| 电脑硬盘MBR全面分析 |
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在分析MBR的结构之前，先有来看看计算机的引导顺序(SystemBootSequence)
Step1.内部电源打开，初始化，等待一小段时间用来产生稳定的电流。如果主板芯片和CPU收到了不符合规定的电流，将自动产生一个RESET信号。在主板没有收到电源的PowerGood信号之前，重复步骤1。
Step2.执行BIOS中0FFF0h处的代码。这里只有一条JMP指令，将跳转到真正的BIOS启动程序处。
Step3.BIOS开始加电自检(Power-OnSelfTest,POST)，如果出现错误，启动停止。成功的话执行INT19h(SYSTEM-BOOTSTRAPLOADER)
Step4.BIOS开始寻找显卡，找到的话将执行显卡的BIOS。接着显卡初始化，将显示一段显卡信息，我们开机看到的第一屏就是它。
Step5.BIOS开始执行所有其他设备的BIOS，包括软驱，硬盘等。
Step6.BIOS显示启动信息
Step7.BIOS开始额外的检测。一般有内存检测，如果内存有问题，将显示错误消息。
Step8.BIOS探测所有的硬件，将显示如硬盘/光区信息等
Step9.BIOS给出一个已知硬件的列表
Step10.BIOS按照设置的驱动器顺序找驱动器，如果驱动器存在的话继续找启动扇区，软驱/硬盘的启动扇区都在0柱0头1扇区(cylinder0,head0,sector1)
Step11.将启动扇区读到内存0000:7c00处，接着INT19h开始执行0000:7c00处代码
Step12.如果找不到驱动器，系统显示错误信息并停止。通常是"Nobootdevice"或"NOROMBASIC-SYSTEMHALTED"
上面是冷启动的过程，热启动将从步骤8开始
磁盘的启动扇区就是主引导记录(MasterBootRecord)，包括0柱0头1扇区的512个字节，它的任务是完成BIOS到操作系统的交接。
MBR的大体结构:
偏移内容
0000MBR程序代码
01BE分区表
01FE结束标志
分区表结构
BYTE
1如果是引导分区，就是80H，如果不是，就是00H
2-4是该分区的起始扇区号
5标志字节，比如05表示扩展分区
6-8该分区的终止扇区号
9-12该分区已使用的扇区数
13-16该分区总共占用的扇区数
这是从我的硬盘上提取的MBR(硬盘是Maxtor的金钻20G，netfay的电脑早过时了:P)，不同型号的硬盘MBR稍有不同，不过功能都是一样的
000033C08ED0BC007CFB-5007501FFCBE1B7C3.....|.P.P....|
0010BF1B065057B9E501-F3A4CBBEBE07B104...PW...........
0020382C7C09751583C6-10E2F5CD188B148B8,|.u...........
0030EE83C61049741638-2C74F6BE10074EAC....It.8,t....N.
00403C0074FABB0700B4-0ECD10EBF2894625<.t...........F
0050968A4604B4063C0E-7411B40B3C0C7405..F...<.t...<.t.
00603AC4752B40C64625-067524BBAA5550B4:.u @.F.u$..UP.
007041CD1358721681FB-55AA7510F6C10174A..Xr...U.u....t
00800B8AE0885624C706-A106EB1E886604BF....V$.......f..
00900A00B801028BDC33-C983FF057F038B4E.......3.......N
00A025034E02CD137229-BE5907813EFE7D55.N...r).Y..>.}U
00B0AA745A83EF057FDA-85F67583BE2E07EB.tZ.......u.....
00C08A98915299034608-13560AE812005AEB...R..F..V....Z.
00D0D54F74E433C0CD13-EBB8000080081016.Ot.3...........
00E05633F65656525006-5351BE1000568BF4V3.VVRP.SQ...V..
00F05052B800428A5624-CD135A588D641072PR..B.V$..ZX.d.r
01000A4075014280C702-E2F7F85EC3EB74B7.@u.B......^..t.
