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  • 主引导扇区
    2020-12-24 08:51:48

    实验名称:硬盘主引导扇区MBR、EBR分析
    一、 实验目的
    在之前对于MBR、EBR的学习基础下,通过自己进行实验分析MBR、EBR,使得对MBR、EBR的掌握了解更加牢固。懂得通过WinHex对磁盘进行分析,知道所在扇区位置。
    二、 实验内容
    创建虚拟硬盘分出主分区与扩展分区,找出对应的MBR和EBR对其进行分析。
    三、 实验操作步骤及截图
    1、 在开始窗口输入diskmgmt.msc命令打开磁盘管理,点击操作创建VHD,建立一个为1GB的虚拟硬盘
    建立成功后显示,此时的虚拟硬盘为未分区
    2、 对刚刚创建的虚拟硬盘进行分区,打开DiskGenius对虚拟硬盘快速分区,我对其分成了三个分区且是FAT32文件系统,第一个系统我定义为了300MB。
    分区成功后的显示

    3、 打开WinHex然后打开刚刚创建的虚拟硬盘

    MBR
    4、 打开后的0扇区就是对应的磁盘的MBR,图中标志的为MBR的引导程序,55 AA为MBR的结束标志。MBR分为三个部分,上面的引导程序,55 AA还有64位的主分区表(DPT)。
    5、 对主分区表进行分析。主分区表有四个部分(64个字节)
    (1)、80 01 01 00 0B FE 3F 25 3F 00 00 00 67 50 09 00

    00 00 01 26 05 FE 3F 81 A6 50 09 00 5C 8D 16 00
    此处为扩展分区(05(这里表示的是扩展分区,还可表示是0F))
    对于前面01 01 00的计算方法,第2字节表示磁头求得1磁头, 第3字节01二进制为00000001取低6位000001转换为10进制1表示1扇区,柱面号由10个字节组成即第3字节的高二位和第4字节,即0000000000也就是0柱面号。
    (2)、由上面对主分区的分析可知第一个分区所在位置为63扇区,点击跳转到63扇区即到了第一个分区的扇区。
    上面也说了扇区数为610,407则(610,407*512)/1024/1024为磁盘大小。

    同理也可求出扩展分区的大小。
    EBR
    6、 扩展分区,由上面看可看到扩展分区显示
    00 00 01 26 05 FE 3F 81 A6 50 09 00 5C 8D 16 00
    标识位置显示扩展分区所在扇区,数据解释器显示610470,跳转扇区到610470

    7、 跳转到610470扇区显示

    可以看出还有一个扩展分区
    00 00 01 2E 05 FE 3F 5B AE 46 0B 00 AE 46 0B 00
    可以分析出下一个扩展分区所在扇区为738,990

    8、 跳转到738,990扇区,可以看出没有扩展分区。

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  • 硬盘主引导扇区

    2015-01-10 13:10:54
    主引导扇区很小,只有1个扇区,但又是最重要的,机器从这里开始启动,然后才调入windows,linux等系统,磁盘的分区信息也保存在这里,本文详细介绍了主引导扇区每个数据域的位置,占用的字节数,对了解计算机系统和...
  • 硬盘的主引导扇区

    千次阅读 2022-02-20 14:35:06
    硬盘的第一个扇区(0道0头1扇区)被保留为主引导扇区。在引导区内主要有两项内容:引导记录和硬盘分区表。引导记录是一段程序代码,其作用主要是对硬盘上安装的操作系统进行引导;硬盘分区表则存储了硬盘的...

    硬盘的第一个扇区(0道0头1扇区)被保留为主引导扇区。在主引导区内主要有两项内容:主引导记录和硬盘分区表。主引导记录是一段程序代码,其作用主要是对硬盘上安装的操作系统进行引导;硬盘分区表则存储了硬盘的分区信息。计算机启动时将读取该扇区的数据,并对其合法性进行判断(扇区最后两个字节是否为0x55AA或0xAA55 ),如合法则跳转执行该扇区的第一条指令。所以硬盘的主引导区常常成为病毒攻击的对象,从而被篡改甚至被破坏。
    这里的分区表一共64个字节,每个分区占16个字节,所以理论上一共能分4分分区,但是如果想分更多的,只能以逻辑分区的方式进行划分。
    在这里插入图片描述
    值得注意的是:硬盘上如果有主引导记录但是损坏的话,不会再往下找USB等启动设备

