深入瞭解硬碟分區表與邏輯鎖

    最近幫朋友裝系統時涉及到分區表的問題，雖然以前曾多次用KV3000手工推算更改分區表解決過很多問題，但現在這些基礎的東西卻記得不是很清楚了，所以網上找了幾篇文章，保留到這裡以供後用。

    本文原文地址：http://news.pcnow.com.cn/2005/01/19/14409.shtml

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   相信聽說過硬碟MBR、硬碟分區表、DBR的朋友一定都不少。可是，你清楚它們分別起什麼作用嗎？它們的具體位置又在哪裡呢？硬碟上的MBR只有一份嗎？什麼是硬碟邏輯鎖？如何製造和破解它呢？？本文轉載自家緣網，文中內容不代表本站觀點，僅供參考。

一、必備基礎知識：

● 有關扇區編號的基本知識：

    介紹一下有關硬碟扇區編號規則的3個易混淆的術語“物理扇區編號“、“絕對扇區編號“和“邏輯扇區編號“。

    我們都知道硬碟扇區的定位有兩種辦法：

    1. 直接按柱面、磁頭、扇區3者的組合來定位（按這種編號方式得到的扇區編號稱為物理扇區編號）；

    2. 按扇區編號來定位（又分“絕對扇區編號“和“邏輯扇區編號“兩種）。

    這兩種定位辦法的換算關係如：（設圖中所示硬碟每道扇區數均為63）

   

 

      ，由於目前大多數硬碟採用的是一種“垂直資料分割結構“，故左圖一磁頭數為2、碟片數為1的硬碟，圖中0磁頭所對扇區的表示方法就有2種，即：0柱面0磁頭1扇區=絕對0扇區，而1磁頭所對扇區的表示方法也有2種，即：1柱面0磁頭1扇區=絕對63扇區。如果是如右圖所示磁頭數為4、碟片數為2的硬碟，那麼則順著垂直於碟片的箭頭線方向進行的絕對扇區的編號。

    上面，我們說了物理扇區、絕對扇區的編號方式，而邏輯扇區編號由於是作業系統採用的扇區編號方式，而作業系統只能讀取分區內部的資料內容，故邏輯扇區是從各分區內的第一個扇區開始編號，如我們下文對mbr的說明可以知道：mbr這個扇區所在硬碟磁軌是不屬於分區範圍內的，緊接著它後面的才是分區的內容,因此一般來說絕對63扇區= c:分區邏輯1扇區。

    好，讓我們列個表總結一下3種編號方式的不同：

   

      需要說明的是：本文假設所使用的硬碟每道扇區數都為63。各位手頭上所使用的硬碟具體的每道扇區數則可以在BIOS設定內有關硬碟參數的設定內查到。

 

● 有關MBR、分區表、DBR的基本知識：

☆ 硬碟MBR(硬碟主引導記錄)及硬碟分區表介紹

    硬碟MBR就是我們經常說的“硬碟主引導記錄”，簡單地說，它是由FDISK等磁碟分割命令寫在硬碟

    絕對0扇區的一段資料，它由主引導程式、硬碟分區表及扇區結束標誌字（55AA）這3個部分組成，如下表：

   

     這3部分的大小加起來正好是512位元組=1個扇區（硬碟每扇區固定為512個位元組），因此，人們又形象地把MBR稱為“硬碟主開機磁區”。

    這個扇區所在硬碟磁軌上的其它扇區一般均空出，且這個扇區所在硬碟磁軌是不屬於分區範圍內的，緊接著它後面的才是分區的內容（也就是說假如該盤每磁軌扇區數為63，那麼從絕對63扇區開始才是分區的內容）。

 

☆ 硬碟DBR(硬碟分區引導記錄)介紹

    DBR是各個分區自己的引導記錄,又稱“分區引導記錄”,它是由FORMAT進階格式化命令寫在各個分區開始處第一個扇區(比如說:主要磁碟分割C:從1磁頭0柱面1扇區=邏輯1扇區=絕對63扇區）開始,那麼C:區邏輯1扇區就是DBR所存放的位置)的一段資料.這段資料主要由以下幾個部分組成:

    1.佔3個位元組的跳轉指令；

    2.佔8個位元組的作業系統廠商標識及版本號碼;

    3. 佔19個位元組的分區參數表(又稱BPB),裡面存放著對該分區進行讀寫操作時所必備的參數(如該分區內每扇區所包含的位元組數、每簇扇區數、每個磁軌的扇區數、該分區FAT份數等)；

    4.佔480個位元組的DOS引導代碼,它負責把DOS引導檔案IO.SYS、MSDOS.SYS裝入記憶體；

    5.佔2個位元組的結束標誌字”55AA”.

