硬盘及分区结构简介.docx

硬盘结构及分区简介 资料类
硬盘结构及其分区简介
目 录
背景知识简介 ２
硬盘结构简介 ２
基本INT 13H 调用简介 ２
扩展INT 13H 调用简介 ３
磁盘分区简介 ４
BOOTSECTOR简介 ４
分区表结构简介 ４
扩展分区简介 ５
硬盘分区类型 ６
如何找到一个逻辑分区 ７
逻辑分区简介 ８
FAT16 FAT32 NTFS逻辑分区BOOTSECTOR ８
FAT16 FAT32逻辑分区组成结构 １２
NTFS逻辑分区组成结构 １３

硬盘分区表
主分区表位于硬盘主引导扇区(0柱面0磁头1扇区)的后部，从1BEH字节开始，共占用64个字节，包含四个分区表项。每个分区表项的长度为16个字节，它包含一个分区的引导标志、系统标志、起始和结尾的柱面号、扇区号、磁头号以及本分区前面的扇区数和本分区所占用的扇区数。其中"引导标志"表明此分区是否可引导，即是否活动分区。当引导标志为"80"时，此分区为活动分区；"系统标志"决定了该分区的类型，如"06"为DOSFAT16分区，"0b"为DOSFAT32分区，"63"为UNIX分区等；起始和结尾的柱面号、扇区号、磁头号指明了该分区的起始和终止位置。
分区表项的16个字节分配如下：
第1字节:引导标志
第2字节:起始磁头
第3字节:低6位为起始扇区,高2位与第4字节为起始柱面
第4字节:起始柱面的低8位
第5字节:系统标志
第6字节:终止磁头
第7字节:低6位为终止扇区,高2位与第8字节为终止柱面
第8字节:终止柱面的低8位
第9－12字节:该分区前的扇区数目
第13－16字节:该分区占用的扇区数目
为方便使用,本程序将引导标志和系统标志用十六进制表示，其它参数均使用十进制。
扩展分区作为一个主分区占用了主分区表的一个表项。在扩展分区起始位置所指示的扇区(即该分区的第一个扇区)中，包含有第一个逻辑分区表，同样从1BEH字节开始，每个分区表项占用16个字节。逻辑分区表一般包含两个分区表项，一个指向某逻辑分区，另一个则指向下一个扩展分区。下一个扩展分区的首扇区又包含了一个逻辑分区表，这样以此类推，扩展分区中就可以包含多个逻辑分区。为方便说明，我们把这一系列扩展分区和逻辑分区分别编号，主扩展分区为1号扩展分区，第一个逻辑分区表所包含的两个分区分别标为1号逻辑分区和2号扩展分区，依次类推。
硬盘结构简介：
很久以前,硬盘容量还非常小,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。为此人们定义硬盘参数为(CHS)：即磁头数(Heads),柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式。
其中：
磁头数表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片,最大为255(用8个二进制位存储)；
柱面数表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为1023(用10个二进制位存储)；
扇区数(Sectors)表示每一条磁道上有几个扇区,最大为63(用6个二进制位存储)；
每个扇区一般是 512个字节,理论上讲这不是必须的,但好象没有取别的值的；
所以磁盘最大容量为：
255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB(1M = 1048576 Bytes)
或硬盘厂商常用的单位：
255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB(1M = 1000000 Bytes)
在CHS寻址方式中,磁头、柱面和扇区的取值范围分别为0到Heads – 1、0到 Cylinders – 1和1到Sectors(注意是从 1 开始)。
在老式硬盘中,由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低于内道,因此会浪费很多磁盘空间(与软盘一样)。为了解决这一问题,进一步提高硬盘容量,人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说,外圈磁道的扇区比内圈磁道多。采用这种结构后,硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改为线性寻址,即以扇区为单位进行寻址。为了与使用3D寻址的老软件兼容在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器。由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式,对应不同的3D参数,如 LBA,LARGE,NORMAL)。
基本INT 13H 调用简介：
BIOS INT 13H调用是BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用,可完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位,读写,校验,定位,诊断,格式化等功能.它使用的就是 CHS 寻址方式,因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘。
INT13H调用中
AH=功能号, AL=扇区数, CH,CL=磁头号,扇区号, DH,DL=磁头号,驱动器号
ES:BX=数据缓冲区地址
功能号AH：0软盘系统复位
1读软盘状态 只有AH有效 返回AL=状态字节
2读磁盘 成功AH=0 失败 AH=错误代码
3写磁盘 成功AH=0 失败 AH=错误代码
4检验磁盘扇区(ES:BX不设置) 成功AH=0 失败 AH=错误代码
5格式化磁道 (ES:BX=磁道地址CH,CL不设置)成功AH=0 失败AH=错误代码
8取磁盘参数(只需设置AH,DL返回值方在CH,CL,DH中)成功 AH=0失败 AH=错误代码
扩展INT 13H 调用简介：
为支持大于8G的硬盘,现在的主板BIOS提供了扩展INT 13H调用,使用的是线性寻址方式。
功能号AH: 41H 检测是否支持扩展INT 13H调用
BX=55AAH,AH=0支持
42H 读磁盘扇区
DL=磁盘号,DS:SI=调用结构的地址
调用结构如下：
disk_addr_pkt struc
packet_size db 16 ; 结构长度通常为16 1字节
reserved db 0 ; 保留,必须为0 1字节
block_count dw ? ; 读取扇区数目 2字节
buffer_addr dd ? ; 缓冲区地址 4字节(高2字节段址,低2节字偏移)
block_num dq ? ; 读取的绝对扇区起始号 8字节
disk_addr_pkt ends
成功：AH=0；失败：AH=错误代码。
43H 写磁盘扇区
DL=磁盘号,DS:SI=调用结构的地址
调用结构与读磁盘相同。
成功：AH=0；失败：AH=错误代码。
48H 取得磁盘参数
DL=磁盘号,DS:SI= 结果缓冲区
调用结构如下：
info_size dw 26 缓冲区长度26
flags dw ? 磁盘状态标志字
cylinders dd ? 磁盘逻辑柱面数
heads dd ? 磁盘逻辑磁头数
sec_per_track dd ? 磁盘逻辑每道扇区数
sectors dq ? 磁盘总扇区数
sector_size dw ? 磁盘每扇区字节数
成功：AH=0；失败：AH=错误代码。
磁盘分区简介：
BOOT SECTOR简介
Boot Sector 也就是硬盘的第一个扇区,它由 MBR(Master Boot Record),DPT(Disk Partition Table)和 Boot Record ID 三部分组成。
MBR 又称作主引导记录占用 Boot Sector 的前 446 个字节(0 to 0x1BD),存放系统主引导程序(它负责从活动分区中装载并运行系统引导程序)。
DPT 即主分区表占用 64 个字节(0x1BE to 0x1FD),记录了磁盘的基本分区信息,主分区表分为四个分区项,,每项 16 字节,分别记录了每个主分区的信息(因此最多可以有四个主分区)。
Boot Record ID 即引导区标记占用两个字节(0x1FE and 0x1FF),对于合法引导区,它等于0xAA55,这是判别引导区是否合法的标志。
BOOTSECTOR的具体结构如下图所示：
0000

