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http://blog.blogchina.com/upload/2004-12-25/20041225191140927794.rarLinux 啟 動(dòng) 分 析 專 題
第一部分 背景知識(shí)簡(jiǎn)介
幾乎所有編寫代碼的人都有這種體會(huì):如今在計(jì)算機(jī)這個(gè)行業(yè)中,許多技術(shù)不是你不懂,而是你不知道。所以,在分析之前有些背景知識(shí)是必須要知道的。
一. 硬盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
1. 硬盤參數(shù)釋疑
到目前為止, 人們常說(shuō)的硬盤參數(shù)還是古老的 CHS (Cylinder/Head/Sector)參數(shù). 那么為什么要使用這些參數(shù), 它們的意義是什么? 它們的取值范圍是什么?
很久以前, 硬盤的容量還非常小的時(shí)候, 人們采用與軟盤類似的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤,也就是硬盤盤片的每一條磁道都具有相同的扇區(qū)數(shù),由此產(chǎn)生了所謂的3D參數(shù) (Disk Geometry)。既磁頭數(shù)(Heads), 柱面數(shù)(Cylinders), 扇區(qū)數(shù)(Sectors),以及相應(yīng)的尋址方式。
其中:
磁頭數(shù)(Heads) 表示硬盤總共有幾個(gè)磁頭,也就是有幾面盤片, 最大為 255 (用 8 個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));
柱面數(shù)(Cylinders) 表示硬盤每一面盤片上有幾條磁道, 最大為 1023(用 10 個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));
扇區(qū)數(shù)(Sectors) 表示每一條磁道上有幾個(gè)扇區(qū), 最大為 63 (用 6個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));
每個(gè)扇區(qū)一般是 512個(gè)字節(jié)(理論上講這不是必須的, 但好象都取此值)。
據(jù)此,磁盤最大容量為:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 MB ( 1M = 1048576 Bytes )
或硬盤廠商常用的單位:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 MB ( 1M = 1000000 Bytes )
在 CHS 尋址方式中, 磁頭, 柱面, 扇區(qū)的取值范圍分別為 0 到 Heads - 1,0 到 Cylinders - 1, 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。
2. 基本 Int 13H 調(diào)用簡(jiǎn)介
BIOS Int 13H調(diào)用是 BIOS 提供的磁盤基本輸入輸出中斷調(diào)用, 它可以完成磁盤(包括硬盤和軟盤)的復(fù)位, 讀/寫, 校驗(yàn), 定位, 診斷, 格式化等功能。它使用的就是 CHS 尋址方式, 因此最大只能訪問(wèn) 8 GB 左右的硬盤 ( 本文中如不作特殊說(shuō)明, 均以 1M = 1048576 字節(jié)為單位).
而更不幸的是,標(biāo)準(zhǔn)的IDE接口容許256個(gè)扇區(qū)/磁道、65536個(gè)柱面及16個(gè)磁頭。它自己本身可以存取 137438953472(128 GB),但是加上BIOS方面63個(gè)扇區(qū)與1024個(gè)柱面的限制后,就只剩528482304(1024*16*63 = 504MB)可以定址得到,這就是所謂標(biāo)準(zhǔn)IDE硬盤只認(rèn)前504MB問(wèn)題。
