Opstarten, MBR, Layout eerste sector.

Opstarten

Bij het opstarten van je computer wordt eerst de BIOS opgestart. De BIOS (= Basic Input / Output Systeem) is een programma dat de hardware van je computer controleert. Dit programma kan beïnvloed worden dmv de zogenaamde Bios-instellingen. Deze instellingen kun je meestal instellen vlak achter het inschakelen van de computer dmv de Del toets of de F1 toets.

In de setup wordt aangegeven waar de bootsector is.

Na de BIOS wordt de Bootsector gelezen en uitgevoerd.

MBR Master Boot Record

De Bootsector is de eerste sector van schijf, deze sector wordt ook soms de Master Boot Record genoemd. De laatste twee bytes van deze sector moet altijd de hexadecimale waarde 55AA ofwel de decimale waarde 43603 bevatten.
Harde schijven zijn verdeeld in sectoren van 512 bytes. De partitie-informatie bevindt zich in de eerste sector (512 bytes) van iedere harde schijf . Hier zit de Master Boot Record (MBR) welke juist 512 bytes groot is.
De MBR wordt tijdens het partitioneren van de vaste schijf door het programma FDISK gemaakt (er zijn ook andere programma's op de markt zoals Disk Druïde).
De MBR bevat het master boot programma, Fout boodschappen, enige vrije ruimte en de partitietabel.
De partitietabel (meestal afgekort als PT) in de MBR bestaat uit 64 bytes op het einde van de eerste sector juist voor de laatste twee bytes x'55AA'.

Bij het booten van de harde schijf wordt het master boot programma uitgevoerd. Dit klein programmatje leest en controleert de partitietabel, de harde schijf wordt benaderd met BIOS routines. Hierbij komt nog geen besturingssysteem te pas. Foutmeldingen als : 'de partitietabel is ongeldig', 'Fout tijdens het laden van besturingssysteem', .. komen voor.

Meestal wordt dit master boot programma ook wel boot-loader genoemd. Voor Linux staat hier het resultaat van de linux programma’s LILO of GRUB , dit programma toont een menu met de bedoeling een selectie te maken. Heb je hierbij een Linux Operating systeem gekozen dan wordt de kernel in een partitie gezocht en in het geheugen geladen.

Anatomie van de MBR record
anatomie van Master Boot Record

Layout eerste sector van een harde schijf

139 bytes	Jump Code: Laad MBR in geheugen Enable Interrupts Scan disks Vind c:drive Laad de Boot sector van c:drive
80 bytes	Fout boodschappen : Ongeldige Partitie Tabel, Fout bij het Laden
227 bytes	Vrije Plaats
64 bytes	PartitieTabel : 4 tabellen = 4 primary partities, of 3 primary en 1 uitgebreide partitie
2 bytes	Hexadecimal = ’55AA’

De partitietabel in de eerste sector bestaat uit maximaal 4 partities, dit zijn hoogstens 4 primary partities of hoogstens 3 primary partitie en 1 uitgebreide partitie.

De uitgebreide partitie kan verder opgesplitst worden in verschillende logische partities. Iedere logische partitie heeft een eigen partitietabel. De partitietabel van de logische partitie bevindt zich 63 sectoren vóór de start van de logische partitie.

Layout Tabel van één partitie

1	Char active	0x80 or 0x00 0x80 = bootable, 0x00 = niet bootable
2	Char begin[3]	In CHS formaat (cylinders, heads, sectors)
3	Char type	Type van filesysteem
4	Char end[3]	In CHS formaat (cylinders, heads, sectors)
5	Int start	start sector number van partitie
6	Int lengte	partitie grootte in sectoren

Linux gebruikt enkel de start en lengte velden 5 en 6, het gebruikt veld 2 en 4 niet !

Dos gebruikt het begin en einde veld 2 en 4, het gebruikt niet de velden 5 en 6 ! Het gebruikt de bios INT13 interface om de disk te lezen

Windows 95 gebruikt de uitgebreide INT13 interface om de disk te lezen, partitie type c, e, f in plaats van type b, 6, 5 !
Begin en einde velden bevatten dummy informatie = 1023/255/63 (= x’3FF’, x’FF’, x’3F’)

Windows 95 OSR2 : FAT32 partitie type b of c

Grafisch ziet een harde schijf er zo uit

Hieronder staat de layout van de eerste harde schijf van mijn Computer 3. Zie eerste harde schijf van Computer 3.