1BD
1BE

1CD
1CE
1DD
1DE

1ED
1FE
1FD
1FE
Master Boot Record
主引导记录(446字节)
分区信息 1(16字节)
分区信息 2(16字节)
分区信息 3(16字节)
分区信息 4(16字节)
55
AA

BOOTSECTOR结构图
分区表结构简介
分区表由四个分区项构成,每一项长度为16个字节,分区表结构如下图所示：
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
分区状态,0 = 未激活,0x80 = 激活(注意此项)
分区起始磁头号
分区起始扇区和柱面号,底字节的低6位为扇区号,高2
位为柱面号的第 9,10 位,高字节为柱面号的低 8 位
分区类型,如0x0B=FAT32,0x83=Linux等,0表示此项未用
分区结束磁头号
分区结束扇区和柱面号,底字节的低6位为扇区号,高2
位为柱面号的第 9,10 位,高字节为柱面号的低 8 位
在线性寻址方式下的分区相对扇区地址
(对于基本分区即为绝对地址)
分区大小(总扇区数)
注意: 在 DOS / Windows 系统下,基本分区必须以柱面为单位划分(Sectors * Heads 个扇区),如对于 CHS 为
764/255/63 的硬盘,分区的最小尺寸为
255 * 63 * 512 / 1048576 = 7.844 MB.