3. 現(xiàn)代硬盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
在老式硬盤中, 由于每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)相等 (與軟盤一樣), 所以外道的記錄密度要遠(yuǎn)低于內(nèi)道, 因此會(huì)浪費(fèi)很多磁盤空間。為了解決這一問(wèn)題, 進(jìn)一步提高硬盤容量, 人們改用等密度結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤, 也就是說(shuō), 外圈磁道的扇區(qū)比內(nèi)圈磁道多。采用這種結(jié)構(gòu)后, 硬盤不再具有實(shí)際的3D參數(shù), 尋址方式也改為線性尋址, 即以扇區(qū)為單位進(jìn)行尋址。
為了與使用3D尋址的老軟件兼容 (如使用BIOS Int13H接口的軟件), 在硬盤控制器內(nèi)部安裝了一個(gè)地址翻譯器, 由它負(fù)責(zé)將老式3D參數(shù)翻譯成新的線性參數(shù)。這也是為什么現(xiàn)在硬盤的3D參數(shù)可以有多種選擇的原因 (不同的工作模式對(duì)應(yīng)不同的3D參數(shù), 如 LBA, LARGE, NORMAL)。
4. 擴(kuò)展 Int 13H 簡(jiǎn)介
雖然現(xiàn)代硬盤都已經(jīng)采用了線性尋址, 但是由于基本 Int 13H 的制約, 使用 BIOS Int 13H 接口的程序, 如 DOS 等還是只能訪問(wèn) 8 G 以內(nèi)的硬盤空間。為了打破這一限制, Microsoft 等幾家公司制定了擴(kuò)展 Int 13H 標(biāo)準(zhǔn)(Extended Int13H,詳見附錄A), 采用線性尋址方式存取硬盤,所以突破了 8 G 的限制,而且還加入了對(duì)可拆卸介質(zhì) (如活動(dòng)硬盤) 的支持。
二. Boot Sector 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
1. Boot Sector 的組成
Boot Sector 也就是硬盤的第一個(gè)扇區(qū), 它由 MBR (Master Boot Record),DPT (Disk Partition Table) 和 Boot Record ID(Magic Number) 三部分組成。
MBR 又稱作主引導(dǎo)記錄,占用 Boot Sector 的前 446 個(gè)字節(jié) ( 0 to 0x1BD ),包含了硬盤的一系列參數(shù)和一段系統(tǒng)主引導(dǎo)程序。引導(dǎo)程序主要是用來(lái)在系統(tǒng)硬件自檢完后負(fù)責(zé)從活動(dòng)分區(qū)中裝載并運(yùn)行系統(tǒng)引導(dǎo)程序(引導(dǎo)操作系統(tǒng))。它的最后一條執(zhí)行語(yǔ)句是一條JMP指令,跳到操作系統(tǒng)的引導(dǎo)程序去。這里往往是引導(dǎo)型病毒的注入點(diǎn),也是各種多系統(tǒng)引導(dǎo)程序的注入點(diǎn)。但是由于引導(dǎo)程序本身完成的功能比較簡(jiǎn)單,所以我們完全可以判斷該引導(dǎo)程序的合法性(比如看JMP指令的合法性),因而也易于修復(fù)。象命令fdisk/mbr可以修復(fù)MBR和KV300這類軟件可以查殺任意類型的引導(dǎo)型病毒,就是這個(gè)道理。
DPT 即主分區(qū)表,占用 64 個(gè)字節(jié) (0x1BE to 0x1FD),記錄了磁盤的基本分區(qū)信息。主分區(qū)表分為四個(gè)分區(qū)項(xiàng), 每項(xiàng) 16 字節(jié), 分別記錄了每個(gè)主分區(qū)的信息(因此最多可以有四個(gè)主分區(qū))。
Boot Record ID 即引導(dǎo)區(qū)標(biāo)記,占用兩個(gè)字節(jié) (0x1FE and 0x1FF), 對(duì)于合法引導(dǎo)區(qū), 它等于 0xAA55, 這是判別引導(dǎo)區(qū)是否合法的標(biāo)志.
