主启动扇区(MBS)参数分析

MBS位于卷的0扇区，主要由6部分组成，转跳指令，OEM代号，保留区，BPB（BIOS Parameter Block，BIOS参数块），引导程序，结束标志。图2是一个完整的exFAT文件系统的MBS。

表1 exFAT的主/备份启动扇区结构

字节偏移	长度(字节)	描述或取值	字节偏移	长度(字节)	描述或取值
0x00	3	转跳代码	0x68	2	文件系统版本*
0x03	8	OEM代号	0x6A	2	卷标志**
0x0B	53	保留区	0x6C	1	每扇区字节数描述
0x40	8	起始扇区号	0x6D	1	每簇扇区数描述
0x48	8	卷总扇区数	0x6E	1	FAT数
0x50	4	FAT表起始扇区号	0x6F	1	驱动器类型
0x54	4	FAT表总扇区数	0x70	1	卷使用率
0x58	4	首簇起始扇区号	0x71	7	保留
0x5C	4	卷内总簇数	0x78	390	启动代码
0x60	4	根目录首簇号	0x1FE	2	0xAA55
0x64	4	卷序列号	其它		保留

注：1 当扇区字节数大于512时，剩余部分保留不用

2 卷大小最小为1MB，最大为2⁶⁴-1个扇区

*文件系统版本：VV.MM，exFAT这个版本为01.00（存储为0x0001）

**卷标志：

位置	取值及描述
bit0（活动FAT）	0-FAT1  1-FAT2
bit1（卷脏）	0-干净  1-卷脏
bit2（媒介失效）	0-正常  1-失败
bit3（清零）	无意义
bit4－bit15 保留

下面对这些参数分为几个部分作详细分析：

1. 0x00～0x02：转跳指令

转跳指令本身占用两个字节，它将程序执行流程转跳到引导程序处。exFAT的转跳指令一般为“0xEB7690”。

2. 0x03～0x0A：OEM代号

这部分是一个8字节的ASCII区域，其内容由创建该文件系统的OEM厂商具体安排。如果位数不足8位，则以空格（0x20）补齐。微软的Windows系统将此处设置为“EXFAT”。

3. 0x0B～0x3F：保留区

MBS的0x0B-0x3F处是传统的FAT文件系统（例如FAT32等）BPB所占的空间，exFAT文件系统不使用这些字节。可以防止误挂载exFAT卷而产生风险。

以下是BPB参数，它记录了文件系统的重要信息：

4. 0x40～0x47:起始扇区号

起始扇区号指本卷所在磁盘上的扇区号，对于主分区和扩展分区都是从MBR（磁盘的0扇区，包含磁盘的启动代码和分区表信息）到MBS的扇区数。

5. 0x48～0x4F:卷总扇区数

卷总扇区数，由8个字节描述，也就是64位。所以能管理的扇区数为2⁶⁴。

6. 0x50～0x53:FAT表起始扇区号

该取值是相对于文件系统起始扇区号扇区而言，也就是从MBS到FAT表之间的扇区数。

7. 0x54～0x57：FAT扇区数

指FAT表包含的扇区数。此版本的exFAT只有一份FAT表。

8. 0x58～0x5B：首簇起始扇区号

这个值用来描述文件系统的第一簇在磁盘上的扇区号。与传统的FAT文件系统一样，exFAT文件系统的第一个簇也是2号簇。

9. 0x5C～0x5F：卷内的总簇数

卷内的总簇数指从卷内第一个簇开始到卷尾所包含簇的总数。

10. 0x60～0x63：根目录首簇号

在格式化exFAT文件系统时，格式化程序会在簇集中指定一个簇作为exFAT的根目录，并把簇号记录在BPB中。

11. 0x64～0x67：卷序列号

卷序列号是格式化程序在创建文件系统时随机生成的4字节的值。

12. 0x68～0x69：文件系统版本

VV．MM这一版本就是0x0100，在磁盘上存储为了0x0001。

13. 0x6A～0x6B：卷标志

Bit0描述了哪个是活动FAT，取值0指FAT1为活动FAT，取值1则FAT2为活动FAT。

Bit1描述了卷是不是脏，取值0指卷是干净的，取值为1指卷脏启动时要SCANDISK。

Bit2描述了媒介是否失效，取值0指卷正常，取值1指报告卷已失效。

Bit3描述了是否清零。其它位（4～15）保留不用。

14. 0x6C～0x6C：每扇区字节数描述

这个字节用来描述每个扇区包含的字节数，描述方法为，假设此处取值为N，则每扇区所包含的字节数就为2^N。这个值的取值范围为9～12,也就是说每扇区字节容量取值最小2⁹=512字节，最大2¹²=4096字节。本例中此值为“9”，则每扇区包含2⁹＝512字节。

15. 0x6D～0x6D：每簇扇区数描述

这个字节用来描述每个簇包含的扇区数，描述方法为，假设此处取值为N，则每簇所包含的扇区数为2^N。每簇扇区容量取值最小2⁰=1个扇区即512字节，最大32MB，扇区字节数取值与每簇扇区数取值的和最大不超过25。本例中此值为“6”，则每簇包含2⁶＝64个扇区。

16. 0x6E～0x6E：FAT数

这个值是1或2，只有在TexFAT环境(第7章介绍)中才使用2个FAT表。在exFAT中只使用一个FAT表。

17. 0x6F～0x6F：磁盘类型（磁介质描述符）见表2。

表2 磁介质描述符

十六进制	介质描述
0xF8	硬盘
0xF9	双面5.25英寸软盘（15扇区高密度）或双面3.5英寸软盘
0xFA	双面3.5英寸软盘或RAM虚拟盘
0xFC	单面5.25英寸软盘（9扇区高密度）或双面8英寸软盘
0xFD	双面5.25英寸软盘（9扇区高密度）
0xFE	单面8英寸软盘（单或双密度）或单面5.25英寸软盘（8扇区低密度）
0xFF	双面5.25英寸软盘（8扇区低密度）

18. 0x70～0x70：簇集使用率

簇集的使用率，把这个值换成十进制就是当前的簇集使用了百分之多少。

19. 0x71～0x77：保留

以下是引导程序和其它部分：

20. 0x78～0x1FD：引导程序

exFAT的引导程序占用390字节（0x78～0x1FD）。存放引导代码。

21. 0x1FE～0x1FF结束标志

exFAT的MBS结束标志与传统的FAT结束标志一样，为“0xAA55”,在磁盘上存储为“0x55AA”。

22. 扩展数据

如果每扇区字节数大于512，则扇区剩下的部分保留不用。