扩展分区简介
由于主分区表中只能分四个分区,无法满足需求,因此设计了一种扩展分区格式. 基本上说,扩展分区的信息是以链表形式存放的,但也有一些特别的地方。
首先,主分区表中要有一个基本扩展分区项,所有扩展分区都隶属于它,也就是说其他所有扩展分区的空间都必须包括在这个基本扩展分区中. 对于DOS / Windows 来说,扩展分区的类型为 0x05(EXTENDX). 除基本扩展分区以外的其他所有扩展分区则以链表的形式级联存放,后一个扩展分区的数据项记录在前一个扩展分区的分区表中,但两个扩展分区 的空间并不重叠.扩展分区类似于一个完整的硬盘,必须进一步分区才能使用. 但每个扩展分区中只能存在一个其他分区. 此分区在 DOS/Windows 环境中即为逻辑盘. 因此每一个扩展分区的分区表(同样存储在扩展分区的第一个扇区中)中最多只能有两个分区数据项(包括下一个扩展分区的数据项)。
扩展分区的分区表存放在该分区的第一个扇区中它的结构与硬盘的BOOTSETOR基本相同,只是没有主引导纪录,即该扇区的0-0X1BD的数据是无效的,另外它的分区表只有前面两项是有效的。他的最后两个字节也是合法性检测标志即55AA。
下面是扩展分区的结构示意图
主扩展分区
扩 展
分 区 表

分区项 1
分区项 2
逻辑盘1
扩展分区2
扩 展
分 区 表

分区项 1
分区项 2
逻辑盘2
扩展分区3
扩 展
分 区 表

分区项 1
分区项 2
逻辑盘3

扩展分区的结构示意图

硬盘分区类型
0 未使用分区项
1 DOS12一种fat表。为12位的分区。主要用于早期小硬盘和部分软盘
2 xenix一种linux分区
4 D0S16早期硬盘分区方法,分区表项为16位,最大支持32M分区大小
5 EXTEND扩展分区的一种。起始扇区为前面的第一个EXTENDX分区起始扇区+该分区的相对偏移
6 BIGDOS即FAT16分区 分区表为16位,每簇最大为32K,最大分区为2G
7 NTFS分区
B FAT32分区。分区表为32位
C FAT32X分区。与FAT32基本相同
E BIGDOSX即FAT16分区扩展。分区表为16位,每簇最大可以超过32K
F EXTENDX扩展分区的一种。起始扇区为前面的第一个EXTENDX分区起始扇区+该分区的相对偏移
如何找到一个逻辑分区
前面介绍了硬盘的分区结构,下面主要讲解如何找到一个硬盘的逻辑分区
首先读取硬盘BOOTSECTOR,读取该硬盘的分区表例如下面是一个15G硬盘的BOOTSECTOR
0X000 33 C0 8E D0 BC 00 7C FB-50 07 50 1F FC BE 1B 7C 3.....|.P.P....|
0X010 BF 1B 06 50 57 B9 E5 01-F3 A4 CB BD BE 07 B1 04 ...PW...........
0X020 30 38 6E 00 7C 09 75 13 83-C5 10 E2 F4 CD 18 8B F5 8n.|.u..........
0X030 83 C6 10 49 74 19 38 2C-74 F6 A0 B5 07 B4 07 8B ...It.8,t.......
0X040 F0 AC 3C 00 74 FC BB 07-00 B4 0E CD 10 EB F2 88 ..<.t...........
0X050 4E 10 E8 46 00 73 2A FE-46 10 80 7E 04 0B 74 0B N..F.s*.F..~..t.
0X060 80 7E 04 0C 74 05 A0 B6-07 75 D2 80 46 02 06 83 .~..t....u..F...
0X070 46 08 06 83 56 0A 00 E8-21 00 73 05 A0 B6 07 EB F...V...!.s.....

