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博文笔记

磁盘学习+MBR学习

创建时间:2018-01-29 投稿人: 浏览次数:270
转自: 

http://blog.csdn.net/zcc1414/article/details/12208897

磁头数: 硬盘总共有几个磁头,也就是几面盘片,硬盘式由多个盘片组成的,

                  而每个盘片上都有一个读写磁头复制该盘片的读写操作,磁头数最大为255

柱面数: 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为1023   10个二进制位。

扇区:     表示每一条 磁道/柱面 上有几个扇区,最大为63 6个二进制位。每个扇区一般为 512 字节


CHS寻址方式 中, 磁头 柱面  扇区 的取值范围 为  0~255 , 0~1023 , 1~63

BIOS int 13H  是BIOS 提供的磁盘基本输入输出中断调用,它可以完成磁盘的复位,读写,校验,定位,诊断,格式化等功能。

                          使用CHS寻址方式, 因此最大识别访问 8GB左右的硬盘。

现代大容量硬盘一般采用 LBA 线性地址方式寻址,替代CHS寻址。






MBR 

处理器加电/复位后,如果硬盘式首选的启动设备,

那么ROM-BIOS 将试图读取硬盘的0面0道1扇区。这就是主引导扇区

读取的主引导扇区数据有512字节,ROM-BIOS将它加载到逻辑地址0x0000:0x7c00处

也就是物理地址 0x07c00 处,然后判断它是否有效

有效的主引导扇区,最后两字节为   0x55 + 0xAA  ROM-BIOS程序先检测这两个标志,

如果主引导扇区有效,则以一个段间转移指令 jmp 0x0000:0x07c00 调到哪里继续执行


学习:

主要分为5部分:   1引导程序 446字节 (包含WINDOWS磁盘签名 保留位) 2分区表 3结束标志

512字节

 1引导程序 占 440字节 0x1b8 




 WINDOWS磁盘签名   后面4字节为WINDOWS磁盘签名  它是WINDOWS系统在初始化时写入的,WINDOWS依靠 磁盘签名来识别磁盘  如果丢失则WINDOWS认为该磁盘没有被初始化


保留位紧接着是两个字节保留字节 暂时没有被MBR使用的位置


2分区表

在保留的两个字节后64字节 0x40 则保存分区表(DPT disk partition table)   用来管理磁盘分区的  如果丢失 磁盘分区就会丢失 每16字节描述一个分区项的数据

由于字节数的限制,一个磁盘最多可以4个主硬盘分区,  硬盘中的磁盘可以分为主磁盘分区+扩展分区







3 结束标志  55AA表示



以此类推  可以判断有几个硬盘································


[plain] view plain copy print?
  1. 调试之前先要了解windows系统启动过程  
  2. 1、开机  
  3. 2、BIOS加点自检(Power On Self Test,即POST),此时电源稳定后,CPU从内存地址0fff:0000处开始执行  
  4. 3、将硬盘第一个扇区(0磁头0柱面1扇区)读取内存地址0000:7c00处  
  5. 4、检测(WORD)0000:7dfe是否等于0xaa55,若不等于则转去尝试其他启动介质,如果没有其他启动介质则显示"No ROM BASIC"  
  6. 5、跳转到0000:7c00处执行MBR中的程序  
  7.   
  8. 6、MBR首先将自己复制到0000:0600处,然后继续执行  
  9. 7、在主分区表中搜索标志为活动的<span style="white-space:pre">    </span>分区。如果发现没有活动分区或有不止一个活动分区,则显示“Invalid partiton table”  
  10. 8、将活动分区的第一个扇区读入内存地址0000:7c00处  
  11. 9、检测(WORD)000:7dfe是否等于0xaa55,若不等于则显示"Miss Operating System",然后停止,或尝试软盘启动  
  12. 10、跳转到0000:7c00处继续执行DBR  
  13. 11、启动系统  
  14.   
  15. 以上步骤中2,3,4,5步由BIOS的引导程序完成,6、7、8、9、10步由MBR中的引导程序完成。  
  16. 知道了过程,调试就简单多了,所以过程是分析一个很关键的步骤。  
  17. ·  
  18. 关于MBR的调试看willJ大大的文章吧~  



