2023年11月30日发(作者:)
关于各种USB启动模式的解读MBR、PBR
主引导MBR详解:
知识图: 硬盘主引导扇第⼀扇区(0柱⾯0磁头1扇区)
硬盘的0柱⾯、0磁头、1扇区称为主引导扇区(也叫主引导记录MBR),该记录占⽤512个字
节,它⽤于硬盘启动时将系统控制权转给⽤户指定的、在分区表中登记了某个操作系统分区。
MBR的内容是在硬盘分区时由分区软件(如FDISK)写⼊该扇区的,MBR不属于任何⼀个操作
系统,不随操作系统的不同⽽不同,即使不同,MBR也不会夹带操作系统的性质,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. 天涯海⾓1216
注:特殊形式的MBR会占⽤多个扇区,如Lvyanan的1JF9占⽤2个扇区,GRUB的MBR占⽤18
个扇区,FBINST占⽤64个扇区,PloP Boot Manage 占⽤62个扇区(总共63个扇区)
2. 各种USB启动模式:
1、USB-HDD:(占⽤1个扇区)硬盘仿真模式,DOS启动后显⽰C:盘,HP(惠普) U盘格式
化⼯具制作的U盘即采⽤此启动模式。此模式兼容性很⾼,但对于⼀些只⽀持USB-ZIP模式的电
脑则⽆法启动。
电脑启动后⾸先读取此MBR,然后从指定的激活主分区启动(所以你要启动的分区必须激活,
且有指定的引导⽂件存在),读⼊PBR引导扇区,再由引导扇区指定的引导⽂件,从⽽启动系
统或PE或GRLDR等。。。。
常见引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导⽂件(如:XP的NTLDR,VISTA的BOOTMGR
,GRUB的GRLDR。)
2、USB-HDD+:(占⽤1个扇区)增强的USB-HDD模式,DOS启动后显⽰C:盘,兼容性极
⾼。其缺点在于对仅⽀持USB-ZIP的电脑⽆法启动。
电脑启动后⾸先读取此MBR,然后从指定的激活主分区启动,读⼊PBR引导扇区,再由引导扇
区指定的引导⽂件,从⽽启动系统或PE或GRLDR等。。。。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导⽂件
3、USB-ZIP:⼤容量软盘仿真模式,DOS启动后显⽰A盘,FlashBoot制作的USB-ZIP启动U盘
即采⽤此模式。此模式在⼀些⽐较⽼的电脑上是唯⼀可选的模式,但对⼤部分新电脑来说兼容
性不好,特别是⼤容量U盘。
引导过程为:分区PBR → 引导⽂件
4、USB-ZIP+::(占⽤1个扇区)增强的USB-ZIP模式,⽀持USB-HDD/USB-ZIP双模式启动
(根据电脑的不同,有些BIOS在DOS启动后可能显⽰C:盘,有些BIOS在DOS启动后可能显⽰A:
盘),从⽽达到很⾼的兼容性。其缺点在于有些⽀持USB-HDD的电脑会将此模式的U盘认为是
USB-ZIP来启动,从⽽导致4GB以上⼤容量U盘的兼容性有所降低。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导⽂件
5. USB-FDD: 是指把U盘模拟成软驱模式,启动后U盘的盘符是A:,
引导过程为:分区PBR → 引导⽂件
6、USB-CDROM:光盘仿真模式,DOS启动后可以不占盘符,兼容性⽐较⾼,新⽼主板⼀般
都可以。优点可以像光盘⼀样使⽤(如,进⾏Windows系统安装)。缺点,把U盘量产成该模式
时,我们将失去对这部分U盘空间的写权利,剩余空间会被识别成为⼀个独⽴的U盘,可以为
Removable盘,当然也可以做成Fixed盘,进⼀步分区。制作时⼀般需要具体U盘型号/批号所对
应的量产⼯具来制作,对于U盘⽹上有相应的量产⼯具。
: (占⽤64个扇区)FBINST 在MBR的每个扇区(前64扇区)都写⼊了引导代码,并
在每个扇区记录扇区号,这样⽆论U盘被识别为何种格式,都可以正常启动,启动的时候需要在
1~64扇区读取计算好的信息,电脑就可以迅速⽽正确地获得参数,从⽽引导UD区的GRLDR,
使得电脑正常启动。。。
引导过程为:MBR → UD区 → 引导⽂件
4DOS:(占⽤18个扇区,⽼版本占⽤16个扇区)是强⼤的引导程序,可以安装在
