Explicação detalhada do setor de inicialização FAT

Noções básicas sobre o conteúdo e a função de um sistema de arquivos "setor de inicialização" pode ser útil ao solucionar falhas de inicialização ou corrupção do disco.

De vez em quando, geralmente devido à falha ou vírus infecção de hardware, um setor de inicialização pode ser corrompido. Se a partição for a partição primária ativa ou uma partição que contém arquivos do sistema operacional, isso pode impedir que o sistema seja iniciado. Caso contrário, ele pode impedir simplesmente o acesso a dados na unidade.

Geralmente, se suspeitar de corrupção de disco, é melhor usar comercial anti-vírus ou software de recuperação de disco. Em alguns casos, no entanto, o conhecimento detalhado do setor de inicialização pode ser útil.

Este artigo explica os vários campos de um setor de inicialização FAT. Usando as seguintes informações, talvez seja possível reparar um setor de inicialização danificado FAT manualmente. Para tentar um reparo tal, são necessárias disco ferramentas de edição capazes de editar setores de disco não processado. Este artigo não aborda ferramentas específicas que podem ser usadas para executar um reparo operações.

Enquanto todos os esforços foi feito para garantir a precisão as informações a seguir, sistemas operacionais diferentes, incluindo versões futuras de sistemas operacionais da Microsoft, pode usar estruturas de dados diferentes. Portanto, você deve fazer uso das seguintes informações de sua responsabilidade.

Plano de fundo e terminologia

Neste documento, um "arquivo sistema setor de inicialização" é o primeiro setor físico em um volume lógico. Um volume lógico pode ser uma partição primária, uma unidade lógica em uma partição estendida ou uma composição de dois ou mais partições, como é o caso de espelhos, conjuntos de distribuição e conjuntos de volumes.

Em disquetes, o setor de inicialização é o primeiro setor no disco. No caso de unidades de disco rígido, o primeiro setor é conhecido como o "Registro mestre de inicialização" ou "MBR." O MBR é diferente de um setor de inicialização de sistema de arquivos e contém uma tabela de partição, que descreve o layout das partições lógicas em que unidade de disco rígido. O setor de inicialização do sistema de arquivos deve ser o primeiro setor em um dessas partições.

O processo de inicialização

O processo de inicialização de 80 x 86-based computadores pessoais (em oposição a com base em RISC-sistemas) faz uso direto de um setor de inicialização de sistema de arquivos para executar instruções. O processo de inicialização pode ser resumido da seguinte maneira:

1. Energia On Self Test (POST) iniciada pelo sistema BIOS e CPU.
2. BIOS determina qual dispositivo para usar como o "dispositivo de inicialização".
3. BIOS carrega o primeiro setor físico do dispositivo de inicialização na memória e transfere a execução da CPU para o início desse endereço de memória. Se o dispositivo de inicialização for uma unidade de disco rígido, o setor carregado na etapa 3 é o MBR e o processo de inicialização continua da seguinte maneira:
   
   
4. Código MBR carrega o setor de inicialização referenciado pela tabela de partição para a "ativa partição primária" na memória e transfere a execução da CPU para o início desse endereço de memória.

Até este ponto, o processo de inicialização for totalmente independente de como o disco está formatado e o sistema operacional está sendo carregado. Desse ponto em diante, tanto o operacional e o arquivo sistemas em uso reproduzir uma parte.

No caso de volumes FAT que tem o Windows NT instalado, o setor de inicialização FAT é responsável por identificar o local do arquivo "NTLDR" no volume, carregá-lo na memória e transferência de controle a ele.

Dentro o setor de inicialização FAT

Porque o MBR transfere a execução da CPU para o setor de inicialização, os primeiros bytes alguns do setor de inicialização FAT devem ser válidas instruções executáveis para um 80 x 86 da CPU. Na prática estas instruções primeira constituem uma instrução "saltar" em ocupam os primeiros 3 bytes do setor de inicialização. Esta apresentação serve para ignorar a próxima vários bytes que não são "executáveis".

Após a instrução de salto é um byte 8 "Identificação de OEM". Isso normalmente é uma seqüência de caracteres que identifica o sistema operacional que formatado o volume.

