段，其主要任务是装载并运行 OS 的系统文件。对 Dos 和 Win9X 而言，分区引导记录将负责读取并执行 IO.SYS ；如果 DBR 是 NT52 版本，就会查找执行 NTLDR ，如果是 NT60 版本，就会从 Bootmgr 启动。

     需要注意的是多重引导时 DBR 也遵循上述引导原则。 Windows 系统一直保持 OS 版本向下兼容的惯例，所以高版本系统能提供对以前版本 OS 的引导支持。比如 Win98 通过修改 Msdos.sys 文件提供对 Dos 系统的支持； XP 修改 Boot.ini 和 Vista 通过修改 BCD 都能提供对以前版本的支持，从而实现系统的多重引导。

     当然，系统启动文件通常会有几部分组成。 Dos 和 Win9X 是 IO.SYS 、 Msdos.sys 、 Command.com 三个文件组成。 Win2k/XP/2k3 是 NTLD 、 Ntdetect.com 、 Boot.ini ；而 Vista 则是启动组件 Boot Manage 与之相配的数据储存库 BCD ，还有 Winload.exe 命令的组合。 Bootmgr 会读取 BCD 并显示 OS 引导菜单，而 Winload.exe 会处理操作系统加载。

 

四、 MBR 与 DBR 比较综述

     MBR 在磁盘分区时生成，不属于任何一个操作系统，具有公共引导的特性，主要控制从哪个分区启动系统； DBR 隶属于磁盘分区，在操作系统格式化分区时生成，主要负责操作系统启动工作。

     OS 系统不可以访问 MBR ， MBR 只有特定的操作才可以更改。 MBR 中包含了读取分区表的代码，通过默认的磁盘定位方法来进行读取，不需要文件系统干预。 DBR 可以在格式化时发生变化，不同系统格式化后的 DBR 不同，不同的 DBR 调用的启动文件不同， Win98 、 Vista 格式化产生的 DBR ，绝不会去调用 NTLDR