MBR結構解析與fdisk的bash實現

一、MBR結構解析

首先我們先介紹一些MBR的基本知識基礎，再晾圖片分析。MBR主要分為三大塊分別是：

1、載入引導程式（446K）

2、分區表（64k）

3、標誌結束位（2k）

載入引導程式：內容是因機器而異它裡面正如其名，就是存放載入引導程式。現在主要的載入引導程式是LILO（LInux LOader）和 GNU GRUB（GRand Unified Boot loader）。

分區表：裡面主要記錄4個16K主要磁碟分割的資訊，我們將在下文進行詳細介紹。

表示結束位：就是標誌MBR結束，一般是0xaa55。如果不是，則告訴機器前面的內容是不合法的。

然後我們執行下面的命令一起來看看MBR內容：

# dd if=/dev/sdb bs=512 count=1 | hexdump -C

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"1" width="700" cellpadding="1" cellspacing="1">8001010007feffff3f00000006734106status
f1f2f3parttype
l1l2l3lba1lba2lba3lba4s1s2s3s4

雖然看起來很多，但其實只有幾類：

status：是否是可啟動盤是的話就是0x80，否則就是0x00

f3+f2+f1：分區的開始位置

l3+l2+l1：分區的結束位置

s4+s3+s2+s1：分區的大小

parttype：分區類型，在fdisk中可以查看得到對應列表如。我這裡第一個分區是07類型，也就是HPFS/NTFS的windows檔案系統。第二個分區才是Linux。

二、fdisk驗證

我們以第一個主要磁碟分割為例子對某些欄位進行簡單的驗證，是fdisk /dev/sdb的結果

Boot：第一個位元組0x80說明第一個分區是可開機磁碟分割

Id：也就是parttype欄位對應的值是0x07

System:根據id從fdisk的表格中得到HPFS/NTFS檔案系統

Blocks：這裡是s4s3s2s1=0x06417306，我們同樣利用 echo "ibase=16;06417306/2" " bc 得到52476291k也剛好驗證了上面的數值。

Start：這裡f3f2f1=0x000101，我們利用echo “ibase=16;000101/2” | bc 得到128k。這裡為什麼是128k而不是上文fdisk中的1呢？主要是由於兩個問題造成，第一個是fdisk的end和start中的數值是指磁碟的柱面。所以並不是簡單的kB或者MB，因為根據磁碟型號不同，它每個柱面的大小容量也是不一樣的。此外第二個原因是這裡可能是由於磁碟的stripe造成的。（RAID卡配置－－stripe size在每個磁碟上連續寫入資料的總量，也稱作“條帶深度”。）stripe一般預設是128k。可能由於預設的原因所以不是從柱面0開始，而是從1開始。

（註：硬碟容量 =柱面數(表示每面盤面上有幾條磁軌，一般總數是1024) ×磁頭數(表示盤面數) ×扇區數（表示每條磁軌有幾個扇區，一般總數是64）× 扇區(儲存基本單元，大小一般為512B/4KB)）

三、fdisk的bash實現

前些實習的日子，找到了一個比較優美的bash代碼。是檢測MBR的開機磁碟分割、分區類型、大小等資訊。這些資訊也就是從我們上面介紹的分區表中得到。這裡把代碼拿出來，雖然實用性上不強（畢竟已經有fdisk）。但是拿出來一起學習，如果有不好的地方請指正哈。

實現效果：