U盘启动的原理和程序制作方法.ppt

U盘启动 主讲人 高琳 windows启动流程 如何让BIOS引导我 我需要一个MBR MasterBootRecord在磁盘的0扇区位置 包含三个部分 引导代码 446Byte DPT 分区表 4 16Byte 结束符 2Byte 磁盘上的MBR MBR掌握主导权 我如何引导操作系统 1 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 2 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 0 x00000000 33c0XORAX AX0 x00000002 8ed0MOVSS AX0 x00000004 bc007cMOVSP 0 x7c00 当前栈区在0 x7c000 x00000007 fbSTI0 x00000008 50PUSHAX0 x00000009 07POPES0 x0000000a 50PUSHAX0 x0000000b 1fPOPDS0 x0000000c fcCLD0 x0000000d be1b7cMOVSI 0 x7c1b0 x00000010 bf1b06MOVDI 0 x61b0 x00000013 50PUSHAX0 x00000014 57PUSHDI0 x00000015 b9e501MOVCX 0 x1e5 区块初始化0 x00000018 f3a4REPMOVSB 复制引导扇区内容到DI所在位置0 x0000001a cbRETF 远返回指令 相当于跳转到0 DI0 x0000001b bdbe07MOVBP 0 x7be 栈底7be即指向DPT表0 x0000001e b104MOVCL 0 x40 x00000020 386e00CMP BP 0 x0 CH 对介质类型判断0 x00000023 7c09JL0 x2e0 x00000025 7513JNZ0 x3a0 x00000027 83c510ADDBP 0 x10 继续判断下一个分区表0 x0000002a e2f4LOOP0 x200 x0000002c cd18INT0 x180 x0000002e 8bf5MOVSI BP0 x00000030 83c610ADDSI 0 x100 x00000033 49DECCX0 x00000034 7419JZ0 x4f0 x00000036 382cCMP SI CH0 x00000038 74f6JZ0 x300 x0000003a a0b507MOVAL 0 x7b5 0 x0000003d b407MOVAH 0 x70 x0000003f 8bf0MOVSI AX0 x00000041 acLODSB0 x00000042 3c00CMPAL 0 x00 x00000044 74fcJZ0 x420 x00000046 bb0700MOVBX 0 x70 x00000049 b40eMOVAH 0 xe0 x0000004b cd10INT0 x100 x0000004d ebf2JMP0 x410 x0000004f 884e10MOV BP 0 x10 CL0 x00000052 e84600CALL0 x9b0 x00000055 732aJAE0 x810 x00000057 fe4610INCBYTE BP 0 x10 0 x0000005a 807e040bCMPBYTE BP 0 x4 0 xb0 x0000005e 740bJZ0 x6b0 x00000060 807e040cCMPBYTE BP 0 x4 0 xc0 x00000064 7405JZ0 x6b0 x00000066 a0b607MOVAL 0 x7b6 0 x00000069 75d2JNZ0 x3d0 x0000006b 80460206ADDBYTE BP 0 x2 0 x60 x0000006f 83460806ADDWORD BP 0 x8 0 x60 x00000073 83560a00ADCWORD BP 0 xa 0 x00 x00000077 e82100CALL0 x9b0 x0000007a 7305JAE0 x810 x0000007c a0b607MOVAL 0 x7b6 0 x0000007f ebbcJMP0 x3d0 x00000081 813efe7d55aaCMPWORD 0 x7dfe 0 xaa55 检测signature0 x00000087 740bJZ0 x940 x00000089 807e1000CMPBYTE BP 0 x10 0 x00 x0000008d 74c8JZ0 x57 if 支持API位图 0 x0000008f a0b707MOVAL 0 x7b7 0 x00000092 eba9JMP0 x3d0 x00000094 8bfcMOVDI SP0 x00000096 1ePUSHDS0 x00000097 57PUSHDI0 x00000098 8bf5MOVSI BP0 x0000009a cbRETF0 x0000009b bf0500MOVDI 0 x50 x0000009e 8a5600MOVDL BP 0 x0 0 x000000a1 b408MOVAH 0 x80 x000000a3 cd13INT0 x130 x000000a5 7223JB0 xca0 x000000a7 8ac1MOVAL CL0 x000000a9 243fANDAL 0 x3f0 x000000ab 98CBW0 x000000ac 8adeMOVBL DH0 x000000ae 8afcMOVBH AH0 x000000b0 43INCBX0 x000000b1 f7e3MULBX0 x000000b3 8bd1MOVDX CX0 x000000b5 86d6XCHGDH DL0 x000000b7 b106MOVCL 0 x60 x000000b9 d2eeSHRDH CL0 x000000bb 42INCDX0 x000000bc f7e2MULDX0 x000000be 39560aCMP BP 0 xa DX0 x000000c1 7723JA0 xe60 x000000c3 7205JB0 xca0 x000000c5 394608CMP BP 0 x8 AX0 x000000c8 731cJAE0 xe60 x000000ca b80102MOVAX 0 x2010 x000000cd bb007cMOVBX 0 x7c000 x000000d0 8b4e02MOVCX BP 0 x2 0 