0110D6C7F8B1EDCEDED0-A7A1A3B0B2D7B0B3................
0120CCD0F2CEDEB7A8BC-CCD0F8A1A300BCD3................
0130D4D8B2D9D7F7CFB5-CDB3CAB1B3F6CFD6................
0140B4EDCEF3A1A3B0B2-D7B0B3CCD0F2CEDE................
0150B7A8BCCCD0F8A1A3-00C8B1C9D9B2D9D7................
0160F7CFB5CDB3000000-0000000000000000................
01700000000000000000-0000000000000000................
01800000008BFC1E578B-F5CB000000000000......W.........
01900000000000000000-0000000000000000................
01A00000000000000000-0000000000000000................
01B000000000002C4463-B5D7B5D700008001.....,Dc........
01C001000BFE7FFD3F00-00003F047D000000......?...?.}...
01D041FE0CFEFFFF7E04-7D007D9BE5010000A.....~.}.}.....
01E00000000000000000-0000000000000000................
01F00000000000000000-00000000000055AA..............U.
由于程序代码从0000:7C00开始，下面看反编译的结果(经过修改)
7C0033C0XORAX,AX;AX=0
7C028ED0MOVSS,AX;SS=0
7C04BC007CMOVSP,7C00;SP=7C00
7C07FBSTI;中断允许
7C0850PUSHAX
7C0907POPES;ES=0
7C0A50PUSHAX
7C0B1FPOPDS;DS=0
7C0CFCCLD;字符串操作方向：从低到高
7C0DBE1B7CMOVSI,7C1B;源地址DS:SI=0000:7C1B
7C10BF1B06MOVDI,061B;目的地址ES:DI=0000:061B
7C1350PUSHAX
7C1457PUSHDI
7C15B9E501MOVCX,01E5;共1E5h个字节
7C18F3REPZ
7C19A4MOVSB;将MBR从0000:7C00移动到0000:0600
7C1ACBRETF;跳转到0000:061B处
PARTITION_SEARCH_LOOP:
061BBEBE07MOVSI,07BE;SI指向分区表的开始
061EB104MOVCL,04;循环4次，硬盘最多4个主分区
0620382CCMP[SI],CH
06227C09JLACTIVE_PARTITION_FOUND
;分区是活动分区
06247515JNZINVALID_PARTITION_TABLE
;无效的分区表
062683C610ADDSI, 10;每个分区占用16个字节，SI指向下一个分区
0629E2F5LOOPPARTITION_SEARCH_LOOP
062BCD18INT18;分区表搜索完，无活动分区，INT18h=DISKLESSBOOTHOOK
ACTIVE_PARTITON_FOUND:
062D8B14MOVDX,[SI];下面的搜索保证只存在一个活动分区，否则分区表无效
062F8BEEMOVBP,SI;找到的引导分区标志和开始地址分别存入DX,BP
ONLY_ONE_ACTIVE_PARTITON_SEARCH_LOOP:
063183C610ADDSI, 10
063449DECCX
06357416JZGOOD_PARTITION_TABLE;搜索完毕，剩下的分区中无活动分区，分区表正常
0637382CCMP[SI],CH
063974F6JZONLY_ONE_ACTIVE_PARTITON_SEARCH_LOOP;如果还有活动分区则继续向下执行
INVALID_PARTITION_TABLE:
063BBE1007MOVSI,0710;SI指向要显示的错误信息处
HANG_MACHINE_LOOP:
063E4EDECSI
DISPLAY_ERROR_MESSAGE_LOOP:
063FACLODSB
06403C00CMPAL,00
064274FAJZHANG_MACHINE_LOOP
;到字符串尾时进入死循环，停止运行
0644BB0700MOVBX,0007
0647B40EMOVAH,0E
0649CD10INT10;显示错误信息
DISPLAY_ERROR_MESSAGE_LOOP_ALIAS:
064BEBF2JMPDISPLAY_ERROR_MESSAGE_LOOP
GOOD_PARTITION_TABLE:
064D894625MOV[BP 25],AX
;tmpvar=BP 25处清零，作为临时变量
065096XCHGSI,AX;SI=0
06518A4604MOVAL,[BP 04]
;读分区类型入AL
0654B406MOVAH,06
06563C0ECMPAL,0E;类型WIN95:DOS16-bitFAT,LBA-mapped
06587411JZTYPE_WIN95_DOS_16BIT_FAT_LBA
065AB40BMOVAH,0B
065C3C0CCMPAL,0C;类型WIN95OSR232-bitFAT,LBA-mapped
065E7405JZTYPE_WIN95_OSR2_32BIT_FAT_LBA
06603AC4CMPAL,AH;类型WIN95OSR232-bitFAT
0662752BJNZTYPE_DEFAULT
066440INCAX;AX=0B0C
TYPE_WIN95_OSR2_32BIT_FAT_LBA:
0665C6462506MOVBYTEPTR[BP 25],06
;tmpvar=06
06697524JNZTYPE_DEFAULT
;这里有点问题，这个转移应该肯定不成立?
