苹果（Apple）电脑APM分区结构分析

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在传统的PowerPC平台的Apple电脑上，采用APM分区管理方式；而在Intel平台上，Apple电脑可以支持APM分区、GPT分区和MBR磁盘分区，但MBR磁盘分区仅应用在外置硬盘或者优盘上，这样可以方便同PC转移数据。

Mac OS X不能从MBR磁盘分区的硬盘上启动系统。

APM即Apple Partition Map（苹果分区映射），是Apple电脑独有的分区结构，最初用在PowerPC平台的Apple电脑上，采用Big-Endian的字节序。虽然从2006年起Apple电脑开始使用Intel所制造的CPU，但APM分区结构依然在使用。

Apple磁盘的第一个扇区

Apple磁盘的第一个扇区既不是引导扇区，也不是分区表，而是一个驱动程序描述符，该描述符中记录着签名值、设备的块大小、设备总块数。

这里所说的设备“块”其实就是指扇区。

另外，驱动程序描述符中还记录了描述符的数目和驱动程序描述符表等，具体结构参数见表6-2。

表6-2　驱动程序描述符的结构参数

字节偏移	字段长度（字节）	字段名和定义
0x00～0x01	2	签名值
0x02～0x03	2	每扇区字节数（即设备的块大小）
0x04～0x07	4	扇区总数（即设备的总块数）
0x08～0x09	2	设备类型
0x0A～0x0B	2	设备ID
0x0C～0x0F	4	驱动程序数据
0x10～0x11	2	驱动程序描述符个数
0x12～0x51	64	驱动程序描述符表（共8个表项，每项8字节，具体见表6-3）
0x52～0x1FF	430	未用

在驱动程序描述符表中共有8个表项，每个表项占用8字节，描述了驱动程序的开始地址、大小、类型等信息，具体见表6-3。

表6-3　驱动程序描述符表项的结构

字节偏移（相对偏移）	字段长度（字节）	字段名和定义
0x00～0x03	4	驱动程序起始扇区
0x04～0x05	2	驱动程序扇区总数
0x06～0x07	2	驱动程序系统类型

下面给出一个驱动程序描述符的实例，如图6-1所示。

图6-1　驱动程序描述符扇区

该扇区为一个Apple磁盘0号扇区的部分内容，扇区的后部全部为0数据，在此省略。

这就是一个驱动程序描述符扇区，其参数的具体数值见表6-4。

表6-4　图6-1的驱动程序描述符具体参数值

字节偏移	字段长度（字节）	字段名和定义	数值
0x00～0x01	2	签名值	“45 52”
0x02～0x03	2	每扇区字节数（即设备的块大小）	512
0x04～0x07	4	扇区总数（即设备的总块数）	143 374 650
0x08～0x09	2	设备类型	00
0x0A～0x0B	2	设备ID	00
0x0C～0x0F	4	驱动程序数据	00
0x10～0x11	2	驱动程序描述符个数	4
0x12～0x19	8	驱动程序描述符表项1	见表6-5
0x1A～0x21	8	驱动程序描述符表项2	见表6-6
0x22～0x29	8	驱动程序描述符表项3	见表6-7
0x2A～0x31	8	驱动程序描述符表项4	见表6-8
0x32～0x39	8	驱动程序描述符表项5	当前未用
0x3A～0x41	8	驱动程序描述符表项6	当前未用
0x42～0x49	8	驱动程序描述符表项7	当前未用
0x4A～0x51	8	驱动程序描述符表项8	当前未用
0x52～0x1FF	430	未用	00

Apple系统使用Big-Endian字节序。

驱动程序描述符表项1的具体参数见表6-5。

表6-5　驱动程序描述符表项1的参数值

字节偏移	字段长度（字节）	字段名和定义	数值
0x00～0x03	4	驱动程序起始扇区	64
0x04～0x05	2	驱动程序扇区总数	23
0x06～0x07	2	驱动程序系统类型	01H

驱动程序描述符表项2的具体参数见表6-6。

表6-6　驱动程序描述符表项2的参数值

字节偏移	字段长度（字节）	字段名和定义	数值
0x00～0x03	4	驱动程序起始扇区	120
0x04～0x05	2	驱动程序扇区总数	36
0x06～0x07	2	驱动程序系统类型	FFFFH

驱动程序描述符表项3的具体参数见表6-7。

表6-7　驱动程序描述符表项3的参数值

字节偏移	字段长度（字节）	字段名和定义	数值
0x00～0x03	4	驱动程序起始扇区	176
0x04～0x05	2	驱动程序扇区总数	21
0x06～0x07	2	驱动程序系统类型	0701H