0X080 BC 81 3E FE 7D 55 AA 74-0B 80 7E 10 00 74 C8 A0 ..>.}U.t..~..t..
0X090 B7 07 EB A9 8B FC 1E 57-8B F5 CB BF 05 00 8A 56 .......W.......V
0XA0 00 B4 08 CD 13 72 23 8A-C1 24 3F 98 8A DE 8A FC .....r#..$?.....
0XB0 43 F7 E3 8B D1 86 D6 B1-06 D2 EE 42 F7 E2 39 56 C..........B..9V
0X0C0 0A 77 23 72 05 39 46 08-73 1C B8 01 02 BB 00 7C .w#r.9F.s......|
0X0D0 8B 4E 02 8B 56 00 CD 13-73 51 4F 74 4E 32 E4 8A .N..V...sQOtN2..
0X0E0 56 00 CD 13 EB E4 8A 56-00 60 BB AA 55 B4 41 CD V......V.`..U.A.
0X0F0 13 72 36 81 FB 55 AA 75-30 F6 C1 01 74 2B 61 60 .r6..U.u0...t+a`

0X100 6A 00 6A 00 FF 76 0A FF-76 08 6A 00 68 00 7C 6A j.j..v..v.j.h.|j
0X110 01 6A 10 B4 42 8B F4 CD-13 61 61 73 0E 4F 74 0B .j..B....aas.Ot.
0X120 32 E4 8A 56 00 CD 13 EB-D6 61 F9 C3 49 6E 76 61 2..V.....a..Inva
0X130 6C 69 64 20 70 61 72 74-69 74 69 6F 6E 20 74 61 lid partition ta
0X140 62 6C 65 00 45 72 72 6F-72 20 6C 6F 61 64 69 6E ble.Error loadin
0X150 67 20 6F 70 65 72 61 74-69 6E 67 20 73 79 73 74 g operating syst
0X160 65 6D 00 4D 69 73 73 69-6E 67 20 6F 70 65 72 61 em.Missing opera
0X170 74 69 6E 67 20 73 79 73-74 65 6D 00 00 00 00 00 ting system.....

0X180 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0X190 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0X1A0 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0X1B0 00 00 00 00 00 2C 44 63-DE BB C4 76 00 80 01 .....,Dc...v....
0X1C0 01 00 06 FE 3F 0C 3F 00-00 00 8E 2F 03 00 00 00 ....?.?..../....
0X1D0 01 0D 0F FE FF FF CD 2F-03 00 D5 6C BC 01 00 00 ......./...l....
0X1E0 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0X1F0 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U.
一个硬盘的BOOTSECTORS数据
其中红色部分是主引导纪录(MBR)
蓝色和浅绿色是分区表数据一共是4个分区项和显然后两个分区表项是未用的。
最后两个字节是合法性标志。
对于第一个分区表项可以知道该分区是一个活动分区,分区类型是0X0C(FAT16)分区
分区相对扇区起始地址是0x3f(63)分区大小是0x32F8E(208782个扇区大小大概未100M
由于这是柱分区该分区的起始扇区号就为0x3f；
对于第二个分区表项可知道该分区的分区类型是0x0F(EXTENDX)分区,起始扇区地址是
0X32FCD(208845)分区大小是0X1BC6CD5(29125845)个扇区。
读取扇区0X32FCD取出扩展分区得的分区表项
00 01 01 0D 07 FE BF 0A 3F 00 00 00 3F 04 7D 00
00 00 81 0B 05 FE FF 09 7E 04 7D 00 3F 82 3E 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
取出第一个分区表项知道该分区是类型是7(NTFS分区)分区大小是0X7D043F
分区相对扇区号为0x3f可以算出分区的起始扇区是0X32FCD+0X3F=0X3300C
取出第二个分区表项知道该分区是类型是5(EXTEND分区)分区大小是0X3E823F
分区相对扇区号为0X7D047E可以算出分区的起始扇区是0X32FCD+0X7D047E=0X80344B
读取扇区0X80344B取出扩展分区得的分区表项
00 01 81 0b 0b fe ff 08 3f 00 00 00 00 82 3e 00
00 00 c1 0a 05 fe ff ff bd 86 bb 00 57 a7 00 01
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
取出第一个分区表项知道该分区是类型是0b(fat32分区)分区大小是0X3e8200
分区相对扇区号为0x3f可以算出分区的起始扇区是0X32FCD+0x7d047e +0X3F=0X80348a
取出第二个分区表项知道该分区是类型是5(EXTEND分区)分区大小是0X100a757
分区相对扇区号为0Xbb86bd可以算出分区的起始扇区是0X32FCD+0Xbb86bd=0Xbbe68a
读取扇区0Xbbe68a取出扩展分区得的分区表项
00 01 c1 0a 07 fe ff ff 3f 00 00 00 18 a7 00 01
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
取出第一个分区表项知道该分区是类型是7(NTFS分区)分区大小是0X100a718
分区相对扇区号为0x3f可以算出分区的起始扇区是0X32FCD+0xbbe68a+3f=0Xbeb6c9