    展开全文
  • 硬盘主引导扇区备份,主要内容是通过BIOSDISK对硬盘引扇区进行备份
  • 在硬盘中,硬盘的0柱面0磁头第一个1扇区称为主引导扇区,也叫引导记录-MBR(main boot record),其中MBR是以下三个部分组成 1、Bootloader,引导程序(446个字节) 2、Dpt(Disk Partition table),硬盘分区表...

    简介

    在硬盘中,硬盘的0柱面0磁头第一个1扇区称为主引导扇区,也叫主引导记录-MBR(main boot record),其中MBR是以下三个部分组成
    1、Bootloader,主引导程序(446个字节)
    2、Dpt(Disk Partition table),硬盘分区表(64个字节)
    3、扇区结尾标志(55aa)(个字节)
    总共512字节,前446个字节是主引导记录,是bios加电自检后要运行的代码,中间64字节为分区表。
    简单的来说MBR=bootloader+dpt(64)+结尾标志(55aa)。其中dpt磁盘分区表(64字节,每16个字节为一组,一共4组),

    详解

    1、引导代码
    上图中黄色框内的部分即为引导程序,占扇区前446字节。计算机在上电完成BIOS自检后,会将该主引导扇区加载到内存中并执行前面446字节的引导程序,引导程序首先会在分区表中查找活动分区,若存在活动分区,则根据活动分区的偏移量找到该活动分区上的引导扇区的地址,并将该引导扇区加载到内存中,同时检查该引导扇区的有效性,然后根据该引导扇区的规则去引导操作系统。在一些非启动磁盘上,MBR引导代码可能都是0,这对磁盘使用没有任何影响。
    2、分区表
    上图中蓝色框内的部分即为分区表,占扇区中间64字节。分区表是磁盘管理最重要的部分,通过分区表信息来定位各个分区,访问用户数据。分区表包含4个分区项,每一个分区项通过位置偏移、分区大小来唯一确定一个主分区或者扩展分区。每个分区项占16字节,包括引导标识、起始和结束位置的CHS参数、分区类型、开始扇区、分区大小等,具体描述如下表所示:
    这里需要注意的是,分区项的第1个字节表示该分区是否是活动分区,即是否包含系统引导扇区,用来引导操作系统。每个磁盘只能同时有一个活动分区,活动分区的引导指示符是0x80,其他均为0x00;尽管我们可以通过一些工具来手动修改引导指示符,但是引导程序只会查找并使用第一个引导指示符为0x80的活动分区。
    3、结束标志
    下图中最后的"55 AA"即为结束标志,或者称魔数,占扇区最后2字节。每次执行系统引导代码时都会检查MBR主引导扇区最后2字节是否是"55 AA",若是,则继续执行后续的程序,否则,则认为这是一个无效的MBR引导扇区,停止引导系统。

    在这里插入图片描述补充:磁盘格式可对照下表进行查找
    在这里插入图片描述其他技术知识:

    Linux系统下dd命令详解

    MBR和GPT磁盘分区表类型对比详解

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  • 这篇文章学习记录为:编写主引导扇区代码。 参考:《X86汇编语言-从实模式到保护模式》-李忠。纯学习笔记,更详细内容请阅读正版书籍。如有侵权请联系我删除文章。 实际上,从这篇文章开始,我们才开始进入到实模式...

    上一篇文章学习了:计算机的启动过程(点击链接查看上一篇文章

    这篇文章学习记录为:编写主引导扇区代码。

    参考:《X86汇编语言-从实模式到保护模式》-李忠。纯学习笔记,更详细内容请阅读正版书籍。如有侵权请联系我删除文章。
    

    实际上,从这篇文章开始,我们才开始进入到实模式的学习。之前的五篇文章,都是预备的学习知识。点击下面链接复习相关的预备知识:

    1. 处理器、内存和指令
    2. 汇编语言和汇编软件
    3. 计算机的启动过程
    4. 什么是虚拟机
    5. VirtualBox的下载、安装和配置