    以上5個部分也正好佔1個扇區；和MBR有所不同的是：DBR扇區後面一般就緊接著存放該分區的FAT（檔案配置表，共2份）。

    綜上所述，我們知道硬碟MBR負責總管硬碟分區，只有分區工具才能對它進行讀寫（如FDISK）；而DBR則負責管理某個具體的分區，它是用作業系統的進階格式化命令（如FORMAT）來寫入硬碟的。在系統啟動時，最先讀取的硬碟資訊是MBR，然後由MBR內的主引導程式讀出DBR，最後才由DBR內的DOS引導代碼讀取作業系統的引導程式，其中任何一個環節出了問題，作業系統都無法正常啟動成功，如果是MBR部分出了問題,即使只是”55AA”標誌字丟失或被改為其他值，通常都會出現“無效分區表“、邏輯盤丟失、啟動死機等現象；而如果是DBR部分出了問題，通常會出現“未格式化的分區”的錯誤提示。

☆ 基本知識的延伸

    實際上，在每一個分區的前面，都有一份MBR,在每一個分區的開始處，都有一份DBR。通常我們把存放在絕對0扇區的那份MBR稱為主MBR或C分區MBR。這樣我們就能畫出如下的MBR、DBR的存放位置表：市面上很多分區表儲存軟體（如KV3000的分區表儲存功能）實際上儲存的就是表中各個分區前MBR區的資料。

       

● 近距離觀察MBR、DBR：

    口說無憑，眼見為實。還是讓我們用工具來具體觀察一下吧：）我們要觀察的盤全部分作DOS區，在DOS區內共分C：、D：、E：三個盤。

1、觀察主MBR：

    首先得準備工具,這裡我們推薦DISKEDIT相容FAT32的版本。該程式啟動後介面如下：

       

  選“PHYSICAL DEVICE”按OK進入。這時候，DISKEDIT首先顯示的就是硬碟絕對0扇區的MBR資訊，如：   

        

 

    我們可以看到MBR的0~01BD位元組為主引導程式；01BE~01FD這64位元組為硬碟分區表資訊，每項分區表佔16位元組；最後是結束標誌字55AA。下面我們詳細分析一下分區表各個位元組所表示的意思：

 

    注1：此處第一個位元組存放磁頭號（01、0B），第二位元組低六位存放扇區號01=00（00 0001）=00（01）、FE=11（11 1110）=11（3F），第二位元組高2位+第三位元組為柱面號00（00）=000、11（7F）=37F。

    還需要說明的是01BF—01C1這3個位元組在分區表裡面，視後面01C2位元組所示分區類型的不同而代表不同的含義。如果01C2是代表主要磁碟分割的01、04、06或0B，那麼01BF—01C1所表示的就是該分區DBR所在的位置，如果01C2是代表擴充分區的05或0F，那麼01BF—01C1所表示的就是該分區MBR所在的位置。

    看完上面我們給出的第一份MBR，不知道大家注意到沒有，在硬碟分區表資料區裡面只有兩個分區表項，而我們的盤明明是分成C：、D：、E：三個盤的，怎麼回事呢？再仔細觀察一下分區表，我們還會發現在這份MBR裡，第一個分區表項（01BE—01CD）描述的是C：盤的資訊，第二個分區表項（01CE—01DD）描述的是整個擴充分區的資訊，它把剩下的D：、E：全部包含在裡面了！未免太籠統了點吧。那麼，如果我們要查看D：、E：各自詳細的分區情況怎麼辦呢？參考上一段我們給出的01BF—01C1這3個位元組所代表的不同含義，我們發現，第二個分區表項的分區類型符為0F，也就是說是擴充分區，那麼分區類型符前面3個位元組所代表的應該是擴充分區MBR所在的位置。可見不光是全盤最前面的0磁頭0柱面1扇區有一份主MBR，擴充分區的最前面也有一份MBR！

    還是讓我們順著系統啟動的順序先到1磁頭 0柱面1扇區去看看主要磁碟分割DBR，然後再看擴充分區的MBR是什麼樣的吧！

 

2、觀察C分區DBR：

    在DISKEDIT介面輸入“ALT+S”，在出現的菜單內選“GOTO。。。”，如：

   