逻辑分区简介：
FAT16 FAT32 NTFS逻辑分区BOOTSECTOR
逻辑分区的BOOTSECTOR的第一个扇区它由以下部分组成：
跳转指令；硬盘分区类型的文本字符名；分区参数块；扩展的分区参数块；启动指令块；合法性标志55AA。对于不同的分区类型,这些块的内容与意义是不同的。
下面是FAT FAT32 NTFS各分区的BOOTSECTORD的内容语义的略图
跳转指令
EB 3C 90
3BYTE
0H
硬盘分区类型的文本字符名
MSDOS5.0
8BYTE
3H
分区参数块
25BYTE
0BH

0BH
2BYTE
每扇区字节数
0DH
1BYTE
每簇扇区数
0EH
2BYTE
保留扇区数
10H
1BYTE
FAT表份数
11H
2BYTE
根目录入口项数
13H
2BYTE
磁盘大小(<32m)
15H
1BYTE
介质类型
16H
2BYTE
FAT表占用扇区数
18H
2BYTE
每道扇区数
1AH
2BYTE
磁头数
1CH
2BYTE
隐藏扇区数
24H
1BYTE
物理磁盘号
25H
1BYTE
当前磁头号
26H
1BYTE
0X28或0X29
27H
4BYTE
磁盘序列号
2BH
11BYTE
卷表
36H
8BYTE
系统标志符
扩展的分区参数块
26BYTE
24H
启动指令块

448 BYTE
3EH
合法性标志
55AA
2 BYTE
1FEH

FAT16分区BOOTSECTOR结构图

跳转指令
EB 58 90
3BYTE
0H
硬盘分区类型的文本字符名
MSWIN4.1
8BYTE
3H
分区参数块
25BYTE
0BH

0BH
2BYTE
每扇区字节数
0DH
1BYTE
每簇扇区数
0EH
2BYTE
保留扇区数
10H
1BYTE
FAT表份数
11H
2BYTE
未用
15H
1BYTE
介质类型
16H
2BYTE
未用
18H
2BYTE
每道扇区数
1AH
2BYTE
磁头数
1CH
2BYTE
隐藏扇区数
24H
4BYTE
FAT表占用扇区数
2CH
1BYTE
根目录入口簇号
40H
1BYTE
物理磁盘号
42H
1BYTE
0X29
43H
4BYTE
磁盘序列号
47
H
8BYTE
系统标志符
扩展的分区参数块
52BYTE
24H
启动指令块

422 BYTE
58H
合法性标志
55AA
2 BYTE
1FEH
20H
4BYTE
磁盘总扇区数
52
H
8BYTE
系统标志符

FAT32分区BOOTSECTOR结构图

启动指令块

426BYTE
54H
合法性标志
55AA
2 BYTE
1FEH
0BH
2BYTE
每扇区字节数
0DH
1BYTE
每簇扇区数
0EH
2BYTE
保留扇区数
10H
1BYTE
0

11H
4BYTE
0
15H
1BYTE
介质类型
16H
2BYTE
0
18H
2BYTE
每道扇区数
1AH
2BYTE
磁头数
1CH
2BYTE
隐藏扇区数
跳转指令
EB 52 90
3BYTE
0H
硬盘分区类型的文本字符名
NTFS
8BYTE
3H
分区参数块
25BYTE
0BH

扩展的分区参数块
52BYTE
24H
24H
4BYTE
0(未用)
28H
8BYTE
总扇区数
30H
8BYTE
MFT表起始簇号
38H
8BYTE
MFT镜像起始簇
40H
4BYTE
每个记录段簇数
44H
H
4BYTE
每个索引占簇数
20H
4BYTE
0(未用)
48H