调试MBR   

这里用IDA  分析:

[cpp] view plain copy print?
  1. IDA调试MBR比较简单,先配置下虚拟机的VMX文件,添加一下代码:  
  2.   
  3.   
  4. debugStub.listen.guest32 = "TRUE"  
  5. debugStub.hideBreakpoints = "TRUE"  
  6. bios.bootDelay = "3000"  

打开IDA--Debugger--Attach--Remote GDB debugger

Hostname为localhost,port为8832 启动虚拟机后点击上面窗口OK按钮,弹出选择附加进程,选择第一个,点OK


在MBR载入内存的地方下断,也就是断在0x7c00

这个时候最好Alt+s下,选择16位的模式,因为这个时候还未进入32位模式!!!!要不然分析有错误


学习转载于 http://www.52pojie.cn/thread-173889-1-1.html


下面为几个MBR钟的代码片段:

学习转载于  http://www.52pojie.cn/thread-215498-1-1.html





访问显存,也需要使用逻辑地址   : 段地址:偏移地址

访问内U承诺使用DS,也可以使用ES

不能直接写   mov es,0xb800

要写成   mov es,ax

ASCII码:      0     -      9           A        -        Z           a      -      z

    0x30 - 0x39         0x41            0x5A      0x61 -       0x7A 

字符显示属性:   


0x7c      表示    无高亮   背景色   黑       前景色白

CLD  REP MOVSB   解释:

[cpp] view plain copy print?
  1. ;example:把当前数据段中偏移1000H开始  
  2. ;的100个字节数据传送到偏移2000H开始的  
  3. ;单元中  
  4.   
  5.   
  6.     cld                ;指针增值  
  7.     push   DS          ;当前数据段,因此压入栈中保存                   
  8.     pop    ES          ;使ES=DS  
  9.     mov    SI,1000H   ;源串指针初值  
  10.     mov    DI,2000H   ;目的串指针初值  
  11.     mov    CX,100     ;循环次数  
  12. Next:  
  13.     lodsb              ;取一个字节  把SI指向的存储单元读入累加器  
  14.     stosb              ;存一个字节  可以将累加器AL中的值传递到当前DI地址处  
  15.     loop   Next        ;循环CX次  
  16.   
  17.   
  18. ;以下程序片段与上面的等价:  
  19.   
  20.   
  21.     cld                ;地址指针增值  
  22.     ……  
  23.     mov   CX,100      ;循环CX次  
  24. Next:  
  25.     movsb              ;每次传送一字节数据  
  26.     loop  Next  
  27.   
  28.   
  29. ;或者用更简单的写法:  
  30.     cld  
  31.     ……  
  32.     mov   CX,100  
  33.     rep   movsb  



中断学习:

所有的严重事件都必须无条件地加以处理,这种类型的中断是不会被阻断和屏蔽的,称为非屏蔽中断(Non Maskable Interrupt,NMI)。

Intel处理器允许256个中断,中断号的范围是0~255,8259负责提供其中的15个,但中断号并不固定。之所以不固定,是因为当初设计的时候,允许软件根据自己的需要灵活设置中断号,以防止发生冲突。该中断控制器芯片有自己的端口号,可以像访问其他外部设备一样用in和out指令来改变它的状态,包括各引脚的中断号。正是因为这样,它又叫可编程中断控制器(Programmable Interrupt Controller,PIC)。
图`

