OS识别mbr与ntfs引导扇区的先后顺序

2023-11-30 17:44

本文主要是介绍OS识别mbr与ntfs引导扇区的先后顺序,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、前置知识:

  1. 识别mbr引导扇区的关键因素有两个:

    • 四个分区表项中存在一个以上合法分区表项并且不存在非法分区表项
    • 结束标识0x55aa
  2. ntfs引导扇区一般称作vbr

  3. mbr合法分区表项:

    • mbr内共有4个分区表项,每个分区表项占16字节。

    • 分区表项0字节字段表示活动分区,只有两种合法值:0x0表示非活动分区,0x80表示活动分区(即该分区内包含要启动的操作系统二进制码),其他值为非法值

    • 分区表项8-11字节字段共四个字节,用来表示起始扇区,该值小于磁盘总扇区则合法,大于则非法

    • 分区表项12-15字节字段共四个字节,用来表示分区的总扇区数,该值理论上来说小于磁盘扇区则合法,反之则非法。但实际上情况不是这样,在Linux下,该字段并不作判断,不管是什么值都可以(这里指的是执行lsblk能看到该分区,只是分区大小的数据肯定是错误的,毕竟大于了磁盘总扇区);而在Windows中,该字段作判断,但是该字段大于磁盘总扇区也可以起作用,但是分区大小的数据估计是错的

    • 其余分区表项字段是否合法并不重要,因此这里就不细说了,只要上面三个字段合法,在Windows和Linux下都被系统识别为合法分区表项。(这可能就是事实标准和法定标准的区别吧)

二、OS识别mbr与vbr的优先级:

1.结论

前提:如果一个磁盘的0扇区是ntfs的引导扇区(即vbr),此时若在与mbr的四个分区表项同等位置随便写上一个或多个合法的分区表项,我这里称为mv混合头。

  • 对于mv混合头,在Windows上会优先将0扇区作为vbr来验证,若根据这个0扇区找到ntfs分区相关的元数据(mft这些元数据等)则确认0扇区为vbr;若找不到则下一步将0扇区当作mbr进行验证,接着先判断四个表项中是否存在不合法的分区表项,存在不合法分区表项则把该0扇区当作未知扇区,若不存在不合法分区表项则确认0扇区为mbr

  • 对于mv混合头,在Linux上则会优先将0扇区作为mbr来验证,若四个分区表项里存在一个以上合法表项且不存在非法分区表项则确认0扇区为mbr,否则就将0扇区作为vbr来进一步验证:当根据0扇区内容找到ntfs分区相关元数据(mft等元数据)则确认0扇区为vbr,反之确认0扇区为未知扇区

2.结论证明
  1. 材料准备:准备一个存在mv混合头的U盘,并且分区表项所指向的分区是存在文件系统的

    将U盘接入Linux系统,这里假设U盘的设备路径为/dev/sdc(注意不要带数字的,即/dev/sdcX,这个是文件系统分区,不能算是U盘的设备路径,即不是从U盘的0扇区开始的,而/dev/sdc则是从U盘0扇区开始),然后格式化成ntfs来得到0扇区的vbr:sudo mkfs.ntfs -f /dev/sdc,接着执行lsblk将会看到只有/dev/sdc而没有/dev/sdc1,接着在U盘0扇区里,写入一个合法的分区表项(分区大小设为小于U盘总大小)到该0扇区的与mbr分区表项同等位置处,写一个就行,此时执行lsblk命令又会看到多出了/dev/sdc1。然后此时格式化/dev/sdc1:sudo mkfs.ntfs -f /dev/sdc1

  2. 经过以上准备,此时得到了一个0扇区为mv混合头并且该扇区所指向的ntfs文件系统是可用的,还有其中的分区表项所对应的ntfs文件系统也是可用的,具体情形表现为:/dev/sdc和/dev/sdc1都可挂载

  3. 证明

    • 将u盘插入Windows的主机,然后键入win+r键并输入diskmgmt.msc后按enter键,在弹出的窗口中的下半部分找到对应u盘的磁盘,发现只有一个分区,因此说明Windows下优先验证vbr;
    • 将u盘插入Linux的主机,然后打开终端输入lsblk,找到对应U盘的设备路径,发现同时存在/dev/sdc和/dev/sdc1,因此说明Linux下优先验证mbr

这篇关于OS识别mbr与ntfs引导扇区的先后顺序的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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