Boot Sector 的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示:
2. 主分區(qū)表的結(jié)構(gòu)
主分區(qū)表由四個(gè)分區(qū)項(xiàng)構(gòu)成, 每一項(xiàng)的結(jié)構(gòu)如下:
BYTE State : 分區(qū)狀態(tài), 0 = 未激活, 0x80 = 激活 (注意此項(xiàng))
BYTE StartHead : 分區(qū)起始磁頭號(hào)
WORD StartSC : 分區(qū)起始扇區(qū)和柱面號(hào), 低字節(jié)的低6位為扇區(qū)號(hào),高2位為柱面號(hào)的第 9,10 位, 高字節(jié) 為柱面號(hào)的低 8 位
BYTE Type : 分區(qū)類型, 如 0x0B = FAT32, 0x83 = Linux 等, 00 表示此項(xiàng)未用
BYTE EndHead : 分區(qū)結(jié)束磁頭號(hào)
WORD EndSC : 分區(qū)結(jié)束扇區(qū)和柱面號(hào), 定義同前
DWORD Relative : 在線性尋址方式下的分區(qū)相對(duì)扇區(qū)地址 (對(duì)于基本分區(qū)即為絕對(duì)地址)
DWORD Sectors : 分區(qū)大小 (總扇區(qū)數(shù))
注意:在 DOS / Windows 系統(tǒng)下, 基本分區(qū)必須以柱面為單位劃分( Sectors * Heads 個(gè)扇區(qū)), 如對(duì)于 CHS 為 764/255/63 的硬盤, 分區(qū)的最小尺寸為 255 * 63 * 512 / 1048576 = 7.844 MB。
3. 擴(kuò)展分區(qū)簡(jiǎn)介
由于主分區(qū)表中只能分四個(gè)分區(qū), 有時(shí)無(wú)法滿足需求, 因此設(shè)計(jì)了一種擴(kuò)展分區(qū)格式。 基本上說(shuō), 擴(kuò)展分區(qū)的信息是以鏈表形式存放的, 但也有一些特別的地方。
首先,主分區(qū)表中要有一個(gè)基本擴(kuò)展分區(qū)項(xiàng), 所有擴(kuò)展分區(qū)都隸屬于它,也就是說(shuō)其他所有擴(kuò)展分區(qū)的空間都必須包括在這個(gè)基本擴(kuò)展分區(qū)中。 對(duì)于DOS / Windows 來(lái)說(shuō), 擴(kuò)展分區(qū)的類型為 0x05。
除基本擴(kuò)展分區(qū)以外的其他所有擴(kuò)展分區(qū)則以鏈表的形式級(jí)聯(lián)存放, 后一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)的數(shù)據(jù)項(xiàng)記錄在前一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)的分區(qū)表中, 但兩個(gè)擴(kuò)展分區(qū)的空間并不重疊。
擴(kuò)展分區(qū)類似于一個(gè)完整的硬盤, 必須進(jìn)一步分區(qū)才能使用。但每個(gè)擴(kuò)展分區(qū)中只能存在一個(gè)其他分區(qū), 此分區(qū)在 DOS/Windows 環(huán)境中即為邏輯盤。因此每一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)的分區(qū)表 (同樣存儲(chǔ)在擴(kuò)展分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)中)中最多只能有兩個(gè)分區(qū)數(shù)據(jù)項(xiàng)(包括下一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)的數(shù)據(jù)項(xiàng))。
擴(kuò)展分區(qū)和邏輯盤的示意圖如下:
三. 系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)介
系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程主要由一下幾步組成(以硬盤啟動(dòng)為例):
1. 開機(jī);
2. BIOS 加電或按reset鍵后都要進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位,復(fù)位后指令地址為 0ffff:fff0,這個(gè)地方只有一條JMP指令, 跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)自檢 ( Power On Self Test -- POST )程序處;
3. 系統(tǒng)自檢完成后,將硬盤的第一個(gè)扇區(qū) (0頭0道1扇區(qū), 也就是Boot Sector)讀入內(nèi)存地址 0000:7c00 處;
4. 檢查 (WORD) 0000:7dfe 是否等于 0xaa55, 若不等于則轉(zhuǎn)去嘗試其他啟動(dòng)介質(zhì), 如果沒有其他啟動(dòng)介質(zhì) 則顯示 "No ROM BASIC" 然后死機(jī);
5. 跳轉(zhuǎn)到 0000:7c00 處執(zhí)行 MBR 中的程序;
6. MBR程序 首先將自己復(fù)制到 0000:0600 處, 然后繼續(xù)執(zhí)行;
7. 在主分區(qū)表中搜索標(biāo)志為活動(dòng)的分區(qū),如果沒有發(fā)現(xiàn)活動(dòng)分區(qū)或有不止一個(gè)活動(dòng)分區(qū), 則轉(zhuǎn)停止;
8. 將活動(dòng)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)讀入內(nèi)存地址 0000:7c00 處;
9. 檢查 (WORD) 0000:7dfe 是否等于 0xaa55, 若不等于則 顯示 "Missing Operating System" 然后停止, 或嘗 試軟盤啟動(dòng)或;
10. 跳轉(zhuǎn)到 0000:7c00 處繼續(xù)執(zhí)行特定系統(tǒng)的啟動(dòng)程序;
11. 啟動(dòng)系統(tǒng)...