H
8BYTE
磁盘序列号
50H

H
4BYTE
校验和

NTFS分区BOOTSECTOR结构图

FAT16 FAT32逻辑分区组成结构
FAT16和FAT32的分区组成结构比较类似其基本如下：
BOOTSETCOR

保留扇区
FAT表1
FAT表2
根目录区
磁盘内容

FAT16 FAT32逻辑盘结构图
其中FAT16的根目录区是固定大小的,紧跟在FAT表后,而FAT32的根目录区可以是不固定大小的在BOOTSECTOR中提供了根目录区的第一个簇的簇号。每一个目录项占20个字节。定义如下：
0-A文件名 第一个字节为E5表示该目录项已被删除,为0表示未用,为2E表示是当前目录或者根目录。B是文件属性BIT0文档 BIT1只读文件BIT2系统文件BIT3隐藏文件BIT4目录 BIT5卷标。
0X10-0X13 文件创建日期
0X14-0X15 文件或目录起始簇号高16位(对FAT16无效为00 00)。
0X16-0X19 文件更改日期
0X1A-0X1B 文件或目录起始簇号低16位。
0X1C-0X1F 文件大小(对目录该项为0)
整个磁盘空间是按簇划分,在BOOTSECTOR中记录了每个簇的大小参数。
FAT表是用来记录整个磁盘空间的使用与分配情况的它的结构是一种链式结构。
每16个字节或32个字节表示一个簇。例如在FAT16分区找到第121簇的使用情况过程如下：
假设该分区大小为2G,起始扇区为63,FAT表为255个扇区,根目录有0X100个入口,每簇大小为64个扇区,隐含扇区为1个。
该簇在FAT表中的位置为：
A=121*2=241;B=A%512;IF(B!=0);B=1;
C=63+1+A/512+B;
读取扇区C到缓冲区取第A%512/2个字即为该扇区的下一个扇区,如果为0表示该扇区未用,为FF FF表示该扇区为最后一个扇区。其他的表示有下一个扇区。
该簇的物理磁盘扇区号是63+1+255*2+0X100*20/512+(121-2)*64
读于一个FAT32分区,要找到121簇的使用情况
假设该分区大小为4G,起始扇区为200048,FAT表为3997个扇区,每簇大小为8个扇区,根目录起始簇号为2,隐含扇区为32个。
该簇在FAT表中的位置为：
A=121*4=241;B=A%512;IF(B!=0);B=1;
C=20048+32+A/512+B;
读取扇区C到缓冲区取第A%512/4个双字即为该扇区的下一个扇区,如果为0表示该扇区未用,为FF FF FF FF表示该扇区为最后一个扇区。其他的表示有下一个扇区。
该簇的物理磁盘扇区号是20048+32+3997*2+(121-2)*8
经过上面的介绍我们就比较亲楚整个FAT16 FAT32分区的寻址方式
例如读取文件C:\WINDOWS\SYSTEM.INI
首先找到逻辑盘C的起始扇区,然后读出他的根目录区,在根目录区中找到WINDOWS子目录项,找到目录项中该子目录的起始簇,在FAT表中找到以该簇为起始簇的簇链,读出这些簇的所在的扇区内容然后找到文件名为SYTEM.INI的目录项,取得它的起始簇号,读出该簇为起始簇的簇链的所有扇区内容即可。
NTFS逻辑分区组成结构
NTFS分区的结构比FAT16和FAT32复杂。整个NTFS分区也是和FAT分区一样以簇为基本的的存储结构,但NTFS分区把整个分区的全部扇区都作为簇来划分,而FAT分区的BOOTSECTOR
FAT表,根目录(FAT32除外),作为另外的部分它的起始簇是在这些扇区之后的。
BOOTSETCOR
MFT表文件
磁盘空间
NTFS分区的结构大概如下：

