硬盤上的第一個512個字節(jié)
    
                       Huang
                  optman@126.com

    你對硬盤上的第一個512個字節(jié)了解嗎，你知道它是干什么用的嗎？你知道這個區(qū)域?qū)τ谀愕挠脖P數(shù)據(jù)的至關(guān)重要性么？你想做出獨特的開機畫面嗎？我的這個程序就試圖向您揭開這個神秘的面紗(保存、恢復(fù)分區(qū)表，實現(xiàn)多操作系統(tǒng)引導(dǎo))。(如果你要運行我的程序，請仔細(xì)閱讀程序的說明，否則一切后果自負(fù)！)

    這個512字節(jié)就是硬盤的主引導(dǎo)扇區(qū)，它包括，一個簡短的引導(dǎo)程序，一個分區(qū)表。在硬盤引導(dǎo)的情況下，BIOS自檢完成后，就把這512個字節(jié)調(diào)入內(nèi)存，并把CPU的控制權(quán)交給它。該引導(dǎo)程序讀取分區(qū)表，確定一個可引導(dǎo)分區(qū)，并把分區(qū)的第一個扇區(qū)(512字節(jié))讀入內(nèi)存，然后把CPU的控制權(quán)交給它，繼續(xù)完成最終的系統(tǒng)引導(dǎo)。
    硬盤的這種設(shè)計，是為了使一個硬盤可以同時安裝多個操作系統(tǒng)，而并不限制是何種系統(tǒng)(包括你自己設(shè)計的一個“水貨”操作系統(tǒng)). 所以你可以在使用Windows NT,Window 95的同時使用免費的Linux(當(dāng)初我設(shè)計這個軟件的動機就是要安裝Linux)。
    以前為了讓一個分區(qū)能夠引導(dǎo)，我們必須使用fdisk激活該分區(qū)，并重新啟動系統(tǒng)，太麻煩了。我們能不能制作個啟動菜單，在引導(dǎo)的時候進行選擇呢？因為這樣要方便多了。
    硬盤的以上設(shè)計結(jié)構(gòu)就使我們制作這樣一個引導(dǎo)程序成為了可能。如果我們對標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)程序稍加修改，加上一個圖形菜單，根據(jù)用戶的選擇進行相應(yīng)操作系統(tǒng)的引導(dǎo)，豈不很好？
    事實上我已經(jīng)根據(jù)以上原理制作了一個這樣的系統(tǒng)，試用了兩年，效果不錯。其實類似的商業(yè)軟件已經(jīng)不少，例如流行的System commander，Linux下的lilo。不過，如果你能對我的程序稍加修改，你會發(fā)現(xiàn)，做一個有自己特色的開機畫面，會是一件很愜意的事情。

美好設(shè)想：

    雖然我沒有實現(xiàn)以下的設(shè)想，但我想，一定有天才能夠做到。
1.做一個漂亮的開機畫面，就象品牌機所做的。
2.做一個身份驗證程序，就像開機口令。
......

編程的難點：

1. 由于只有512個字節(jié)(還要除去分區(qū)表的64個字節(jié)，實際還有448個字節(jié))，要用高級語言來實現(xiàn)恐怕是有點困難(我不排除某些天才的可能)。我自己是使用的匯編語言。但我想可以在安裝和設(shè)置程序上使用高級語言來實現(xiàn)，而使用內(nèi)嵌式匯編語言實現(xiàn)那個核心的512字節(jié)。我們也可以使用幾個扇區(qū)來實現(xiàn)一些復(fù)雜的功能，但BIOS只會調(diào)入第一個扇區(qū)執(zhí)行，其余的要自己調(diào)入。

2. 由于引導(dǎo)代碼是在操作系統(tǒng)啟動之前執(zhí)行的，故不能使用任何操作系統(tǒng)的調(diào)用，只能用BIOS的軟中斷例程。

3. 調(diào)試的困難，因為引導(dǎo)代碼是在操作系統(tǒng)啟動之前執(zhí)行的，故這個環(huán)境很難模擬。我們只能把代碼分段調(diào)試(如菜單的編制就可以在DOS下調(diào)試成功)，但核心的引導(dǎo)還是要實戰(zhàn)。為了安全起見，我們必須先做好備份，以免程序失敗導(dǎo)致硬盤數(shù)據(jù)丟失。

重新編譯程序的要求：

   要有ASM的編譯程序，如MASM.要有鏈接程序,如link.