以上步驟中 2,3,4,5 步是由 BIOS 的引導(dǎo)程序完成. 6,7,8,9,10步由MBR中的引導(dǎo)程序完成.
一般多系統(tǒng)引導(dǎo)程序 (如 SmartFDISK, BootStar, PQBoot 等)都是將標(biāo)準(zhǔn)主引導(dǎo)記錄替換成自己的引導(dǎo)程序, 在運(yùn)行系統(tǒng)啟動(dòng)程序之前讓用戶選擇要啟動(dòng)的分區(qū)。
而某些系統(tǒng)自帶的多系統(tǒng)引導(dǎo)程序 (如 lilo, NT Loader 等)則可以將自己的引導(dǎo)程序放在系統(tǒng)所處分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)中, 在 Linux中即為 SuperBlock (其實(shí) SuperBlock 是兩個(gè)扇區(qū))。
注:以上各步驟中使用的是標(biāo)準(zhǔn) MBR, 其他多系統(tǒng)引導(dǎo)程序的引導(dǎo)過(guò)程可能與此不同。
下面簡(jiǎn)要說(shuō)明一下系統(tǒng)復(fù)位后的指令地址0ffff:fff0(物理地址0x0fffffff0):
在實(shí)地址模式下,內(nèi)存有兩個(gè)保留區(qū)域:系統(tǒng)初始化區(qū)和中斷向量表區(qū)。地址0x00000~0x003ff 是為中斷向量保留的,256個(gè)可能的中斷,每一個(gè)保留4字節(jié)的跳轉(zhuǎn)向量;地址0xfffffff0~0xffffffff是為系 統(tǒng)初始化保留的,此處一般只有一條JMP指令,跳到系統(tǒng)初始引導(dǎo)程序。
系統(tǒng)復(fù)位后,cs = 0x0f000、eip = 0x0000fff0,而系統(tǒng)初始引導(dǎo)程序安排在 0x0ffff0000~0x0ffffffff, 一般為ROM固件,使初始引導(dǎo)程序工作于內(nèi)存實(shí)際地址空間以外的另一存儲(chǔ)段中。此區(qū)域的16~31位都 應(yīng)為1,cs及eip的初值已保證地址線的16~19位為1,而20~31位,即地址線的高12位,則須由硬件強(qiáng)制置 1,這由一個(gè)標(biāo)志觸發(fā)器在系統(tǒng)每次復(fù)位時(shí)置位實(shí)現(xiàn)觸發(fā)。而由于段間轉(zhuǎn)移指令要重新裝入cs寄存器, 因此,每當(dāng)執(zhí)行段間轉(zhuǎn)移指令時(shí),此標(biāo)志觸發(fā)器復(fù)位,以后,再次訪問(wèn)時(shí),不再向高12位地址線提供"1"信號(hào),程序從此正常地工作于前1MB的地址空間。
第二部分 硬盤MBR主引導(dǎo)代碼分析
一.程序流程
?。ㄒ龑?dǎo)扇區(qū)是指硬盤相應(yīng)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū),是和操作系統(tǒng)有關(guān)的,操作系統(tǒng)的引導(dǎo)是由它來(lái)完成的;而MBR主引導(dǎo)程序并不負(fù)責(zé)引導(dǎo)操作系統(tǒng),MBR是和操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)的,他的任務(wù)是把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)的引導(dǎo)程序.)
