主引导记录MBR的结构和作用

  MBR磁盘分区都有一个引导扇区，称为主引导记录，英文简称称为MBR。

  1.MBR的结构

  MBR扇区位于整个硬盘的第一个扇区：按照C/H/S地址描述，即0柱面0磁头1扇区；按照LBA地址描述即0扇区。它是一个特殊而重要的扇区。

  在总共512字节的MBR扇区中，由四部分结构组成：

  (1)引导程序

  引导程序占用其中的前440字节，其地址在偏移0~偏移1B7H处。

  (2)Windows磁盘签名

  Windows磁盘标签占用引导程序后的4字节，其地址在偏移1B8H~偏移1BBH处，是Windows系统对硬盘初始化时写入的一个磁盘标签。

  (3)分区表

  偏移1BEH~偏移1FDH的64字节为DPT（Disk Partition Table，硬盘分区表），这是MBR中非常重要的一个结构。

  (4)结束标志

  扇区最后的两个字节“55 AA”（偏移1FEH~偏移1FFH）是MBR的结束标志。

  用WinHex查看一块硬盘的MBR扇区，其结构如下图所示。

  2.MBR的作用  

 MBR扇区在计算机引导过程中起着举足轻重的作用。计算机在按下电源键以后，开始执行主板的BIOS程序，进行完一系列检测和配置以后，开始按CMOS中设定的系统引导顺序进行引导。

  主板BIOS执行完自己的程序后如何把执行权交给硬盘呢？交给硬盘后又执行存储在哪里的程序呢？让我们通过了解MBR的作用来解开这些疑问吧。

  (1)引导程序的作用

  计算机主板的BIOS程序在自检通过后，会将MBR扇区整个读取到内存中，然后将执行权交给内存中MBR扇区的引导程序。引导程序首先会将自己整个搬到一个较为安全的地址中，目的是防止自己被随后读入的其他程序覆盖，因为引导程序一旦被破坏，就会引起计算机死机，从而无法正常引导系统。

  系统下一步就会判断读入内存的MBR扇区的最后两个字节是否为“55 AA”，如果不是则报错，在屏幕上会列出错误信息。如果是"55 AA",接下来引导程序会到分区表中查找是否有活动分区，若有活动分区，则判断活动分区的引导扇区在磁盘中的地址，并将该引导扇区读入内存及判断其合法性，如果是一个合法的引导扇区，随后的引导权就交给这个引导扇区去引导操作系统了，MBR引导程序的使命也就完成了。

  (2)Windows磁盘签名的作用

  Windows磁盘签名是Windwos系统在对硬盘做初始化时写入的一个标签，它是MBR扇区不可或缺的一个组成部分。Windows系统依靠这个签名来识别硬盘，如果硬盘的签名丢失，Windows系统就会认为该硬盘没有初始化。注意：一块硬盘如果不是系统引导盘，MBR扇区中可以没有引导程序，但是绝对不能没有磁盘签名。

  (3)分区表的作用

  分区表是用来管理硬盘的分区的，如果分区表被清楚或者破坏，则硬盘的分区就会丢失。

  （4）结束标志的作用

  在执行MBR的引导程序时，会验证MBR扇区最后两个字节是否为"55 AA"。如果是"55 AA"才会继续执行下面的程序，如果不是"55 AA"，则程序认为这是一个非法的MBR，那么程序停止执行，同时会在屏幕上列出错误信息。提示：如果一块MBR结构完好并且有分区的硬盘，其结束标志"55 AA"被破坏后，该硬盘的分区也将无法读取，硬盘会成为”没有初始化“状态。