A identificação de OEM a seguir é uma estrutura conhecida como o bloco de parâmetro de BIOS ou "BPB." O BPB interpretado como um todo, fornece informações suficientes para a parte executável do setor de inicialização para poder localizar o arquivo NTLDR. Como o BPB sempre inicia no deslocamento de mesmo, parâmetros padrão estão sempre em um local conhecido. Como a primeira instrução no setor de inicialização é um salto, o BPB pode ser estendido no futuro, desde que novas informações são acrescentadas ao final. Nesse caso, a instrução de salto precisaria somente um ajuste secundário. Além disso, o código executável real pode ser bastante genérico. Todos os variabilidade associados à execução em discos de tamanhos diferentes e geometrias é encapsulado no BPB.

O BPB é armazenado em um pacote (isto é, unaligned) formato. A tabela a seguir lista o deslocamento de byte de cada campo no BPB. Uma descrição de cada campo segue a tabela. bytes por setor: Este é o tamanho de um setor de hardware para a maioria dos discos em uso dos Estados Unidos, o valor deste campo será 512.

Setores por cluster: Como FAT é limitado no número de clusters (ou "unidades de alocação") que pode controlar, grandes volumes são suportados pelo aumento do número de setores por cluster. O fator de cluster para um volume FAT é totalmente dependente de tamanho do volume. Os valores válidos para este campo são 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128. Consultar na Base de dados de Conhecimento da Microsoft para o termo "Tamanho de cluster padrão" para obter mais informações sobre este assunto.

Reservado setores: Isso representa o número de setores antes do início do primeiro FAT, incluindo o setor de inicialização. Ele sempre deve ter um valor de pelo menos 1.

FATs: Esse é o número de cópias da FAT tabela armazenados no disco. Normalmente, o valor deste campo é 2.

Entradas raiz: Este é o número total de entradas de nome de arquivo que podem ser armazenados no diretório raiz do volume. Em um disco rígido típico, o valor deste campo é 512. No entanto, observe que uma entrada é sempre usada como um rótulo do volume e que irão usar arquivos com nomes de arquivo longos até várias entradas por arquivo. Isso significa que o maior número de arquivos no diretório raiz normalmente é 511, mas que você executará fora das entradas antes que se forem usada nomes extensos de arquivos.

Pequenos setores: Este campo é usado para armazenar o número de setores no disco se o tamanho do volume for pequeno o suficiente. Para volumes maiores, este campo tem um valor de 0 e nos referimos em vez disso, o valor "Setores grande" que vem mais tarde.

Descritor de mídia: Este byte fornece informações sobre a mídia que está sendo usada. A tabela a seguir lista algumas dos valores de descritor de mídia reconhecido e à mídia associada. Observe que o byte descritor de mídia pode ser associado com mais capacidade de disco. setores por FAT: esse é o número de setores ocupada por cada FATs no volume. Fornecido essas informações, juntamente com o número de FATs e setores reservados listados acima, pode calcular onde começa o diretório raiz. Dado o número de entradas no diretório raiz, pode calcular também onde começa a área de dados de usuário do disco.

Cabeçotes e setores por trilha: esses valores são parte da geometria de disco aparente em uso quando o disco foi formatado.

Setores ocultos: Esse é o número de setores no disco físico antes do início do volume. (isto é, antes da inicialização do setor próprio) Ele é usado durante a seqüência de inicialização para calcular o offset absoluto para áreas de dados e de diretório raiz.

Grandes setores: Se o campo de setores Small for zero, este campo contém o número total de setores usado pelo volume FAT.

Alguns campos adicionais siga o bloco de parâmetro padrão do BIOS e constituem um "bloco de parâmetro de BIOS de estendido". Os campos próximo são: físico número de unidade: isso está relacionado ao número de unidade física de BIOS. Unidades de disquete são numeradas começando com 0 x 00 para a unidade A:, enquanto os discos rígidos físicos são numerados começando com 0 x 80. Normalmente, você deve definir esse valor antes para emitir uma chamada INT 13 BIOS para especificar o dispositivo acesse. O valor no disco armazenado neste campo normalmente é 0 x 00 para disquetes e existir 0 x 80 para discos rígidos, independentemente de quantas unidades de disco físicos, como o valor só é relevante se o dispositivo for um dispositivo de inicialização.