内部中断   

div / idiv 除数为0  或者除法溢出 产生中断0

当处理器遇到非法指令时,将产生 中断6

软中断

int 3          //断点中断指令  机器指令为CC  当处理器执行到int 3   即发生3号中断,专区执行相应的中断处理程序

int imm8

into

中断处理程序执行也要用到各个寄存器,会破坏它们的内容,但PUSH 指令不会,我们可以在该程序内先压栈 所有相关寄存器+内存单元

然后分别取出予以显示,它们就是中断前的现场内同,最后再恢复那条指令的第1 字节

 

int3 和 int 3 不一样的,前者为CC  后者为CD 03   这就是通常所说的 int n  操作吗为 0cCD   

int 0x00     //引发0号中断

int 0x15 //引发0x15号中断

int 0x16 //引发0x16号中断   键盘服务

into 是溢出中断指令,机器码wie  0xCE 也是单字节指令。

最有名的的软中断  为  BIOS 中断。   在计算机加电后,BIOS程序 执行期间建立起来的,这些中断功能在加载+执行主引导扇区之前就已经可以使用了mo

mov   ah,0x00     //从键盘读字符

int      0x16         //键盘服务,返回时,字符代码在寄存器AL中

执行后,中断服务例程会监视键盘动作,当它返回时,会在寄存器AL中存放按键的ASCII码



表:DOS系统功能调INT 21H
AH 功能 调用参数 返回参数
00 程序终止(同INT 20H) CS=程序段前缀  
01 键盘输入并回显   AL=输入字符
02 显示输出 DL=输出字符  
03 异步通迅输入   AL=输入数据
04 异步通迅输出 DL=输出数据  
05 打印机输出 DL=输出字符  
06 直接控制台I/O DL=FF(输入)
DL=字符(输出)
AL=输入字符
07 键盘输入(无回显)   AL=输入字符
08 键盘输入(无回显)
检测Ctrl-Break
  AL=输入字符
09 显示字符串 DS:DX=串地址
"$"结束字符串
 
0A 键盘输入到缓冲区 DS:DX=缓冲区首地址
(DS:DX)=缓冲区最大字符数
(DS:DX+1)=实际输入的字符数
0B 检验键盘状态   AL=00 有输入
AL=FF 无输入
0C 清除输入缓冲区并
请求指定的输入功能
AL=输入功能号
(1,6,7,8,A)
 
0D 磁盘复位   清除文件缓冲区
0E 指定当前缺省的磁盘驱动器 DL=驱动器号 0=A,1=B,... AL=驱动器数
0F 打开文件 DS:DX=FCB首地址 AL=00 文件找到
AL=FF 文件未找到
10 关闭文件 DS:DX=FCB首地址 AL=00 目录修改成功
AL=FF 目录中未找到文件
11 查找第一个目录项 DS:DX=FCB首地址 AL=00 找到
AL=FF 未找到
12 查找下一个目录项 DS:DX=FCB首地址
(文件中带有*或?)
AL=00 找到
AL=FF 未找到
13 删除文件 DS:DX=FCB首地址 AL=00 删除成功
AL=FF 未找到
14

顺序读

DS:DX=FCB首地址

AL=00 读成功
  =01 文件结束,记录中无数据
  =02 DTA空间不够
  =03 文件结束,记录不完整
15 顺序写 DS:DX=FCB首地址 AL=00 写成功
  =01 盘满
  =02 DTA空间不够
16 建文件 DS:DX=FCB首地址 AL=00 建立成功
  =FF 无磁盘空间
17 文件改名 DS:DX=FCB首地址
(DS:DX+1)=旧文件名
(DS:DX+17)=新文件名
AL=00 成功
AL=FF 未成功
19 取当前缺省磁盘驱动器   AL=缺省的驱动器号 0=A,1=B,2=C,...
1A 置DTA地址 DS:DX=DTA地址  
1B