BOOTSECTOR记录了MFT表的起始簇号,通过BOOTSECTOR找到MFT的起始扇区,(方法是：磁盘起始扇区+簇号*每簇扇区数)。
MFT表是由很多个MFT记录构成,每个MFT记录表示一个文件的信息,MFT表将整个文件系统的内容,都当成文件来处理包括它自己本身。MFT表记录将文件的所有信息都当成属性来处理。
下面是MFT记录的头结构说明：
起始 长度 意义
0 4 MFT记录标志FILE
4 2 修复校验偏移(Offset to fixup usually 2C)
6 2 修复数据长度,包含第一个字节
8 8 LSN
10 2 序列号
12 2 链节个数(有多少个文件名链节在这个实际文件上)
14 2 第一个属性的起始于该MFT记录得哪一个字节
16 2 BIT0表示该记录中有属性值存于记录外,BIT1表示该记录中
存有文件目录
18 4 该记录的有效字节数(记录头+所有属性长度和)
1C 4 该记录的长度
20 8 高2字节主MFT记录的记录号,低2字节0
28 2 所有属性加一
2A 6+ 修复数据依赖于记录长度

MFT记录头
属性1
属性2
属性3

MFT记录结构示意图
MFT的记录由记录头和属性列表组成,每一个属性都有一个结构相同的属性头,属性头分两种,一种是属性内容在MFT表中,一种是属性的内容在磁盘分配的簇中,属性头分两部分对于所有属性第一部分结构是相同的第二部分结构不同：
偏移(16进制)
长度(16进制)
内容的意义
0
4
属性类型
4
2
属性总长度
8
1
属性数据是否存在MFT表中,0表示是,1表示存在磁盘分配的空间
9
1
属性名长度
A
2
属性内容相对于属性头起始地址的偏移
C
2
属性值是否压缩0表示没压缩,1表示压缩
E
2
属性标志(通常为0)
属性头的第一部分内容(前16字节)
10
4
属性数据长度
14
2
属性数据起始字节(相对于属性头起始地址)
16
2
属性在MFT属性中是第几个属性(从0开始)
属性内容在MFT表中的属性头第二部分内容
10
10H
属性内容所在簇计算的起始簇
20
2
属性数据起始字节(相对于属性头起始地址)
22
2
属性内容压缩方法(我不太清楚这个字的意义)
28
8
为属性数据的分配空间大小
30
8
属性数据的实际大小
38
8
初始化数据长度(对于压缩的数据)
40
8
压缩前的长度(对于压缩数据)
48
不定长
vcn lcn runlength数据所在簇的位置(具体解释在后面)
属性内容不在MFT表中的属性的第二部分内容

属性头后紧跟的是属性内容NTFS的标准的属性包括以下几种。
10H标准信息属性 Standard information
20H 属性列表属性 Attribute list
30H文件名属性 File Name
40H卷表版本属性 Volume Version
50H安全性描述属性 Security descriptor
60H卷表名属性 Volume name
70H卷表信息属性 Volume information
80H数据内容属性 Data
90H索引根目录属性 Index Root
A0H索引分配表属性 Index Allocation
B0H镜像属性 BitMap
C0H 链节属性 Symlink
D0H HPFS扩展属性信息属性 HPFS extended attributes information
E0H HPFS扩展属性 HPFS extended attributes
对于NTFS标准属性,并不完全了解。下面就我所了解的部分进行介绍：
偏移(16进制)
长度(16进制)
内容的意义
0
8
文件创建时间
8
8
文件内容最后一次修改时间
10
8
文件别的属性最后一次修改时间
18
8
文件最后一次修改时间
20
4
文件存取控制 800文件内容是压缩的,400文件是一个链接
20文档标志4系统文件标志,2隐含文件标志,1系统文件
标志
24
C
未用通常为0
标准信息属性内容定义
偏移(16进制)
长度(16进制)
内容的意义
0
4
属性名
4
2
属性长度
6
1
属性字符名长度
8
8
属性簇号计算起始簇号
10
8
包含该属性的MFT记录号
38
8
文件存取控制38
1A
长度为BIT6*2
属性名的UniCode
属性列表属性内容定义
偏移(16进制)
长度(16进制)
内容的意义
0
8
该文件的根目录的MFT记录号
8
20
文件的时间信息(与基本信息中的相同)
28
8
属性分配空间
30
8
属性大小
38
8
文件属性 38 20文档标志4系统文件标志,2隐含文件标志,1系统文件标志39 0