    1、回顾主引导扇区

    在前面的学习中,我们知道在计算机重新启动后,如果硬盘是首选的启动设备,那么处理器就会跳转到硬盘的0面0道1扇区去执行代码。这里成为主引导扇区。

    主引导扇区的大小为512字节、ROM-BIOS将它加载到处理器的地址空间的逻辑地址0x0000:0x7c00处,也就是物理地址0x07c00处,然后判断它是否有效。

    而判断一个主引导扇区是否有效的方法是判断它最后的两个字节是否是0x550xAA。ROM-BIOS首先检测这两个位置是否正确,如果正确,则以一个段间转移指令jmp 0x0000:0x7c00处执行代码。

    一般来说,主引导扇区的代码,负责计算出操作系统所在的硬盘位置,然后将操作系统的自举代码加载到内存,也用一个jmp指令跳转到那里继续执行,直到操作系统完成启动。

    我们本篇文章的主要内容就是,编写一段代码,将它写到主引导扇区,让处理器执行。为了更加明显的显示我们的代码是正确的,我们选择在屏幕上显示一行字符串。

    2、在屏幕上显示文字

    在编写代码之前,我们首先来了解一下如何在屏幕上显示文字。

    请注意,这里可不是使用printf或者cout或者System.out.println的地方。我们这里是在没有操作系统的情况下,想要在显示屏上显示文字。

    想要显示文字,就要把想要显示的内容写到显存即可。显存是什么?也是一种存储器,只不过专门存储需要在显示器上显示的内容的。其他详细原理自己百度吧,或者看本文的参考书籍,有详细的解释。

    如下图所示,是一个字符在屏幕上显示的简单的原理图:
    在这里插入图片描述

    处理器为了直接访问显存,将显存映射到处理器的寻址空间中。如下图:
    在这里插入图片描述

    我们知道8086可以访问1M的内存空间。其中0x00000-0x9FFFF属于常规内存,由内存条提供。0xF0000-0xFFFFF由主板上的ROM-BIOS提供。