De PT van een uitgebreide partitie staat in de sector = 63 sectoren vÃ³Ã³r het begin van een logische partitie, zo staat de PT van de tweede uitgebreide partitie in de sector = de start sector van de tweede logische partitie - 63, dit is 16.386.678 - 63 = 16.386.615; op het einde van de sector 16.386.615 bevindt zich de tweede uitgebreide partitietabel !

Afkortingen : PT = partitietabel, MBR = Master Boot Record

sector nbr		partitie
0	MBR --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PT
~~
63	Hier start de eerste Primary partitie type 6 = FAT16	/dev/hda1
~~
~~
4.096.512	Hier start de tweede Primary partitie type 83 = Linux	/dev/hda2
~~
~~
8.193.024	Hier start de derde Primary partitie type e = Win95 FAT16 (LBA)	/dev/hda3
~~
~~
12.289.536	Hier start de vierde Primary partitie type 5 = Uitgebreide partitie --------------------------------- PT	/dev/hda4
~~
12.289.599	Hier start de eerste Logische partitie type 6 = FAT16	/dev/hda5
~~
~~
16.386.615	Hier start de tweede uitgebreide partitie type 5 = Uitgebreide partitie ---------------------------- PT
~~
16.386.678	Hier start de tweede Logische partitie type 6 = FAT16	/dev/hda6
~~
~~
20.487.159	Hier start de derde uitgebreide partitie type 5 = Uitgebreide partitie ------------------------------ PT
~~
20.487.222	Hier start de derde Logische partitie type 6 = FAT16	/dev/hda7
~~
~~
24.587.136	Hier start de vierde uitgebreide partitie type 5 = Uitgebreide partitie ------------------------------ PT
~~
24.587.199	Hier start de vierde Logische partitie type c = Win95 FAT32 (LBA)	/dev/hda8
~~
~~
29.074.752	Hier start de vijfde uitgebreide partitie type 5 = Uitgebreide partitie ------------------------------ PT
~~
29.074.815	Hier start de vijfde Logische partitie type 82 = Linux wisselgeheugen	/dev/hda9
~~
~~

Met het Linux commando dd kun je gemakkelijk sectoren van je harde schijf downloaden, deze sectoren wijzigen met een HexEditor en deze sectoren later terug zetten op je harde schijf.

Dit maakt het mogelijk om bijvoorbeeld de MBR Master Boot Record en de PT Partitietabellen te backuppen, te wijzigen of terug te zetten.
Zo is het ook mogelijk om ongeldige partitietabellen te herstellen.

Hier de eerste sector van mijn harde schijf bekeken met een HexEditor

De partitietabel start op hex x'01BE' en is 64 bytes lang. Deze tabel bestaat uit 4 delen van juist 16 bytes lang. De layout van ieder deel voldoet aan deze layout.
Deze 4 delen vertegenwoordigen mijn 3 primary partities en Ã©Ã©n uitgebreide partitie.

Deel 1 of de eerste primary partitie bestaat uit :

80	Bootable partitie
01 01 00	begin in CHS formaat
06	type filesysteem is 06 , dit betekent FAT16
3f ff f7	einde in CHS formaat
3f 00 00 00	start sector (notatie in machine code dwz laagste eerst, hoogste laatst) x'0000003f' is decimaal 63
c1 83 3e 00	grootte partitie in sectoren x'003e83c1' is decimaal 4.096.449

Deel 2 of de tweede primary partitie bestaat uit :

80	Bootable partitie
00 c1 f8	begin in CHS formaat
83	type filesysteem is 83 , dit betekent Linux
3f ff ff	einde in CHS formaat
00 82 3e 00	start sector (notatie in machine code dwz laagste eerst, hoogste laatst) x'003e8200' is decimaal 4.096.512
00 82 3e 00	grootte partitie in sectoren x'003e8200' is decimaal 4.096.512

Deel 3 of de derde primary partitie bestaat uit :

00	geen Bootable partitie
3f ff ff	begin in CHS formaat
0e	type filesysteem is 0e , dit betekent Win95 FAT16 (LBA)
3f ff ff	einde in CHS formaat
00 04 7d 00	start sector (notatie in machine code dwz laagste eerst, hoogste laatst) x'0000003f' is decimaal 8.193.024
00 82 3e 00	grootte partitie in sectoren x'003e8200' is decimaal 4.096.512

Deel 4 of de uitgebreide partitie bestaat uit :