程序的主要特點：

　安裝代碼很靈活。為了把代碼裝入主引導(dǎo)扇區(qū)，有的程序采用了把代碼轉(zhuǎn)化為二進制的方式，那個工作量可想而知......。而我的程序可以一次性寫入，沒有任何的累贅輸入。如果你仔細(xì)研究我的代碼，你會為這一段代碼拍案叫絕的，xixi.......。

一點遺憾：

    我的程序是在DOS下完成的，界面很水。要進行一些修改，就得直接修改源程序，并重新編譯、鏈接、運行。我一直想要在Windows或DOS下，有一個漂亮的界面，能方便的進行參數(shù)的修改。然而始終沒有一個動力讓我一定做出來，兩年了，一直這樣......

程序介紹：

   1.save.exe       保存硬盤的第一個扇區(qū)到軟盤上(A:驅(qū)動器),文件名HDBOOT.DAT,大小512字節(jié)。如果文件已經(jīng)存在，就覆蓋。
   2.restore.exe    從A:驅(qū)動器恢復(fù)保存的HDBOOT.DAT到硬盤的第一個扇區(qū)。
   3.multigo.exe    對硬盤的第一個扇區(qū)進行修改，使其能以菜單的方式讓用戶進行多操作系統(tǒng)的引導(dǎo)，并保留現(xiàn)有分區(qū)表。但為了安全起見，請先用save.exe進行保存。
   4.stanBoot.exe   恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)方式，并保留現(xiàn)有分區(qū)表。請先確保激活的分區(qū)是可引導(dǎo)的！！(運行時，提示有一點出入，說是password check,那是另一個版本的提示，沒有關(guān)系的，我懶得修改了，請見諒)

使用說明：

    雖然我已經(jīng)實驗多次，但為了你的硬盤的安全，請仔細(xì)看完以下說明。

1.如果你的硬盤數(shù)據(jù)很重要，你最好別使用以上任何的程序，我可不能確保萬無一失！！！！
2.如果你一定要執(zhí)行以上程序，請先退到DOS狀態(tài)(關(guān)閉系統(tǒng)并退到DOS狀態(tài)或純DOS狀態(tài))，因為在程序中使用了一些BIOS的低級軟中斷調(diào)用指令，無法在Windows 95下運行。
3.在運行以上程序之前，請先準(zhǔn)備好一張好的軟盤，插好，運行Save.exe。把硬盤的第一個扇區(qū)保存好，并DIR一下，確保有一個512字節(jié)的HDBOOT.DAT文件。把restore.exe文件也拷貝到該軟盤上，以備不測。
4.運行multigo.exe，根據(jù)提示，按y鍵，多引導(dǎo)就安裝成功，重啟動你就可以看見一個選擇菜單了。一開始，你也許搞不懂應(yīng)選擇哪一項，不過就四個選項，試一試，總能進入一個操作系統(tǒng)的。不過多系統(tǒng)引導(dǎo)并不那么簡單，我將在下面進行進一步分析。
5.如果你不想要多引導(dǎo)功能了，只要簡單的運行一下stanBoot.exe，就可以恢復(fù)原來的設(shè)置了，保留當(dāng)前的分區(qū)表。如果實在不行，插好保存有硬盤備份文件HDBOOT.DAT的軟盤，運行restore.exe，就可以恢復(fù)到實驗之初的狀態(tài)。
6.用fdisk /mbr也可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的啟動代碼，應(yīng)用當(dāng)前的分區(qū)表信息。

可能遇到的一些情況：

１.BIOS的Virus Warning開關(guān)使能了，導(dǎo)致每次對硬盤主引導(dǎo)分區(qū)寫入時，都要警告一番。你可以將它Disable.
2.運行以上程序時出現(xiàn)了error字樣。這是因為在Windows狀態(tài)下無法進行低級操作，請退到DOS狀態(tài)(關(guān)閉系統(tǒng)并退到DOS狀態(tài)或純DOS狀態(tài))。
3.系統(tǒng)無法引導(dǎo)，四個選項都試過了。請重啟動，再試一遍。如果還不行，請用restor.exe進行恢復(fù)。如果你沒有進行備份，我只好同情你了......
4.錯誤的運行了別人軟盤上的restore.exe文件，并把他的硬盤主引導(dǎo)區(qū)HDBOOT.DAT文件寫入了你的硬盤。請用你自己的備份HDBOOT.DAT,再恢復(fù)一次。如果沒有備份，我也是愛莫能助了......別以為這是一個笑話，就有一個同學(xué)把我的備份軟盤拿去運行了一下，然后我就只有看著他重新分區(qū)硬盤了，好傷心......
5.菜單的出現(xiàn)速度很慢或很快，不好意思，我通過一個簡單的循環(huán)來實現(xiàn)延時，與計算機的速度有關(guān)，你可以修改源代碼。
6.再有問題，你就自我解決了，我要"逃避責(zé)任"了，xixi.......