    中间还剩余的320KB的空洞,即0xA0000-0xEFFFF,这段空间就由外设来提供,其中就包括显卡的显存部分。

    由于历史原因,一直以来0xB8000-0xBFFFF这段物理地址空间,是留给显卡的。

    3、分析主引导扇区代码

    这段代码是本文参考书籍的代码,先把代码贴上,不算长,如果看不懂,不要被吓跑了。下面的分析,肯定可以让你明白这个程序的意思。

      1          ;代码清单5-1 
      2          ;文件名:c05_mbr.asm
      3          ;文件说明:硬盘主引导扇区代码
      4          ;创建日期:2011-3-31 21:15 
      5  
      6          mov ax,0xb800                 ;指向文本模式的显示缓冲区,显存的段地址,
      7          mov es,ax                                      ;一般用DS段寄存器,但是DS有其他用处,这里我们使用ES寄存器
      8 
      9          ;以下是显示字符串"Label offset:"
     10          mov byte [es:0x00],'L'
     11          mov byte [es:0x01],0x07
     12          mov byte [es:0x02],'a'
     13          mov byte [es:0x03],0x07
     14          mov byte [es:0x04],'b'
     15          mov byte [es:0x05],0x07
     16          mov byte [es:0x06],'e'
     17          mov byte [es:0x07],0x07
     18          mov byte [es:0x08],'l'
     19          mov byte [es:0x09],0x07
     20          mov byte [es:0x0a],' '
     21          mov byte [es:0x0b],0x07
     22          mov byte [es:0x0c],"o"
     23          mov byte [es:0x0d],0x07
     24          mov byte [es:0x0e],'f'
     25          mov byte [es:0x0f],0x07
     26          mov byte [es:0x10],'f'
     27          mov byte [es:0x11],0x07
     28          mov byte [es:0x12],'s'
     29          mov byte [es:0x13],0x07
     30          mov byte [es:0x14],'e'
     31          mov byte [es:0x15],0x07
     32          mov byte [es:0x16],'t'
     33          mov byte [es:0x17],0x07
     34          mov byte [es:0x18],':'
     35          mov byte [es:0x19],0x07
     36 
     37          mov ax,number                 ;取得标号number的偏移地址
     38          mov bx,10
     39 
     40          ;设置数据段的基地址,只是在同一个段,偏移地址是不一样的
     41          mov cx,cs
     42          mov ds,cx
     43 
     44          ;求个位上的数字
     45          mov dx,0
     46          div bx
     47          mov [0x7c00+number+0x00],dl   ;保存个位上的数字
     48 
     49          ;求十位上的数字
     50          xor dx,dx
     51          div bx
     52          mov [0x7c00+number+0x01],dl   ;保存十位上的数字
     53 
     54          ;求百位上的数字
     55          xor dx,dx
     56          div bx
     57          mov [0x7c00+number+0x02],dl   ;保存百位上的数字
     58 
     59          ;求千位上的数字
     60          xor dx,dx
     61          div bx
     62          mov [0x7c00+number+0x03],dl   ;保存千位上的数字
     63 
     64          ;求万位上的数字 
     65          xor dx,dx
     66          div bx
     67          mov [0x7c00+number+0x04],dl   ;保存万位上的数字
     68 
     69          ;以下用十进制显示标号的偏移地址
     70          mov al,[0x7c00+number+0x04]
     71          add al,0x30
     72          mov [es:0x1a],al              ;将al寄存器中的ASCII数字传送到显示缓冲区
     73          mov byte [es:0x1b],0x04             ;下一字节存放显示属性,0x04代表:黑底红字,无闪烁,无加亮
     74 
     75          mov al,[0x7c00+number+0x03]
     76          add al,0x30
     77          mov [es:0x1c],al
     78          mov byte [es:0x1d],0x04
     79 
     80          mov al,[0x7c00+number+0x02]
     81          add al,0x30
     82          mov [es:0x1e],al
     83          mov byte [es:0x1f],0x04
     84 
     85          mov al,[0x7c00+number+0x01]
     86          add al,0x30
     87          mov [es:0x20],al
     88          mov byte [es:0x21],0x04
     89 
     90          mov al,[0x7c00+number+0x00]
     91          add al,0x30
     92          mov [es:0x22],al
     93          mov byte [es:0x23],0x04
     94 
     95          mov byte [es:0x24],'D'
     96          mov byte [es:0x25],0x07
     97 
     98    infi: jmp near infi                 ;无限循环,防止处理器再接着取下面的数据,数据当成指令取执行会导致错误或运行不正常
     99 
    100    number db 0,0,0,0,0
    101 
    102    times 203 db 0
    103             db 0x55,0xaa
    
    
    1. 首先我们是要在屏幕上显示字符串,所以需要将需要显示的字符串的字符传送到显存中
    2. 6行7行代码:由第2节的内容知显存位于处理器寻址空间的0xB8000处。所以我们需要设置显存的段地址为:0xb800 ,这里我们使用ES寄存器来表示显存段地址(当然也可以使用DS,但是DS还有其他用处,所以我们就使用ES寄存器)。
    3. 10行-35行:显示字符串"Label offset:"

    那么为什么每将一个字符传送到显存后,后面要继续传动一个0x07呢?实际上是这样的:

    显存中,每一个字符的ASCII码后面跟的是该字符的显示属性。包括字符的颜色和背景色。如下图:
    在这里插入图片描述

    在8086下,80x25文本模式下的颜色表如下:
    在这里插入图片描述

    由以上可知,我们显示的字符属性是0x07,黑底白字,无闪烁,无加亮。也就是黑底白字。

    10行-35行依次将字符写入到缓存中,后面依次写入字符的属性。这很好理解!!!

    1. 37行:取得标号number的汇编地址。本代码不光想在屏幕上显示字符串Label offset:,还想将number的汇编地址显示出来。number是一个标号,标号是它所在的地方的汇编地址。什么是汇编地址?