TYPE_WIN95_DOS_16BIT_FAT_LBA:
066BBBAA55MOVBX,55AA
066E50PUSHAX
066FB441MOVAH,41
0671CD13INT13;int13h扩展功能的检测，IBM/MSINT13Extensions-INSTALLATIONCHECK
067358POPAX
06747216JBINT13H_EXTENSION_UNSUPPORTED
;CF=1-不支持int13h扩展功能
067681FB55AACMPBX,AA55;BX不为AA55-不支持int13h扩展功能
067A7510JNZINT13H_EXTENSION_UNSUPPORTED
067CF6C101TESTCL,01;CL不为1-不支持int13h扩展功能
067F740BJZINT13H_EXTENSION_UNSUPPORTED
06818AE0MOVAH,AL;AH=0E
0683885624MOV[BP 24],DL
;tmpvar=DL,引导分区标志
0686C706A106EB1EMOVWORDPTR[06A1],1EEB
;改06A1处指令为PUSHDS;JMPNEW_LOCATION_1
INT13H_EXTENSION_UNSUPPORTED:
068C886604MOV[BP 04],AH
;如果支持的话置分区类型为0E(类型WIN95:DOS16-bitFAT,LBA-mapped)
;否则为06(类型DOS3.31 16-bitFATover32M)
TYPE_DEFAULT:
068FBF0A00MOVDI,000A
READ_SECTOR_LOOP:
0692B80102MOVAX,0201
06958BDCMOVBX,SP;BX设置为7C00
069733C9XORCX,CX;CX=0
069983FF05CMPDI, 05
069C7F03JGNEW_LOCATION_0
069E8B4E25MOVCX,[BP 25]
NEW_LOCATION_0:
06A1034E02ADDCX,[BP 02]
06A4CD13INT13;将活动分区的起始扇区读到0000:7C00
NEW_LOCATION_1:
06A67229JBREAD_SECTOR_ERROR
;CF=1-错误
06A8BE5907MOVSI,0759
06AB813EFE7D55AACMPWORDPTR[7DFE],AA55
;扇区结束标志是否正确?
06B1745AJZREAD_SECTOR_SUCCEEDED
;正确
06B383EF05SUBDI, 05;DI=DI-5
06B67FDAJGREAD_SECTOR_LOOP
06B885F6TESTSI,SI
06BA7583JNZDISPLAY_ERROR_MESSAGE_LOOP:
;显示错误信息：缺少操作系统
06BCBE2E07MOVSI,072E
06BFEB8AJMPDISPLAY_ERROR_MESSAGE_LOOP_ALIAS
;显示错误信息：加载操作系统时发生错误。
070DEB74JMPCONTINUE_KOAD_OS
07838BFCMOVDI,SP
;DI=7C00
07851EPUSHDS
078657PUSHDI
07878BF5MOVSI,BP
0789CBRETF;转到执行0000:7C00处的语句，即操作系统的引导程序 |
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