驱动程序描述符表项4的具体参数见表6-8。

表6-8　驱动程序描述符表项4的参数值

字节偏移	字段长度（字节）	字段名和定义	数值
0x00～0x03	4	驱动程序起始扇区	232
0x04～0x05	2	驱动程序扇区总数	34
0x06～0x07	2	驱动程序系统类型	F8FFH

驱动程序描述符扇区的结构也可以通过WinHex模板来查看，不过WinHex没有提供该模板，需要自行编写，如图6-2所示。

图6-2　驱动程序描述符模板

APM分区布局

APM分区结构与MBR磁盘分区结构完全不一样，APM分区结构很简单，而且还可以创建任意多个分区，并且分区信息都存放在一些连续的扇区内，这一点也不像MBR磁盘分区的信息那么松散。

APM分区信息是通过分区映射来描述的，分区映射表开始于磁盘的第二个扇区，即1号扇区，映射表中没有引导代码，这一点也跟MBR磁盘分区表不同。分区映射表中的每个映射表项用来描述一个分区，而每个映射表项占用1个扇区，即512字节。

Apple磁盘中的APM分区分为四种类型：第一种是分区映射表分区，用来管理分区映射表自身；第二种是设备的驱动程序分区，用来管理物理设备；第三种是文件系统分区，用来管理操作系统及用户的文件；第四种是空闲空间分区，用来管理未分配的空间。

APM分区的具体结构如图6-3所示。

图6-3　APM分区的结构

APM分区映射表结构

APM分区映射表由若干个映射表项构成，其中第一个映射表项是分区映射表自身的表项，在该表项中记录着分区映射表的总大小以及分区的数目。

分区映射表分区自身的表项起始于Apple磁盘的第二个扇区，并且连续占用若干个扇区。该磁盘中所有分区都在这个映射表中描述，每个分区映射的描述信息称为一个映射表项，占用512字节，这512字节的含义见表6-9。

表6-9　苹果分区表项的含义

下面对各参数进一步解释：

①0x00～0x01：签名值。为分区映射表项的标识符，其值一般为504DH，一些早期版本还在用5453H。

②0x02～0x03：保留。该位置保留不用。

③0x04～0x07：分区个数。用来表示分区的数目。

④0x08～0x0B：分区的起始扇区。记录了该映射表项所描述的分区在当前硬盘中的物理地址。

⑤0x0C～0x0F：分区的总扇区数。记录分区的总大小，以扇区为单位。

⑥0x10～0x02F：分区的名称。记录了该分区的名字，总长度为32字节。

⑦0x30～0x4F：分区类型。该字符串表示存储区的类型，以“Apple_”开头的名字被苹果电脑保留。表6-10表述了Apple电脑常用的标准分区类型。

表6-10　Apple电脑常用的标准分区类型

字符串	60含义
Apple_partition_map	该存储区中包含了分区映射表
Apple Driver	该存储区中有设备驱动信息
Apple_Driver43	该存储区有SCSI管理器4.3的驱动
Apple_MFS	该存储区的文件系统是Macintosh的默认文件系统
Apple_HFS	该存储区的文件系统是HFS
Apple_UNIX_SVR2	该存储区用UNIX的文件系统
Apple_PRODOS	该存储区用ProDOS的文件系统
Apple Free	该存储区没有被使用
Apple Scratch	该存储区为空

⑧0x50～0x53：数据区起始扇区号。记录了文件系统数据的逻辑扇区号，此参数将被操作系统所利用，像A/UX之类的操作系统的文件系统并不是从该分区逻辑扇区号0开始的。

⑨0x54～0x57：数据区总扇区数。表示文件系统数据域的大小，以扇区为单位。它和“数据区起始扇区号”的区域衔接起来，因为有些操作系统的文件系统并不是从该分区逻辑扇区号0开始的。

⑩0x58～0x5B：分区的状态。分区的状态是在A/UX系统Macintosh系统中使用的，A/UX系统是Apple电脑较早采用的操作系统，现在已不再使用。分区的状态见表6-11。

表6-11　分区的状态

字符串	含义
0x00000001	分区映射表有效（仅在A/UX系统中使用）
0x00000002	分区已分配（仅在A/UX系统中使用）
0x00000004	分区在使用中（仅在A/UX系统中使用）
0x00000008	分区包含引导信息（仅在A/UX系统中使用）
0x00000010	分区可读（仅在A/UX系统中使用）
0x00000020	分区可写（用于Macintosh和A/UX）
0x00000040	引导代码位置独立（仅在A/UX系统中使用）
0x00000100	分区包含链式兼容的驱动器（仅在Macintosh系统中使用）
0x00000200	分区包含一个实际的驱动器（仅在Macintosh系统中使用）
0x00000400	分区包含一个链式驱动器（仅在Macintosh系统中使用）
0x40000000	启动时自动加载（仅在Macintosh系统中使用）
0x80000000	启动分区（仅在Macintosh系统中使用）