FAT32结构信息- MBR, FAT32引导扇区介绍

什么是主引导记录?

主引导记录对于几乎所有操作系统都是相同的。它位于硬盘驱动器的第一个扇区上，在第1扇区的头0汽缸0处。它是您的计算机在检查了所有硬件(POST)并将加载软件的控制权转移到硬盘驱动器后运行的第一段代码。它还包含分区表，它定义了硬盘驱动器的不同部分。基本上，如果这个512字节的小区域有任何问题，你的硬盘就会脑死亡。

抵消	描述	大小
000 h	可执行代码(Boots计算机)	446个字节
1本·	第一个分区条目(参见下表)	16字节
1另一	第二个分区条目	16字节
1电气设施	第三个分区条目	16字节
1 eeh	第4分区条目	16字节
1切	引导记录签名(55hAAh)	2字节

• 分区条目(MBR的一部分)

抵消	描述	大小
00 h	分区的当前状态(00h=Inactive, 80h=Active)	1个字节
01 h	开始分区-头	1个字节
02 h	开始分区-圆柱/扇区(见下文)	1字
04 h	分区类型(见下表)	1个字节
05年h	分区头结束	1个字节
06 h	分区结束-圆柱/扇区	1字
08年h	MBR与分区中第一个扇区之间的扇区数	1双字
0 ch	分区中的扇区数量	1双字

• 缸/部门编码

我想在10MB硬盘和8086的时代，代码是非常珍贵的。所以他们想尽一切办法来保留空间。不幸的是，我们现在不得不忍受它，但幸运的是，他们创造了新的方法来转换系统，因此1024缸限制(2^10)至少对新电脑来说不是太大的问题。旧的通常需要某种磁盘覆盖程序，使他们看到整个硬盘驱动器。

无论如何，要得到这个扇区，你需要应用一个AND掩码($3F)到它。要得到圆筒，您取高字节和低字节或它已经与($C0)掩码，然后向左移位2。这不是很容易解释，所以我只向你展示我是如何用我(在帕斯卡)为圆柱/扇区编码和解码的两个程序。希望即使你不认识帕斯卡也能读懂它。

函数CylSecEncode(Cylinder, Sector: Word): Word;
开始
CylSecEncode: = (Lo(Cylinder) shl 8)或(Hi(Cylinder) shl 6)或Sector;
结束;

输出方法:Var Cylinder, Sector: Word;CylSec: Word);
开始
气缸:= Hi(CylSec)或((Lo(CylSec)和$C0) shl 2);
行业:= (CylSec和$3F);
结束;

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3.	2	1	0
气缸位7到0								气缸位9+8		扇区位5到0

分区类型清单

除了这些，我只列出了与MS操作系统相关的内容。

价值	描述
00 h	未知或虚无
01 h	12位脂肪
04 h	16位FAT(分区小于32MB)
05年h	扩展MS-DOS分区
06 h	16位FAT(分区大于32MB)
0黑洞	32位FAT(高达2048gb的分区)
0 ch	与0BH相同，但使用LBA113 h扩展
0是吗	与06H相同，但使用LBA113 h扩展
0跳频	与05H相同，但使用LBA113 h扩展

读取多个分区

虽然在FAT32中不可能像在FAT16中那样有多个分区，但它仍然以相同的方式工作。第一个分区是主分区，其他所有内容都存储在扩展分区中。不过，在读取这些额外的分区时(不是很多，只是少量)有点棘手。分区表中的第一条记录显示了主分区的位置(它有多大，它从哪里开始，以及它从哪里结束)。分区表中的第二个条目显示了整个扩展分区(可能包括多个分区)的位置。要读取更多分区，请转到扩展分区开始的位置，并读取第一个扇区。它的作用就像MBR。代码应该是空白的，在分区表中，它的第一个条目是驱动器中的下一个分区，如果还有，就会有另一个扩展分区，就像以前一样。但是，所有对扇区号的引用都使用新的MBR点作为引用，使其成为一个虚拟驱动器。为了防止这没有太大的意义(顺便说一下，我解释了一些我可以理解的事情，如果没有的话)，让我向您展示一个有三个分区的驱动器是如何设置的。

整个驱动器的MBR

入口#1 -指向分区#1
条目#2 -指向整个扩展分区

您将读取扩展分区的第一个扇区，并看到另一个MBR结构。

扩展分区的MBR

入口#1 -指向分区#2
入口#2 -指向分区#2后扩展分区的剩余部分

现在，这些条目中对扇区号的所有引用(特别是位于偏移量08h的条目)都不会从驱动器的开始处引用，而是从扩展分区的开始处引用。然而，CHS(柱面，头，扇形)的数字仍然是正确的。