00	niet Bootable partitie
3f ff ff	begin in CHS formaat
05	type filesysteem is 05 , dit betekent uitgebreide partitie
3f ff ff	einde in CHS formaat
00 86 bb 00	start sector (notatie in machine code dwz laagste eerst, hoogste laatst) x'00bb8600' is decimaal 12.289.536
00 1f 04 01	grootte partitie in sectoren x'01041f00' is decimaal 17.047.296

Uitleg bij partitietabellen van Computer 2 :

PT in eerste sector van /dev/hda -------------------------------- dd if=/dev/hda of=pt1 count=1 hexedit pt1 : partitietabel start op hex 1BE binnen desector pt1 ! 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 84 EE 84 EE 00 00 00 01 ................ 000001C0 01 00 83 FE 3F 09 3F 00 00 00 4B 73 02 00 80 00 ....?.?...Ks.... 000001D0 01 0A 07 FE FF FF 8A 73 02 00 21 90 4C 02 00 FE .......s..!.L... 000001E0 FF FF 07 FE FF FF AB 03 4F 02 21 90 4C 02 00 FE ........O.!.L... 000001F0 FF FF 05 FE FF FF CC 93 9B 04 F5 50 B5 04 55 AA ...........P..U. PT in eerste sector van /dev/hda4 --------------------------------- dd if=/dev/hda4 of=pt2 count=1 hexedit pt2 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 FE ................ 000001C0 FF FF 0B FE FF FF 3F 00 00 00 8A B6 7F 00 00 FE ......?......... 000001D0 FF FF 05 FE FF FF C9 B6 7F 00 80 60 1F 00 00 00 ...........`.... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 85.674.708 - 63 ---------------------------- dd if=/dev/hda of=pt3 skip=85674645 count=1 hexedit pt3 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 FE ................ 000001C0 FF FF 82 FE FF FF 3F 00 00 00 41 60 1F 00 00 FE ......?...A`.... 000001D0 FF FF 05 FE FF FF 49 17 9F 00 90 11 5D 01 00 00 ......I.....]... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 87.731.028 - 63 ---------------------------- dd if=/dev/hda of=pt4 skip=87730965 count=1 hexedit pt4 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 FE ................ 000001C0 FF FF 83 FE FF FF 3F 00 00 00 51 11 5D 01 00 FE ......?...Q.]... 000001D0 FF FF 05 FE FF FF D9 28 FC 01 7E 43 3E 00 00 00 .......(..~C;... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 110.607.588 - 63 ----------------------------- dd if=/dev/hda of=pt5 skip=110607525 count=1 hexedit pt5 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 FE ................ 000001C0 FF FF 0C FE FF FF 3F 00 00 00 3F 43 3E 00 00 FE ......?...?C;... 000001D0 FF FF 05 FE FF FF 57 6C 3A 02 DF C2 5B 02 00 00 ......Wl:...[... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 114.688.098 - 63 ----------------------------- dd if=/dev/hda of=pt6 skip=114688035 count=1 hexedit pt6 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 FE ................ 000001C0 FF FF 83 FE FF FF 3F 00 00 00 A0 C2 5B 02 00 FE ......?.....[... 000001D0 FF FF 05 FE FF FF 36 2F 96 04 BF 21 1F 00 00 00 ......6/...!.... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 154.256.193 - 63 ----------------------------- dd if=/dev/hda of=pt7 skip=154256130 count=1 hexedit pt7 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 FE ................ 000001C0 FF FF 82 FE FF FF 3F 00 00 00 80 21 1F 00 00 00 ......?....!.... 000001D0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U.
De berekeningen worden gedaan in een Spreadsheet tabel zie : spreadsheet

Uitleg bij partitietabellen van Computer 3 :

