FAT32文件系统的DBR分析

FAT32文件系统的DBR与FAT16的DBR很类似，也由5部分组成，分别为跳转指令、OEM代号、BPB、引导程序和结束标志，图4-286所示是一个完整的FAT32文件系统的DBR。

图4-286　FAT32文件系统的DBR

跳转指令

跳转指令本身占用2字节，它将程序执行流程跳转到引导程序处，比如当前DBR中的“EB 58”，就是代表汇编语言的“JMP 58”。需要注意该指令本身占用2字节，计算跳转目标地址时以该指令的下一字节为基准，所以实际执行的下一条指令应该位于5A。紧接着跳转指令的是一条空指令NOP（90H）。

OEM代号

这部分占8字节，其内容由创建该文件系统的OEM厂商具体安排。当前DBR中的OEM代号为“MSDOS5.0”，说明这个FAT32分区是由微软的Windows 2000以上的操作系统格式化创建的。

BPB

FAT32的BPB从第DBR的第12（0BH偏移处）个字节开始，占用79字节，记录了有关该文件系统的重要信息，其中各个参数的含义见表4-25。

表4-25　FAT32的BPB参数

这些参数也可以使用WinHex中的模板来查看，WinHex的模板管理器中提供FAT32的DBR模板。打开WinHex的模板管理器，选择FAT32的DBR模板，如图4-287所示。

图4-287　选择FAT32的DBR模板

双击模板后就可以查看FAT32的DBR信息了，如图4-288所示。

图4-288　FAT32的DBR模板

下面对这些参数作详细分析。

（1）0BH～0CH：每扇区字节数

记录每个逻辑扇区的大小，一般为512字节，但512并不是固定值，该值可以由程序定义，合法值包括512、1024、2048和4096字节。

（2）0DH～0DH：每簇扇区数

每簇扇区数记录着文件系统的簇大小，即由多少个扇区组成一个簇。

FAT32最大支持128扇区的簇。

在FAT32文件系统中所有的簇从2开始进行编号，每个簇都有一个自己的地址编号，并且所有的簇都位于数据区内，在数据区之前是没有簇的。

（3）0EH～0FH：DBR保留扇区数

DBR保留扇区数是指DBR本身占用的扇区以及其后保留扇区的总和，也就是DBR到FAT1之间的扇区总数，或者说是FAT1的开始扇区号。

对于FAT32文件系统来说，该值的取值范围是32扇区到38扇区之间。

（4）10H～10H：FAT个数

FAT个数描述了该文件系统中有几个FAT表，一般在FAT文件系统中都有两个FAT，即FAT1和FAT2，FAT2是FAT1的备份。

（5）11H～12H：未用

这两个字节在FAT16中用来表示FDT中最大所能容纳的目录项数，FAT32没有固定的FDT，所以不用这个参数。

（6）13H～14H：未用

这两个字节在FAT16中用来表示小于32MB的分区的扇区总数，FAT32的总是大于32MB，所以不用这个参数。

（7）15H～15H：介质描述符

介质描述符是描述磁盘介质的参数，根据磁盘性质的不同，取不同的值。具体取值见表4-21。

（8）16H～17H：未用

这两个字节在FAT16中用来表示每个FAT表包含的扇区数，FAT32不用这个位置。

（9）18H～19H：每磁道扇区数

这是逻辑C/H/S中的一个参数，其值一般为63。

（10）1AH～1BH：磁头数

这也是逻辑C/H/S中的一个参数，其值一般为255。

（11）1CH～1FH：隐藏扇区数

隐藏扇区数是指本分区之前使用的扇区数，该值与分区表中所描述的该分区的起始扇区号一致。对于主磁盘分区来讲，是MBR到该分区DBR之间的扇区数；对于扩展分区中的逻辑驱动器来讲，是其EBR到该分区DBR之间的扇区数。

（12）20H～23H：扇区总数

扇区总数是指分区的总扇区数，也就是FAT32分区的大小。

（13）24H～27H：每FAT扇区数

这四个字节用来记录FAT32分区中每个FAT表占用的扇区数。

（14）28H～29H：标志

这两个字节用于表示FAT2是否可用，当其二进制最高位置1时，表示只有FAT1可用，否则FAT2也可用。

（15）2AH～2BH：版本

这两个字节通常都为0。

（16）2CH～2FH：根目录首簇号

分区在格式化为FAT32文件系统时，格式化程序会在数据区中指派一个簇作为FAT32的根目录区的开始，并把该簇号记录在BPB中。通常都是把数据区的第一个簇分配给根目录使用，也就是2号簇。

（17）30H～31H：文件系统信息扇区号

FAT32文件系统在DBR的保留扇区中安排了一个文件系统信息扇区，用以记录数据区中空闲簇的数量及下一个空闲簇的簇号，该扇区一般在分区的1号扇区，也就是紧跟着DBR后的一个扇区，其内容如图4-289所示。

图4-289　文件系统信息扇区

该扇区具体结构参数见表4-26。

表4-26　文件系统信息扇区的参数

文件系统信息扇区的参数模板如图4-290所示。

图4-290　文件系统信息扇区的参数模板

（18）32H～33H：DBR备份扇区号

FAT32文件系统在DBR的保留扇区中安排了一个DBR的备份，一般在6号扇区，也就是分区的第7个扇区。该备份扇区与原DBR扇区的内容完全一样，如果原DBR遭到破坏，可以用备份扇区修复。

（19）34H～3FH：未用

这12个字节保留不用。

（20）40H～40H：BIOS驱动器号

这是BIOS 的INT 13H所描述的设备号码，一般把硬盘定义为8xH。

（21）41H～41H：未用

这一个字节不使用，为0。

（22）42H～42H：扩展引导标记

扩展引导标记用来确认后面的三个参数是否有效，一般值为29H。

（23）43H～46H：卷序列号

卷序列号是格式化程序在创建文件系统时生成的一组4字节的随机数值。

（24）47H～51H：卷标

卷标是由用户在创建文件系统时指定的一个卷的名称，原来的系统把卷标记录在这个地址处，现在的系统已经不再使用这个地址记录卷标，而是由一个目录项来管理卷标。

（25）52H～59H：文件系统类型

BPB的最后一个参数，直接用ASCII码记录当前分区的文件系统类型。

引导程序

FAT32的DBR引导程序占用420字节（5AH～1FDH），在Windows 98之前的系统之下，这段代码负责完成DOS三个系统文件的装入，在Windows 2000之后的系统中，其负责完成将系统文件NTLDR装入，对于一个没有安装操作系统的分区来讲，这段程序没有用处。

结束标志

DBR的结束标志与MBR、EBR的结束标志都相同，为“55 AA”。

以上5个部分共占用512字节，正好是一个扇区，因此称它为DOS引导扇区。该部分的内容中除了第5部分结束标志是固定不变之外，其余4个部分都是不完全确定的，都因操作系统版本的不同而不同，也因硬盘的逻辑盘参数的变化而变化。