同样，您将读取扩展分区的第一个扇区，并查看下一个MBR。

扩展分区其余部分的MBR

入口#1 -指向分区#3
没有条目#2，因为这是最后一个分区

如果有另一个分区，模式将像以前一样继续，直到到达最后一个分区。

FAT32引导记录信息

该信息位于每个分区的第一个扇区中。

抵消	描述	大小
00 h	跳码+ NOP	3个字节
03 h	OEM名称(可能是MSWIN4.1)	8个字节
0黑洞	每扇区字节数	1字
0 dh	每个集群的扇区	1个字节
0是吗	保留部门	1字
10 h	FAT拷贝数	1个字节
11小时	最大根目录条目数(FAT32无效)	1字
13小时	inPartition的扇区数小于32MB (FAT32无效)	1字
15小时	媒体描述符(硬盘8h)	1个字节
16小时	旧fatsystem中每个FAT的扇区数(FAT32无)	1字
18 h	每个轨道的部门数	1字
1啊	正面次数	1字
1 ch	分区中隐藏扇区的数量	1双字
20 h	inPartition的扇区数	1双字
24小时	每个FAT的扇区数	1双字
28 h	Flags (Bits 0-4表示active FAT Copy) (Bit 7表示是否启用或禁用FAT mirroring)(如果禁用FATMirroring，则FAT信息只写入0-4位指示的副本)	1字
2啊	FAT32驱动器版本(HighByte =主要版本，Low Byte =次要版本)	1字
2 ch	根目录起始集群号	1双字
30 h	文件系统信息扇区号(参见下面的结构)(从分区开始引用)	1字
32 h	BackupBoot扇区号(从分区开始引用)	1字
34 h	保留	12字节
40小时	分区的逻辑驱动器号	1个字节
41小时	未使用(可能是前一个条目的高字节数)	1个字节
42小时	扩展签名(29h)	1个字节
43小时	分区编号	1双字
47个小时	分区的卷名称	11个字节
52小时	FAT名称(FAT32)	8个字节
5啊	可执行代码	420个字节
1切	引导记录签名(55hAAh)	2字节

文件系统信息扇区指令

通常，它存在分区的第二扇区，尽管在引导扇区中有对它的引用。我猜它是可以移动的。我从来没有对它有过完整的了解。虽然我知道重要的领域在哪里。

抵消	描述	大小
00 h	首次签名(52h 52h 61h41h)	1双字
04 h	未知，目前(可能只是Null)	480个字节
1 e4h	FSInfo部门签字(72h 72h 41h 61h)	1双字
1 e8h	空闲集群数量(如果未知则设置为-1)	1双字
1决定自	最近分配的Cluster数。	1双字
1 f0h	保留	12字节
1 fch	未知或空	2字节
1切	引导记录签名(55hAAh)	2字节

FAT32驱动器布局

抵消	描述
开始分区	引导扇区
开始+ #的ReservedSectors	脂肪的表
开始+ #保留数+(每个FAT的扇区数* 2)	数据区(从集群#2开始)

集群的意义

集群是硬盘上的一组扇区，扇区中包含信息。一个4K集群有8个扇区(512*8=4096)。每个Cluster在FAT表中都有一个位置。当您查看FAT中的条目时，那里的数字告诉您该集群中是否有数据，如果有，它是数据的结尾还是在它之后有另一个集群。一个分区上的所有数据都从集群#2开始。如果FAT Entry为0，则该集群中没有数据。如果FAT条目是0FFFFFFFh，那么它是链中的最后一个条目。

这是我的信息中最大的漏洞之一。我无法找到任何地方，显示什么数字意味着什么，当涉及到脂肪表。我可以通过查看FAT32驱动器来判断链的末端，但我不知道什么是BAD Cluster，也不知道显示数据的最大有效数字是多少。

现在，你可以用下面的公式来计算一个分区中最大的有效集群:

((分区扇区数量)-(每个Fat扇区数量* 2)-(预留扇区数量))/(每个集群扇区数量)

如果这个公式的答案中有余数，这只是意味着在分区的末尾有一些额外的聚类(可能不足以形成另一个聚类)，所以可以去掉小数点之后的所有数。

目录表

查看底层文件系统的另一个方面是目录表。目录表存储了所有的文件和目录条目。基本上FAT16和FAT32的Directory Table只有一个区别。不同之处在于:短文件名结构中的保留OS/2字节(偏移量20 [14h])被替换为集群号的高字(因为它现在是4字节而不是2字节)。

文件分配表

脚注

1 - LBA =逻辑块寻址-使用Int 13h扩展内置到较新的BIOS访问数据超过8GB的障碍，或访问严格在LBA模式，而不是CHS(柱面，磁头，扇区)

额外提示:用EaseUS硬盘恢复软件从FAT32硬盘恢复丢失的数据

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