1 將程序代碼由0:7C00H移動(dòng)到0:0600H(注,BIOS把MBR放在0:7C00H處)
2 搜索可引導(dǎo)分區(qū),即80H標(biāo)志
成功:goto 3
失?。禾隦OM BASIC
無(wú)效分區(qū)表:goto 5
3 讀引導(dǎo)扇區(qū)
失?。篻oto 5
成功:goto 4
4 驗(yàn)證引導(dǎo)扇區(qū)最后是否為55AAH
失?。篻oto 5
成功:goto 6
5 打印錯(cuò)誤進(jìn)入無(wú)窮循環(huán)
6 跳到0:7C00H進(jìn)行下一步啟動(dòng)工作
二.代碼注釋
下面將用匯編語(yǔ)言寫出這一段代碼,并進(jìn)行說(shuō)明。
;MBR.ASM
; MASM MBR
; LINK MBR
; EXE2BIN MBR
.MODEL tiny
.CODE
;設(shè)置寄存器及堆棧值
org 0
Head:
Start:
cli
xor ax,ax
mov ss,ax
mov sp,7C00H ;ss:sp=0:7C00H
mov si,sp
push ax
pop es
push ax
pop ds ;es=ds=0
sti
;將程序代碼由0:7C00H移動(dòng)到0:0600H處
cld
mov di,600H
mov cx,100H ;100H Words=512 Bytes,即一個(gè)扇區(qū)大小
repne movsw
db 0EAH ;這個(gè)是FAR JUMP的機(jī)器碼
dw offset Continue+600H, 0000H ;這個(gè)是跳轉(zhuǎn)目的地址,即0:061DH
;搜索可引導(dǎo)分區(qū)
Continue:
mov si,600H+1BEH ;si指向分區(qū)表
mov bl,4 ;四個(gè)分區(qū)
FindBoot:
cmp byte ptr[si],80H
je SaveRec ;讀扇區(qū)位置
cmp byte ptr[si],0
jne Invaild ;無(wú)效分區(qū)
add si,10H
dec bl
jnz FindBoot
int 18H ;進(jìn)入ROM BASIC
;讀取引導(dǎo)分區(qū)的扇區(qū),柱面號(hào)
SaveRec:
mov dx,[si]
mov cx,[si+2]
mov bp,si
;檢查其余分區(qū)表
FindNext:
add si,10H
dec bl
jz SetRead
cmp byte ptr[si],0 ;是否存在非法分區(qū)
je FindNext
Invaild:
mov si,offset ErrMsg1+600H
;字符串輸出子程序
PrintStr:
lodsb
cmp al,0
je DeadLock
push si
mov bx,7
mov ah,0EH ;輸出字符
int 10H
pop si
jmp short PrintStr ;下一字符
DeadLock:
jmp short DeadLock ;無(wú)窮循環(huán),也可以寫成jmp $
;讀引導(dǎo)扇區(qū)
SetRead:
mov di,5 ;讀取次數(shù)
ReadBoot:
mov bx,7C00H
mov ax,201H
push di
int 13H ;cx,dx已經(jīng)在SaveRec處得到
pop di
jnc GoBoot ;成功則啟動(dòng)
xor ax,ax
int 13H ;reset驅(qū)動(dòng)器,然后再讀取
dec di
jnz ReadBoot
mov si,offset ErrMsg2+600H
jmp short PrintStr 失敗輸出信息,并進(jìn)入無(wú)窮循環(huán)
;檢查讀入的引導(dǎo)扇區(qū)
GoBoot:
mov si,offsetErrMsg3+600H
mov di,7C00H+1FEH
cmp word ptr[di],0AA55H
jne PrintStr ;非AA55標(biāo)志則輸出錯(cuò)誤信息
mov si,bp ;si指向可啟動(dòng)分區(qū)
db 0EAH,0,7CH,0,0 ;跳轉(zhuǎn)至0:7C00H
ErrMsg1 db 'Invaild partition table',0
ErrMsg2 db 'Error loading operating system',0
ErrMsg3 db 'Missing operating system',0
Tail:
FillNum equ 1BEH-(Tail-Head) ;計(jì)算填0數(shù)目
db FillNum dup(0)
;四個(gè)分區(qū)表項(xiàng)數(shù)據(jù),跟分區(qū)情況有關(guān),詳細(xì)含義另解
PartTable db 80H,1,1,0,4,4,0D1H,2,11H,0,0,0,0FEH,0FFH,0,0
db 0,0,0C1H,3,5,4,0D1H,0FEH,0FFH,0FFH,0,0,0ACH,53H,0,0
db 20H dup(0)
ID dw 0AA55H
end start
;如果開始試用org 600H,那么訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)就不必加上600H,如mov si,offset
ErrMsg2+600H
;可寫為mov si,offset ErrMsg2,這時(shí)就不能用exe2bin得到數(shù)據(jù),必須試用debug
;debug mbr.exe
;-nmbr.bin
;-rcx 200
;-wcs:600
;-q
在硬盤的第一個(gè)扇區(qū)上保存著分區(qū)信息,即主分區(qū)表,共有四項(xiàng),讀取分區(qū)表必須使用bios的int 13h,一般使用debug就可以了:
debug
-a
xxxx:0100 mov ax,201
mov bx,200
mov cx,1
mov dx,80 ;如果是第二個(gè)硬盤則是81...
int 13
int 20
xxxx:????