關(guān)于多操作系統(tǒng)的引導(dǎo)：

1.主引導(dǎo)分區(qū)表中只能容納四個表項，即四個主區(qū)。但為了分更多的區(qū)，人們可以把任一表項設(shè)為擴展分區(qū)。擴展分區(qū)所指向的第一個扇區(qū)并不是引導(dǎo)程序，而是一個類似于主引導(dǎo)區(qū)的結(jié)構(gòu)。
2.我的multigo.exe程序不支持?jǐn)U展分區(qū)的引導(dǎo)(Linux的lilo可以)，所以最多只有四個
可引導(dǎo)的系統(tǒng)，菜單選項的名稱可以通過源程序進行修改。
3.關(guān)于如何安裝多個操作系統(tǒng)，我很難一下子說明白。我只想指明一點，那就是DOS或Windows把激活的啟動分區(qū)當(dāng)成C:盤，其余類推。而且把其啟動信息(代碼)放在該啟動分區(qū)的第一個扇區(qū)上。故為了把dos,windows往某一個分區(qū)里安裝，你必須把該分區(qū)激活成成可啟動分區(qū)(你可以使用fdisk；也可以在安裝了multigo后，選擇某一項進入，可能會死機，因為沒有啟動信息，但不要緊，這時該分區(qū)已被激活)，然后重新啟動，進行安裝。
4.一般，我們的硬盤只有一個主區(qū)，一個擴展分區(qū)，如何產(chǎn)生多個主區(qū)呢？有人在雜志上介紹用Norton的Diskedit工具，我一直是以這樣一個方法完成的。不過這個方法很煩瑣，我不想介紹了。你可以另想辦法了。當(dāng)然，如果你要安裝的是Linux，這一切就不要操心了，其自帶了工具。
5.對于DOS和Windows 95的安裝，它們都要重新寫硬盤的主引導(dǎo)扇區(qū)，相當(dāng)于fdisk /mbr。所以，要重新運行multigo.exe，安裝多引導(dǎo)系統(tǒng)。
   
   從這個程序完成到今天，有近兩年的時間了。一直也沒有修改，偶爾還是用著，雖然不是那么方便，但對于我自己倒無所謂。設(shè)計之初是為了安裝linux,后來還同時安裝了Windows NT,以及多個Windows 95，效果還行。后來，由于無法啟動擴展分區(qū)，我現(xiàn)在一直使用的是Linux的lilo,我的一個同學(xué)則在使用我的multigo。今天也并非突發(fā)奇想要發(fā)表，早有這種打算，因為見到很多人對于多系統(tǒng)引導(dǎo)和硬盤主引導(dǎo)區(qū)的不了解。只是文檔的說明很繁，一直就擱下了.......
    今天程序終于與大家見面了，是否已經(jīng)人老珠黃？但愿大家能喜歡，并在此基礎(chǔ)上進一步發(fā)揮想象力，把程序做得更完美，這才是我的最終愿望。
    由于時日已久，當(dāng)初又沒有寫文檔，現(xiàn)在寫有點吃力。故，如果你有興趣，可以參考以下的書目，再研究我的代碼。
   
聲明：

　　我不對運行以上程序所產(chǎn)生的任何結(jié)果負(fù)責(zé)，一切責(zé)任自負(fù)。


附硬盤主引導(dǎo)區(qū)簡單的結(jié)構(gòu)：

偏移   說明

00
     主引導(dǎo)程序
1BE
     第一分區(qū)表
1CE
     第二分區(qū)表
1DE
     第三分區(qū)表
1EE
     第四分區(qū)表
1FE
     55H
1FF  
     AAH


分區(qū)表項格式：
偏移    說明
00      BOOT ID   80H為可引導(dǎo)，否則為00
01      此分區(qū)開始的磁頭編號
02-03   扇區(qū)值及柱面值
04      操作系統(tǒng)的ID值
05      此分區(qū)結(jié)束的磁頭編號
06-07   此分區(qū)結(jié)束的扇區(qū)及柱面值
08-11   此分區(qū)前的扇區(qū)總數(shù)
12-15   此分區(qū)所含的扇區(qū)總數(shù)



參考書：
       《硬盤數(shù)據(jù)保護技術(shù)手冊》   

                                                                 
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