MBR ,也可以安装在分区 PBR ,若安装在MBR,则可以搜索所有分区,启动其指定⽂件-
GRLDR(不需读⼊分区PBR),从⽽正常启动。引导过程为:MBR → grldr
9. NT 5.x: (占⽤1个扇区)此MBR依然是从激活的主分区启动,遇到多个激活分区就报分区表
错误。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导⽂件
10. NT 6.x: (占⽤1个扇区)此MBR依然是从激活的主分区启动,⽀持多个激活分区,从第⼀
个激活分区启动。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导⽂件
Boot Manager(占⽤62个扇区)* ⽀持 USB 磁盘启动,其⼀是从 USB 介质上启动,
也能转⼊到 USB 介质启动(⽆论 BIOS 是否⽀持 USB 启动)。从开发⽇志上看,对于
EHCI/OHCI/UHCI 三种接⼝是都⽀持的,但外接 USB HUB 还不⽀持。这个功能,的确激动⼈
⼼,虽然之前看 Filo ⾥⾯有 USB 栈,是保护模式下的,⽽这个是实模式下的。 * ⽀持光盘启动
这个是两层意思: 既能从光盘上启动,也能从其他介质启动后转⼊光驱启动。* 超⼩体积和对图
形界⾯的⽀持,只有 40-50kb 的个头,但是能实现 USB 栈,和 cdrom mini 驱动的确是个奇
迹,⽽它还包括了图形⽀持与启动特效。 引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导⽂件
MBR(主
引导记备注说明优点缺点
录)
模式
PBR(分区引导扇区)
USB-
HDD+ /
有MBR和
分区表
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
兼容性极
USB-
兼容性很
需激活主分区,从激活的主分区启动
⾼,启动成
HDD+
过
⾼
(NTFS分区不⽀持SYSLINUX下同)的电脑则
功率很⾼
程:MBR
→ 分区
PBR → 引
导⽂件
USB-
HDD /
兼容性⾼
有MBR和
兼容性较
分区表
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..USB-
硬盘仿真模
⾼需激活主分区,从激活的主分区启动
过
式,
程:MBR
→ 分区
PBR → 引
导⽂件
对只⽀
持USB-
ZIP模式
⽆法启动
HDD
对仅⽀
持USB-
ZIP的电
脑⽆法启
动
USB-NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..HDD/USB-
ZIP+ZIP来启
仅⽀
持USB-
HDD的
USB-
电脑会将
ZIP+ /
此模式
有MBR和
的U盘认
分区表
启动成功率为
⽀持USB-
很⾼是USB-
过
ZIP双模式
需激活主分区,从激活的主分区启动与USB-
程:MBR
HDD+接近
启动
动,从⽽
→ 分区
PBR → 引
导⽂件
导
致4GB以
上⼤容
量U盘的
兼容性有
所降低
但对⼤部
在⼀些⽐分新电脑
较⽼的电来说兼容
⼤容量软盘
脑上是唯性不好,
仿真模式
⼀可选的特别是⼤
模式容
量U盘。
在⼀些⽐
较⽼的电
启动兼容
软盘仿真模
脑上是唯
性差过程:分
式
⼀可选的
模式
USB-
CDROM光
盘仿真模
式,DOS启
动后可以不
占盘符,兼
容性⽐较
⾼,新⽼主
板⼀般都可
以。
直接从分区引导扇区启动
分区表
USB-ZIP
/
过程:分
区⼀样的
引导代
⽆需分区引导
FBINST
码,在每
个扇区记
从GRLDR能够识别的UD区⽂件启动模式,仍在
录扇区号
过
程:MBR
→ UD区→
grldr
占⽤62个
扇区
/
有MBR和分
区表
⽬前最强⼤
的USB引导
增强中
可以实
现U盘多
⽆USB和
分区引
CDROM、
⽼电脑增
PLoP
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
导,很酷
FDD选项的
加USB启
Boot
需激活主分区,从激活的主分区启动
电脑增加⽀动⽀持
的图形启
Manager
持!
