如何复制现有BPB并将其整合到FAT32系统引导加载程序代码中

无需自行开发BPB复制程序的方案 #

• 直接使用通用命令行工具完成BPB保留+bootloader写入的流程，不需要自行开发磁盘操作程序，具体操作步骤如下：

# 创建FAT32镜像，格式化工具会自动生成合法的BPB字段
mkfs.fat -F32 -s 1 -S 512 your_disk.img
# 跳过镜像前90字节的BPB区域，从偏移90字节位置开始写入你的bootloader代码，不会覆盖已有BPB
dd if=your_bootloader.bin of=your_disk.img bs=1 skip=90 seek=90 conv=notrunc
# 补全引导扇区末尾的0x55AA引导魔数
printf '\x55\xAA' | dd of=your_disk.img bs=1 seek=510 count=2 conv=notrunc

解决BPB占用引导扇区空间的问题 #

• FAT32标准仅要求引导扇区前90字节为BPB保留区域，末尾2字节为引导魔数，剩余420字节均为bootloader可用空间，不需要将BPB内容计入你的代码体积
• 如果420字节仍无法放下你的逻辑，将文件系统驱动、内核加载等复杂逻辑拆分到第二阶段bootloader中，第一阶段仅保留读取保留扇区中第二阶段代码的最小逻辑即可

明确需要保留的BPB字段范围 #

• 不需要完整复制整个MBR内容，仅偏移0x00~0x5A（共90字节）范围内的FAT32必填字段需要保留，具体必填字段如下：
  • 0x0B~0x0C：每扇区字节数，固定为512
  • 0x0D：每簇扇区数，格式化时自动生成
  • 0x0E：保留扇区数，FAT32默认值为32
  • 0x10：FAT表数量，固定为2
  • 0x20~0x23：磁盘总扇区数
  • 0x24~0x27：单FAT表扇区数，格式化时自动生成
• 该范围内的内容全部由格式化工具自动生成，你只要不对该区域做写入操作即可，不需要手动修改或复制字段

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nutty