Cabeça atual: Este é outro campo normalmente usado ao fazer chamadas INT13 BIOS. O valor seria originalmente foram usado para armazenar a faixa no qual o registro de inicialização foi localizado, mas o valor armazenado no disco não é atualmente usado como tal. Portanto, o Windows NT usa esse campo para armazenar dois sinalizadores:

• O bit de ordem inferior é um sinalizador "sujo", usado para indicar que autochk seja executado chkdsk contra o volume no momento da inicialização.
• O segundo menor bit é um sinalizador indicando que um exame de superfície também deve ser executado.

Assinatura: A assinatura de registro de inicialização estendido deve ser os 0 x 28 ou 0x29 para ser reconhecido pelo Windows NT.

Identificação: A identificação é um número serial aleatório atribuído ao formato de tempo para ajudar a diferenciar um disco de outro.

Rótulo do volume: Este campo foi usado para armazenar o rótulo de volume, mas o rótulo de volume agora é armazenado como um arquivo especial no diretório raiz.

Identificação do sistema: Este campo é "FAT12" ou "FAT16", dependendo do formato do disco.

Em um volume inicializável, a área após o bloco de parâmetro de BIOS estendido é código de inicialização normalmente executável. Esse código é responsável por executar quaisquer ações são necessárias para continuar o processo de inicialização strap. Nos sistemas Windows NT, esse código de inicialização será identificar o local do arquivo NTLDR, carregá-lo na memória e transferir a execução desse arquivo. Mesmo em um disquete não-inicializável, há código executável nessa área. O código necessário para imprimir a mensagem familiar, "não-sistema disco ou erro de disco" é encontrada na maioria dos padrão, MS-DOS formatado disquetes que não foram formatadas com a opção "sistema".

Finalmente, os dois últimos bytes em qualquer setor de inicialização tem sempre os valores hexadecimais: 0x55 0xAA.

Solução de problemas

Se você suspeitar que um setor de inicialização FAT está corrompido, você pode verificar vários dos campos listados acima para ver se os valores listados aqui fazem sentido. Por exemplo, BytesPerSector será 512 na grande maioria dos casos. Também você esperaria ver seqüências de texto na seção de código executável do setor de inicialização que são apropriadas para o sistema operacional que formatado o disco.

Seqüências de texto típica em volumes FAT formatados pelo MS-DOS incluem: "sistema inválido disco."; "E/s de disco erro."; "substituir o disco e pressione qualquer tecla";"disco do sistema não ou erro de disco";"Substituir e pressione qualquer tecla quando pronto."; e "Disco de inicialização falha". Seqüências de texto em volumes FAT formatados pelo Windows NT incluem: "inicialização: não foi possível encontrar NTLDR."; "E/s Erro leitura disco."; e "Inserir para o outro disco." Você não deve considerar essa lista como sendo completa. Se você encontrar outras mensagens no setor de inicialização, isso não indica necessariamente que há um problema com o setor de inicialização. Versões diferentes do MS-DOS e Windows NT terá, às vezes, seqüências de mensagem ligeiramente diferente em seus setores de inicialização. Por outro lado, se você não encontrar nenhum texto qualquer, ou se o texto é claramente não relacionado ao MS-DOS ou Windows NT, você deve considerar a possibilidade de que o setor de inicialização pode ter sido infectado por um vírus ou que alguma outra forma de corrupção de dados pode ocorreram.

Para se recuperar de um setor de inicialização que tenha sido infectado por um vírus, é melhor usar um programa antivírus comercial. Muitos vírus fará muito mais do que apenas gravar dados para o setor de inicialização, para que reparação manual do setor de inicialização não é recomendável, pois não pode eliminar completamente o vírus e em alguns casos, pode prejudicar mais de BOM.

Se você suspeitar de que o setor de inicialização foi danificado por algum outro motivo, é melhor usar ferramentas de recuperação de disco comercial. Embora talvez seja possível recuperar de danos de setor de inicialização sem recorrer para reformatar a unidade modificando manualmente os campos descritos acima, edição manual de setores de inicialização deve ser tentada apenas como último recurso e não pode ser garantida para funcionar em situações onde outras estruturas do disco podem também ter sido danificadas.