    实际上一个程序经过编译后,编译器会给每一条代码一个汇编地址,这个汇编地址实际上是从0开始。

    在分段机制中,偏移地址也是从0开始。实际上,这个汇编地址就是与偏移地址是对应的。如下图:
    在这里插入图片描述

    理解了什么是汇编地址与偏移地址的关系后(不理解的看原书第五章),我们就来将number处的汇编地址在屏幕上显示出来。

    number就代表那个地址的值。我这里已经提前知道这个地址是:0x012E也就是十进制302

    由之前的学习内容知道直接将302传送到显存的话,是不可能在屏幕上显示302的。我们只能将302进行拆分,将每一个数位都拆解出来,一个一个传送给显存。如何拆解?每次除以10…太简单了就不写了。

    1. 38行:将bx寄存器赋值为10 ,作为下面除以10 的时候的除数。
    2. 100行:这里为什么突然到100行了?不急,慢慢来,你分析程序也是跳来跳去的分析吧。

    我们既然想将number的汇编地址分解为一个个数位,就得找一个地方,将分解后的数字先咱是存起来。你可以想到用寄存器先存起来,但是寄存器,毕竟就那么8个通用的寄存器,而且本段代码也用了好几个了,所以这里无法使用寄存器来暂时存我们的数据。

    一个办法就是在内存找到一个地方,来存储。这里,我们的主引导扇区是512字节,我们写的代码很少不到300字节,所以我们选择在主引导扇区的最后先开辟一个空间用于存储number的分解后的数字。

    那么第100行,就定义了五字节的数据,赋值为0。当然你也可以赋值为其他值,反正后面是呀被覆盖的。

    1. 41-42行:我们将DS寄存器指向代码段,就是让数据段寄存器DS与代码段寄存器CS保持一致。因为我们这里将数据与代码都放到一个段里面了,所以数据段与代码段是一个段(正常不能不放到一个段,我们初学,先这么写,后面会分段) 其实用CS来访问数据也可以,但是我们还是习惯用DS来访问数据,所以这里就有这么两句赋值代码。

    2. 44-67行:求numberi的各个数位的数字,然后存到我们预先开辟好的空间中。

    3. 70-93行:先将各个数位转化成十进制显示,然后送入到显存,在每一个字符后面写入显示属性0x04,代表黑底红字。

    4. 95-96行:显示字符D 以代表我们前面显示的number地址是10进制显示的。黑底白字。

    5. 98行:无限循环,防止处理器再接着取下面的数据,数据当成指令取与执行会导致错误或运行不正常

    6. 102行:由于主引导扇区是512字节的,我们写的程序并没有达到512字节。所以我们应该将主引导扇区未满的地方填满。我们这里采取了一些特殊手段得知有203字节未填满,搜易我们了连续声明203个字节用于存储0. 至于使用了什么特殊手段,不必要知道,因为后面的学习中会学习使用正常的的手段来得知这个未填满的字节有多少。

    7. 103行:一个有效的主引导扇区,它的最后必须是0x55和0xaa

    4、编译主引导扇区代码并加载运行

    在上一篇文章,我们已经安装了VirtualBox 虚拟机软件,并在里面创建了一台名为LEARNASM的虚拟计算机。除此之外,还为它创建了一块虚拟硬盘。

    然后我们参考书上4.2.4节的内容,将我们汇编代码编译好的二进制bin文件写到虚拟硬盘的主引导扇区中。启动虚拟机,就会运行我们写的代码,运行结果如下:
    在这里插入图片描述

    今天的程序运行的很顺利。

    5、总结

    了解汇编的运行机制,对以后深入学习高级语言,很有帮助:比如JVM。

    笔记记得不是很全,像汇编的语法以及如何将代码写到虚拟硬盘的主引导扇区这些都没有写。如果又不懂的可以加我联系方式一起交流。

    学习探讨加个人:
    qq:1126137994
    微信:liu1126137994

    展开全文
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    千次阅读 2013-08-05 15:40:01
    主引导扇区是计算机开机后访问硬盘时所必须要读取的首个扇区,它在硬盘上的三维地址为(柱面,磁头,扇区)= (0,0,1)。 主引导扇区由三部分构成: 引导记录(Master Boot Record, MBR): 可以安装开机管理程序...
  • 1. 主引导扇区程序烧写与调试 1.1 创建主引导扇区程序 1.2 将程序写入硬盘主引导扇区 1.3 用调试器观察程序的执行 1.3.1 工具选用 1.3.2 调试器状态说明 1.3.3 常用调试命令 2. 在屏幕上显示文字 2.1 代码段...
  • 引导扇区定义:A boot sector is a physical sector, or section, on a hard drive that includes information about how to start the boot process in order to load an operating system.引导扇区是硬盘上...
  • 0x30 mov dx,0xC0 add ax,dx 使用nasm编译成exam.bin 用十六进制打开 8个字节 如何保证主引导扇区是有效的呢 如果主引导扇区是无效的,上面并非是一些我们有意写的东西,而处理器又不加鉴别地执行了它,其结果是导致...
  • 主引导扇区解析