-g=100
這時(shí)xxxx:0200開始的512字節(jié)就是分區(qū)表所在的扇區(qū),前面一部分為MBR,在debug中用-d3be l40就可以看到64字節(jié)的分區(qū)表信息,16個(gè)字節(jié)為一項(xiàng),用-e命令就可以修改,改完后可以重新寫回去,只要把前面代碼中的mov ax,201改為mov ax,301即可,或者直接把102處的2改成3,比如:
-e 102
xxxx:0102 02.3
-g=100
這樣就寫回去了,不過(guò)修改硬盤的第一個(gè)扇區(qū)須非常謹(jǐn)慎。
下面說(shuō)一下分區(qū)表項(xiàng)的具體意義,取其中一項(xiàng)舉個(gè)例子:
80 01 01 00 0B 3F FF 00 3F 00-00 00 81 4F 2F 00
1 (80)引導(dǎo)標(biāo)志,80代表可引導(dǎo),00代表不可引導(dǎo),一般必須且只能有一個(gè)分區(qū)表項(xiàng)的引導(dǎo)標(biāo)志為 80,除非你自己修改MBR
2 (01)分區(qū)開始磁頭
3,4 (01 00)=(0,1)分區(qū)開始柱面和扇區(qū)(后面后詳解)
5 (0B)分區(qū)類型(后面有詳解)
6 (3F)=(63)分區(qū)結(jié)束磁頭
7,8 (FF 00)=(768,63)分區(qū)結(jié)束柱面和扇區(qū)(同上)
9-12 (3F 00 00 00)=(63)此分區(qū)前扇區(qū)總數(shù),即相對(duì)扇區(qū)數(shù)
13-16 (81 4F 2F 00)=(002F4F81H=3100545)此分區(qū)扇區(qū)總數(shù)
柱面和扇區(qū)共用兩個(gè)字節(jié)表示,而柱面號(hào)為10位,最大1023,扇區(qū)號(hào)為6位,最大63,具體各位分布如下圖:
扇區(qū)號(hào)
_____|____
| |
( 7 6 5 4 3 2 1 0 ) ( 7 6 5 4 3 2 1 0 )
|__| |___________|
|___________________|
|
柱面號(hào)
關(guān)于分區(qū)類型,常見的有:
00 未用,Unused
01 DOS-12(FAT 12)
02 XENIX
04 DOS-16(FAT 16)(分區(qū)<32M的,應(yīng)該已沒有了)
05 EXTEND(DOS擴(kuò)展分區(qū))
06 BIGDOS(>32M)(這個(gè)才是現(xiàn)在常說(shuō)的FAT 16)
07 HPFS(OS/2)(NTFS也是這個(gè)標(biāo)記,好像是)
0B FAT 32
0F 這個(gè)一時(shí)不確定
50 DM
63 386/ix(unix)
64 NET286(Novell)
65 NET386(Novell)
82 Linux swap
83 Linux native
FF BBT(UNIX Bad Block Table)
下面有幾個(gè)算式用來(lái)計(jì)算分區(qū)參數(shù):
1)第一分區(qū)參數(shù)
扇區(qū)總數(shù)=(結(jié)束柱面+1)*磁頭數(shù)*每柱面扇區(qū)數(shù)-相對(duì)扇區(qū)數(shù),例如:3100545=(768+1)*64*63-63
2)其它分區(qū)參數(shù)
扇區(qū)總數(shù)=(結(jié)束柱面-起始柱面+1)*磁頭數(shù)*每柱面扇區(qū)數(shù),如下例:
00 00 C1 01 05 3F FF FD C0 4F-2F 00 C0 90 0F 00
000F90C0H=1020096,(FF FD)=(1021,63),(C1 01)=(769,1),1020096=(1021-769+1)*64*63
3)第一分區(qū)相對(duì)扇區(qū)=每柱面扇區(qū)數(shù)
其它分區(qū)相對(duì)扇區(qū)=上一分區(qū)相對(duì)扇區(qū)+上一分區(qū)扇區(qū)總數(shù)
擴(kuò)展分區(qū)信息是一個(gè)鏈狀結(jié)構(gòu),在刪除分區(qū)時(shí),把前面的分區(qū)刪掉會(huì)導(dǎo)致后面的分區(qū)也找不到,原因就在于此,我們從主分區(qū)表中取出擴(kuò)展分區(qū)項(xiàng)進(jìn)行一下分析,如下:
00 00 01 C0 05 FE BF 6E C0 10-2F 00 EF A6 69 00
由此我們可以得到數(shù)據(jù):
開始磁頭:00
開始柱面扇區(qū):01 C0=(192,1)
用debug
debug
-a100
xxxx:0100 mov ax,201
mov bx,200
mov cx,c001 ;開始柱面扇區(qū)號(hào)
mov dx,80 ;dh中為開始磁頭號(hào),這里為0
int 13
int 20
xxxx:????