取缺省驱动器FAT信息

  AL=每簇的扇区数
DS:BX=FAT标识字节
CX=物理扇区大小
DX=缺省驱动器的簇数
1C 取任一驱动器FAT信息 DL=驱动器号 同上
21

随机读

DS:DX=FCB首地址

AL=00 读成功
  =01 文件结束
  =02 缓冲区溢出
  =03 缓冲区不满
22 随机写 DS:DX=FCB首地址 AL=00 写成功
  =01 盘满
  =02 缓冲区溢出
23 测定文件大小 DS:DX=FCB首地址 AL=00 成功(文件长度填入FCB)
AL=FF 未找到
24 设置随机记录号 DS:DX=FCB首地址  
25 设置中断向量 DS:DX=中断向量
AL=中断类型号
 
26 建立程序段前缀 DX=新的程序段前缀  
27

随机分块读

DS:DX=FCB首地址
CX=记录数
AL=00 读成功
  =01 文件结束
  =02 缓冲区太小,传输结束
  =03 缓冲区不满
28 随机分块写 DS:DX=FCB首地址
CX=记录数
AL=00 写成功
  =01 盘满
  =02 缓冲区溢出
29 分析文件名 ES:DI=FCB首地址
DS:SI=ASCIIZ串
AL=控制分析标志
AL=00 标准文件
  =01 多义文件
  =02 非法盘符
2A 取日期   CX=年
DH:DL=月:日(二进制)
2B 设置日期 CX:DH:DL=年:月:日 AL=00 成功
  =FF 无效
2C 取时间   CH:CL=时:分
DH:DL=秒:1/100秒
2D 设置时间 CH:CL=时:分
DH:DL=秒:1/100秒
AL=00 成功
  =FF 无效
2E 置磁盘自动读写标志 AL=00 关闭标志
AL=01 打开标志
 
2F 取磁盘缓冲区的首址   ES:BX=缓冲区首址
30 取DOS版本号   AH=发行号,AL=版本
31 结束并驻留 AL=返回码
DX=驻留区大小
 
33

Ctrl-Break检测

AL=00 取状态
  =01 置状态(DL)
DL=00 关闭检测
  =01 打开检测
DL=00 关闭Ctrl-Break检测
  =01 打开Ctrl-Break检测
35 取中断向量 AL=中断类型 ES:BX=中断向量
36


取空闲磁盘空间


DL=驱动器号 
0=缺省,1=A,2=B,...

成功:AX=每簇扇区数
     BX=有效簇数
     CX=每扇区字节数
     DX=总簇数
失败:AX=FFFF
38 置/取国家信息 DS:DX=信息区首地址 BX=国家码(国际电话前缀码)
AX=错误码
39 建立子目录(MKDIR) DS:DX=ASCIIZ串地址 AX=错误码
3A 删除子目录(RMDIR) DS:DX=ASCIIZ串地址 AX=错误码
3B 改变当前目录(CHDIR) DS:DX=ASCIIZ串地址 AX=错误码
3C 建立文件 DS:DX=ASCIIZ串地址
CX=文件属性
成功:AX=文件代号
错误:AX=错误码
3D

打开文件

DS:DX=ASCIIZ串地址
AL=0 读
  =1 写
  =3 读/写
成功:AX=文件代号
错误:AX=错误码
3E 关闭文件 BX=文件代号 失败:AX=错误码
3F

读文件或设备

DS:DX=数据缓冲区地址
BX=文件代号
CX=读取的字节数
读成功:
  AX=实际读入的字节数
  AX=0 已到文件尾
读出错:AX=错误码
40 写文件或设备 DS:DX=数据缓冲区地址
BX=文件代号
CX=写入的字节数
写成功:
  AX=实际写入的字节数
写出错:AX=错误码
41 删除文件 DS:DX=ASCIIZ串地址 成功:AX=00
出错:AX=错误码(2,5)
42


移动文件指针


BX=文件代号
CX:DX=位移量
AL=移动方式(0:从文件头绝对位移,1:从当前位置相对移动,2:从文件尾绝对位移)
成功:DX:AX=新文件指针位置
出错:AX=错误码
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