    千次阅读 2016-05-20 14:18:02
    Master Boot Record的缩写,可以成为引导记录或者主引导扇区。计算机开机之后,访问磁盘必须先访问这个MBR,获取到这个磁盘的相关信息,比如这个磁盘有几个分区啊,每个分区从哪开始,到哪结束,每个分区都是啥...
  • MBR、主引导扇区分区、扩展分区、逻辑分区,活动分区、引导分区、系统分区、启动分区的区别详解 什么是MBR和主引导引导扇区?什么是分区、扩展分区、逻辑分区?什么是活动分区、引导分区、系统分区、启动分区...
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  • 上一篇文章,我们用比较原始的方法编写了主引导扇区的代码。点击链接查看上一篇文章:编写主引导扇区代码 本片文章将学习以下内容: 用一种不同的分段方法,从另一个不同的的角度理解处理器的分段内存访问机制 使用...
  • 编写主引导扇区代码

    2020-03-21 13:17:11
    主引导扇区   处理器加电或者复位之后,如果硬盘是首选的启动设备,那么,ROM-BIOS将试图读取硬盘的0面0道1扇区。传统上,这就是主引导扇区(Main Boot Sector,MBR)。   读取主引导扇区数据有512字节,ROM-...
  • 05.主引导扇区

    千次阅读 2018-12-05 14:28:26
    一个有效的主引导扇区最后2字节是0x55,0xaa。 显卡 文本模式和图形模式是显卡的2中基本工作模式。访问显存需要和显卡这个外围设备打交道,外围设备相对CPU都是慢速、低效率的。为此把显存映射到处理器可以直接访问的...
  • MBR主引导扇区解析

    千次阅读 2019-09-23 15:45:35
    最近在制作镜像的时候由于需要简单研究了下MBR主引导扇区的结构,这里记录下便于后期温习,下面就直接进入正题: MBR主引导扇区位于磁盘的第一个扇区,即0号扇区,主要由引导代码、分区表、结束标志三部分构成,...
  • 0x7c00是BIOS将主引导扇区加载到内存的地址。0x7c = 32KB - 1KB,为什么是这个数? 从头开始讲: 计算机是这样启动的: 上电 读取ROM里面的BIOS,用来检查硬件(Power On Self Test) 硬件检查通过 BIOS根据...
  • 2.1 主引导扇区

    2018-12-26 23:13:00
    目录 主引导扇区 主引导扇区 编写一个主引导扇区 ...主引导扇区又称为MBR,是操作系统的起点,当计算机启动后,必须读取位于硬盘上的第一个扇区做为引导扇区。 1. 主引导扇区格式 主引导扇区大小必...
  • 当计算机通电时,执行的第一条...当ROM BIOS快要执行完毕时,它想执行更多的指令,那就要从外部适配或者硬盘中读取指令,用U盘安装系统就是这个原理,它让ROM BIOS读取U盘中主引导扇区的指令,从而安装操作系统: ...
  • MBR主引导扇区解析 最近在制作镜像的时候由于需要简单研究了下MBR主引导扇区的结构,这里记录下便于后期温习,下面就直接进入正题: MBR主引导扇区位于磁盘的第一个扇区,即0号扇区,主要由引导代码、分区表、结束...
  • 主引导扇区(Master Boot Record:MBR)

    千次阅读 2014-01-19 22:49:30
    ...引导记录(Master Boot Record,缩写:MBR),又叫做主引导扇区,是计算机开机后访问硬盘时所必须要读取的首个...在深入讨论主引导扇区内部结构的时候,有时也将其开头的446字节内容特指为“引导记录”(M

空空如也

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主引导扇区

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