 

     接下來，按表1內01BF—01C1位元組所示的主要磁碟分割DBR位置，在出現的菜單內依次輸入DBR所在的柱面數（CYLINDER）=0，磁頭數（HEAD）=1，扇區數（SECTOR）=1，如：

                

 

     哈哈，第一份DBR的資料就調出來啦：）

   

 

3、觀察D分區MBR：

    按照表1擴充分區01CF—01D1位元組所示分區MBR位置，進入圖4的菜單內輸入281（119h）柱面、0磁頭 、1扇區；D分區MBR就出來了：）

   

    哈哈，正如大家所看到的，這第二份MBR其實只是一個分區表而已。同第一份MBR一樣，也只是描述了當前主盤（D：盤）和剩餘空間的分區狀況。按照和第3步中同樣的辦法，我們同樣能夠定位出D：盤的DBR和E分區MBR（最後一份MBR）所在的位置並用DISKEDIT進行觀察。

    通過觀察，我們證實了每一個硬碟分區，都有各自的MBR和DBR；作業系統啟動時，不論是從硬碟還是從磁碟片啟動，都需要先由BIOS讀絕對0扇區的主MBR,找到標誌為80的可引導分區，然後由MBR負責讀出該分區內的DBR,再由DBR負責讀出存在該分區的系統啟動程式（IO.SYS等），最後在DOS系統程式IO.SYS的指揮下遍曆所有的MBR和DBR，從而獲知完整的硬碟分區結構。使用FDISK分區時也需要進行同樣的過程。而IO.SYS遍曆所有的MBR和DBR的時候，是按照如下表的順序進行：

    

 

三、分區表知識實際應用

● 我是無聊的小鎖匠。。。

    看了這麼多圖表文字，讀者老爺們是不是煩了？那麼我們來折磨一下自己的硬碟，製作一個硬碟邏輯鎖玩玩如何：）

    觀察上面我們給出的遍曆流程表，參考一中關於01C2位元組的說明，如果我們在描述D分區MBR位置的01CF—01D1位元組處作點手腳，把這裡本來存放D：盤MBR位置的位元組改成00 01 00（就是C分區MBR所在的位置）那麼遍曆流程不就變成下表所示了嗎：

 

     哈哈，表面上看，應該這樣就可以做成一個邏輯鎖了吧。可是實際情況一定會讓你失望，98根本一點反應也沒有，居然給我一切正常！！

    哎，再試試動動其它歪腦筋好了。咦。。。總覺得01D2位元組表示D：盤分區類型的0F怪怪的，把它改成05看看！！哈哈，這下硬碟總算在出現98歡迎畫面的時候陷入上表所示的死迴圈了：）好，現在我們換磁碟片啟動看看。。。咦。。。怎麼出現一大堆E文後居然還能引導成功！

    天哪！這什麼破遊戲，一點也不好玩！！！走走，搓雷神去了，不玩了！嗯。。。如果把表示C：盤分區類型的01C2位元組的0B改成其它數會怎樣？？？把它改成0A吧！

    嘿嘿嘿，終於大功告成了，無論是磁碟片或者是硬碟啟動，統統給我死翹翹了：）下面就給出一種完美的硬碟邏輯鎖主MBR樣本：（圖中黃色字型的為改動的部分，只需要改區區4個位元組哦！）

  

 

    好了，我們來總結一下製作邏輯鎖的必要步驟吧！

    1. 先把C:盤MBR的01CF—01D1位元組處表示的D:盤MBR位置改成00 01 00;

    2. 然後把緊接著的表示D:盤分區類型的01D2位元組改成05;

    3. 最後改C:盤MBR中表示C:盤分區類型的01C2位元組,把它改成0A、04、03、02或者
00這5種位元組都可以。

    這樣一來,不論是從磁碟片或者硬碟用DOS7.0版本啟動,甚至加掛正常的可引導硬碟,都難逃死機的惡運了至於為什麼還要改兩個盤的分區類型,這個本鳥也還沒有完全想通。不過有一點可以肯定的是:即使不改分區類型,在使用FDISK時也是必死無疑的.

    哎呀,差點忘了說了,中了鎖怎麼解呢??

    別急,前面我們不是說到:”不論是從硬碟還是從磁碟片啟動，都需要在DOS系統程式IO.SYS的指揮下遍曆所有的MBR和DBR”嗎,既然如此不如在IO.SYS上動動腦筋好了.