-g=100
-d3be l10
讀出的扇區(qū)中有兩個(gè)16字節(jié)的分區(qū)表項(xiàng)和最后的一個(gè)55AA標(biāo)志,這兩個(gè)分區(qū)表項(xiàng)為:
00 01 01 C0 06 FE 7F 97 3F 00-00 00 99 F2 34 00
00 00 41 98 05 FE BF 6E D8 F2-34 00 17 B4 34 00
第一個(gè)分區(qū)類型為6,其實(shí)這是第一個(gè)邏輯分區(qū),含義和主分區(qū)表項(xiàng)相同
第二個(gè)分區(qū)類型為5,這其實(shí)是指向下一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)表的
從這里我們可以得到:
開始磁頭:0
開始柱面扇區(qū):41 98=(408,1)
繼續(xù)用debug讀出(mov cx,9841)得到
00 01 41 98 06 FE BF 6E 3F 00-00 00 D8 B3 34 00
只有一個(gè)表項(xiàng),是第二個(gè)邏輯盤,而且是邏輯盤鏈的最后一個(gè)。
可以看到,主分區(qū)表是非常重要的,所以除了小心操作外,還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行備份,最安全的備份方式就是用筆抄下來(lái),當(dāng)然,每次重新進(jìn)行分區(qū)后還應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新。從前面可以看出,分區(qū)表里最重要的還是柱面號(hào),其它比如磁頭號(hào)都是0或者1或者最大值,扇區(qū)號(hào)都是1或63(最大值),扇區(qū)總數(shù)什么的也都能算出來(lái),所以分區(qū)時(shí)最好把各分區(qū)的柱面號(hào)記下來(lái),這樣一旦分區(qū)信息被破壞就可以進(jìn)行恢復(fù)了。
如果主分區(qū)表不幸丟失或者邏輯分區(qū)鏈被破壞,那么只要從硬盤上找出還存在的分區(qū)信息,就有可能部分恢復(fù)分區(qū)信息,甚至全部可以恢復(fù),不過(guò)這樣的麻煩大家還是應(yīng)盡量避免。
在Linux里有一種方法可以恢復(fù)主引導(dǎo)扇區(qū)(包括主分區(qū)表),用如下的命令:
dd if=/boot/boot.NNNN of=/dev/hda bs=512 count=1
其中:boot.NNNN 是我們?cè)诎惭bLinux之前整個(gè)主引導(dǎo)扇區(qū)的備份,NNNN是分區(qū)的主次設(shè)備號(hào);bs(buffer size)是指重寫的字節(jié)數(shù)。如只是為了修復(fù)主引導(dǎo)記錄MBR(比如,想把LILO卸載掉),而不是恢復(fù)整個(gè)主引導(dǎo)扇區(qū),則用如下的命令:
dd if=/boot/boot.NNNN of=/dev/hda bs=446 count=1
只把主引導(dǎo)扇區(qū)的備份文件boot.NNNN的前446個(gè)字節(jié)重寫入主引導(dǎo)扇區(qū)。