动界⾯
过
程:MBR
→ 分区
PBR → 引
导⽂件
分区PBR详解:
分区引导扇区知识
⼀、FAT32的分区引导扇区
分区引导扇区DBR(DOS BOOT RECORD)是由FORMAT⾼级格式化命令写到该扇区的内容;DBR是由硬盘
的MBR装载的程序段。DBR装⼊内存后,即开始执⾏该引导程序段,其主要功能是完成操作系统的⾃举并将
控制权交给操作系统。每个分区都有引导扇区,但只有被设为活动分区的DBR才会被MBR装⼊内存运⾏。
DBR主要由下列⼏个部分组成:
1.跳转指令,占⽤3个字节的跳转指令将跳转⾄引导代码。(看下图,以个字节的跳转指令将跳转⾄引导代码。(看下图,以FAT32为例,跳转⾄偏移5A执
⾏,即从图中 FA 33 .. 开始执⾏引导程序)
2.⼚商标识和DOS版本号,该部分总共占⽤8个字节。
3.BPB(BIOS Parameter Block, BIOS 参数块)。(这个包含参数块)。(这个包含BIOS操作的参数,很重要,破坏将显⽰分
区错误)
4.操作系统引导程序。(该分区若需引导,则由该程序决定引导⽂件或系统).操作系统引导程序。(该分区若需引导,则由该程序决定引导⽂件或系统)
5.结束标志字,结束标志占⽤2个字节,其值为AA55。(很重要,若为00 00 ,则显⽰未格式化)
DBR中的内容除了第5部分结束标志字固定不变之外,其余4个部分都是不确定的,其内容将随格式化所⽤
的操作系统版本及硬盘的逻辑盘参数的变化⽽变化。
FAT32的BPB参数如下表所⽰:
分区引导扇区的第2个扇区作为⽂件系统相关参数存储标识扇区(下图),除了保存扇区
的标识信息(RraA(00H)和rrAa(1E4H))外,还可能在偏移地址1E8H处存储了⽂件
系统有关的信息。其中扇区偏移地址1E8H~1EBH的4个字节存储了逻辑磁盘中未使⽤的
簇数,通常⽤于快速计算逻辑磁盘的剩余空间(典型的操作是在资源管理器状态栏上列出
的"可⽤磁盘空间"参数),⽽1ECH~1EFH 4个字节给出了逻辑盘中下⼀个可以分配给⽂
件使⽤的空闲簇的簇号,这样操作系统可以不访问FAT表就直接获得磁盘剩余空间和可以
分配的簇号。
⼆、NTFS的分区引导扇区
对于NTFS分区来说,分区引导扇区DBR只占⽤⼀个扇区(下图),并且在该分区的最后⼀个扇区做了备
份;NTFS的引导扇区也是完成引导和定义分区参数,NTFS分区的引导扇区不是分区的充分条件,它要求必
须MFT中的系统记录如$MFT等正常该分区才能正常访问
NTFS的BPB参数如下表所⽰:
三、各类分区引导扇区列举
类型
占⽤扇区BPB表引导⽂件优点缺点
若是启动分区,则其代
从偏移00到偏移53⽌,码很重要,起到引导系
偏移54开始是分区引导统⽂件作⽤,若是⾮启
NTFS
代码,直⾄该扇区结束标动分区,则⽆所谓。
16
志55AA⽌。如常见的系统引导代
其后紧随15个扇区,可码:NTLDR 、
以随意⽤。
BOOTMGR 、GRLDR
等
若是启动分区,则其代
码很重要,起到引导系
从偏移00到偏移59⽌,
统⽂件作⽤,若是⾮启
偏移5A开始是分区引导
动分区,则⽆所谓。
1(约32个保留
代码,直⾄该扇区结束标
如常见的系统引导代
FAT32
扇区)
志55AA⽌。
码:NTLDR 、
其后隔⼀个扇区后,
BOOTMGR 、GRLDR
有30个扇区可以随意
、 、
⽤。SYSLINUX等
从偏移00到偏移49⽌,
偏移4A开始是分区引导
FAT16
1(约8个保留扇
代码,直⾄该扇区结束标
同上
区)志55AA⽌。
其后紧随7个扇区,可以
随意⽤。
从偏移00到偏移4D⽌,
偏移4E开始是分区引导
1(约8个保留扇
代码,直⾄该扇区结束标
同上
FAT12
区)志55AA⽌。
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