PT in eerste sector van /dev/hda -------------------------------- dd if=/dev/hda of=pt1 count=1 hexedit pt1 000001B0 59 5F EB 02 B4 40 00 00 C7 E5 C7 E5 00 00 80 01 Y_...@.......... 000001C0 01 00 06 3F FF F7 3F 00 00 00 C1 81 3E 00 80 00 ...?..?.....;... 000001D0 C1 F8 83 3F FF FF 00 82 3E 00 00 82 3E 00 00 3F ...?....;...;..? 000001E0 FF FF 0E 3F FF FF 00 04 7D 00 00 82 3E 00 00 3F ...?....}...;..? 000001F0 FF FF 05 3F FF FF 00 86 BB 00 00 1F 04 01 55 AA ...?..........U. PT in eerste sector van /dev/hda4 --------------------------------- dd if=/dev/hda4 of=pt2 count=1 hexedit pt2 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 3F ...............? 000001C0 FF FF 06 3F FF FF 3F 00 00 00 C1 81 3E 00 00 3F ...?..?.....;..? 000001D0 FF FF 05 3F FF FF 75 84 3E 00 4B 8F 3E 00 00 00 ...?..u.;.K.;... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 16.386.678 - 63 = 16.386.615 ----------------------------------------- dd if=/dev/hda of=pt3 skip=16386615 count=1 hexedit pt3 000001B0 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D ---------------- 000001C0 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 00 09 --------------.. 000001D0 C1 FF 05 3F FF FF F7 15 7D 00 89 8F 3E 00 00 00 ...?....}...;... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 20.487.222 - 63 = 20.487.159 ----------------------------------------- dd if=/dev/hda of=pt4 skip=20487159 count=1 hexedit pt4 000001B0 47 05 1F 36 DA 9A 31 B5 98 8E C5 56 C8 D9 9E 2F G..6..1....V.../ 000001C0 4A 11 A9 7C A8 A5 97 AB 29 97 D6 55 37 52 00 07 J..|....)..U7R.. 000001D0 C1 FF 05 3F FF FF 39 A7 BB 00 07 78 44 00 00 00 ...?..9....xD... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 24.587.199 - 63 = 24.587.136 ----------------------------------------- dd if=/dev/hda of=pt5 skip=24587136 count=1 hexedit pt5 000001B0 30 30 22 20 77 69 64 74 68 3D 22 39 35 22 00 3F 00"width="95".? 000001C0 FF FF 0C 3F FF FF 3F 00 00 00 81 79 44 00 00 3F ...?..?....yD..? 000001D0 FF FF 05 3F FF FF 40 1F 00 01 C0 FF 03 00 00 00 ...?..@......... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in sector 29.074.815 - 63 = 29.074.752 ----------------------------------------- dd if=/dev/hda of=pt6 skip=29074752 count=1 hexedit pt6 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 3F...............? 000001C0 FF FF 82 3F FF FF 3F 00 00 00 81 FF 03 00 00 00...?..?......... 000001D0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00................ 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA..............U. PT in eerste sector van /dev/hdb -------------------------------- dd if=/dev/hdb of=pt21 count=1 hexedit pt21 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 54 BD A2 4A 00 00 80 01 ........T..J.... 000001C0 01 00 0B 1F FF 3A 3F 00 00 00 61 70 19 00 00 00 .....:?...ap.... 000001D0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U. PT in eerste sector van /dev/hdc -------------------------------- dd if=/dev/hdc of=pt31 count=1 hexedit pt31 000001B0 00 00 00 00 00 00 00 00 FB 8F 79 17 00 00 80 01 ..........y..... 000001C0 01 00 83 3F FF FF 3F 00 00 00 C1 9C 47 00 00 3F ...?..?.....G..? 000001D0 FF FF 82 3F FF FF 00 9D 47 00 00 2B 05 00 00 00 ...?....G..+.... 000001E0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 000001F0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA ..............U.
De berekeningen voor Computer 3 worden gedaan in een Spreadsheet tabel zie : spreadsheet 2

Hoe maak ik een Backup van de partitietabel ?

Eerst maak ik een backup van de MBR

dd if=/dev/hda of=hda.mbr count=1 bs=512

Hiermee heb je enkel maar de 4 eerste (primary partities) partities van je partititabel op disk gebackupt.

Als je nog meerdere partities hebt op je harde schijf dan moet je de uitgebreide partities ook backuppen.

Dit kan je doen met het sfdisk commando

sfdisk -d /dev/hda >parttblhda.sf

Hiermee heb je alle partities gebackupt.

Bewaar de bestanden hda.mbr en parttblhda.sf op een veilige plaats !

Doe hetzelfde voor alle andere harde schijven.

Hoe kan ik mijn partitietabel restoren ?

Doe het omgekeerde :

Terugzetten van de mbr record

dd if=hda.mbr of=/dev/hda

Terugzetten van de volledige partitietabel , primary en uitgebreide partities

sfdisk /dev/hda <parttblhda.sf

Dit kun je enkel maar doen als de disk niet in gebruik is !
Dit kan je doen door o.a. op te starten van een live CD zoals rescuecd, Knoppix of ubuntu live Cd.

Door op de onderlijnde 'terug' te drukken, keert U terug naar het vorig scherm.

Laatst gewijzigd: maandag 31 mei 2021 22:07
Copyright � 2021 - Franz Ulenaers (email : franz.ulenaers@telenet.be)