x000000d3 8b5600MOVDX BP 0 x0 0 x000000d6 cd13INT0 x130 x000000d8 7351JAE0 x12b0 x000000da 4fDECDI0 x000000db 744eJZ0 x12b0 x000000dd 32e4XORAH AH0 x000000df 8a5600MOVDL BP 0 x0 0 x000000e2 cd13INT0 x130 x000000e4 ebe4JMP0 xca0 x000000e6 8a5600MOVDL BP 0 x0 0 x000000e9 60PUSHA0 x000000ea bbaa55MOVBX 0 x55aa0 x000000ed b441MOVAH 0 x410 x000000ef cd13INT0 x130 x000000f1 7236JB0 x1290 x000000f3 81fb55aaCMPBX 0 xaa550 x000000f7 7530JNZ0 x1290 x000000f9 f6c101TESTCL 0 x10 x000000fc 742bJZ0 x1290 x000000fe 61POPA0 x000000ff 60PUSHA 寄存器保护0 x00000100 6a00PUSH0 x0 BlockNum H40 x00000102 6a00PUSH0 x00 x00000104 ff760aPUSHWORD BP 0 xa 0 x00000107 ff7608PUSHWORD BP 0 x8 BlockNum L40 x0000010a 6a00PUSH0 x0 BufferAddr H20 x0000010c 68007cPUSHWORD0 x7c00 BufferAddr L20 x0000010f 6a01PUSH0 x1 BlockCount 10 x00000111 6a10PUSH0 x10 PacketSize 16PReserved 00 x00000113 b442MOVAH 0 x42 磁盘地址数据包0 x00000115 8bf4MOVSI SP0 x00000117 cd13INT0 x13 扩展读0 x00000119 61POPA0 x0000011a 61POPA0 x0000011b 730eJAE0 x12b0 x0000011d 4fDECDI0 x0000011e 740bJZ0 x12b0 x00000120 32e4XORAH AH0 x00000122 8a5600MOVDL BP 0 x0 0 x00000125 cd13INT0 x130 x00000127 ebd6JMP0 xff0 x00000129 61POPA0 x0000012a f9STC0 x0000012b c3RET 真正进入操作系统的引导 活动分区的第一个扇区PBR结构 PBR PartitionBootRecord 分区引导记录 DBR主要由下列几个部分组成 1 跳转指令 占用3个字节的跳转指令将跳转至引导代码 2 厂商标识和DOS版本号 该部分总共占用8个字节 3 BPB BIOSParameterBlock BIOS参数块 4 操作系统引导程序 5 结束标志字 结束标志占用2个字节 其值为AA55 FAT16分区DBR中的信息 typedefstructPBR UINT16BPB BytsPerSec 一个扇区多少字节UINT8BPB SecPerClus 一个簇多少扇区UINT16BPB RsvdSecCnt 保留扇区数UINT8BPB NumFATs FAT表个数UINT16BPB RootEntCnt 根目录多少项UINT16BPB TotSec16 UINT8BPB Media UINT16BPB FATSz16 一个分区表多少扇区UINT16BPB SecPerTrk UINT16BPB NumHeads UINT32BPB HiddSec UINT32BPB TotSec32 UINT8BS drvNum UINT8BS Reserved1 UINT8BS BootSig UINT8BS VolId 4 UINT8BS VolLab 11 UINT8BS FileSysType 8 分区类型UINT8BootCode 448 引导代码UINT16Signature 引导代码BootCode BootMgr引导操作系统内核启动 PBR bootmgr boot BCD 注册表文件 如果是多系统则会提供引导界面 winload exe ntoskrnl exe 总结一下 要做一个U盘启动盘 我需要5个东西 1 一个U盘 金士顿 2 一个MBR制作工具 diskgenius 3 一个分区工具 diskgenius 4 一个PBR制作工具 bootice 5 一个WINPE系统 代码所能做的 写入MBR引导Code 引导方式不同 引导代码不同 一般都是硬编码 CONSTbyteMBRCodeHDDPlus 0 xfa 0 x31 0 xc0 0 x8e 0 xd8 0 x8e 0 xc0 0 x8e 0 xd0 0 xbc 0 x00 0 x7c 0 xfb 0 xfc 0 x89 0 xe6 0 xbf 0 x00 0 x06 0 xb9 0 x00 0 x01 0 xf3 0 xa5 0 xea 0 xdc 0 x06 0 x00 0 x00 0 x10 0 x00 0 x01 0 x00 0 x00 0 x7c 0 x00 0 x00 0 x00 0 x00 0 x00 0 x00 0 x00 0 x00 0 x00 0 x00 0 x80 0 x3f 0 x00 0 xff 0 x00 0 x41 0 x00 0 x1e 0 x0e 0 x1f 0 x3a 0 x16 0 x10 0 x00 0 x74 0 x06 0 x1f 0 xea 0 x36 0 xe7 0 x00 0 xf0 0 x3d 0 xfb 0 x54 0 x75 0 x05 0 x8c 0 xd8 0 xfb 0 xeb 0 x1d 0 x80 0 xfc 0 x08 0 x75 0 x1b 0 xe8 0 x81 0 x00 0 x8a 0 x36 0 x13 0 x00 0 xfe 0 xce 0 x8b 0 x0e 0 x15 0 x00 0 x86 0 xcd 0 xc0 0 xe1 0 x06 0 x0a 0 x0e 0 x11 0 x00 0 x31 0 xc0 0 xf8 0 xeb 0 x65 0 x80 0 xfc 0 x02 0 x72 0 xcb 0 x80 0 xfc 0 x04 0 x77 0 xc6 0 x60 0 x80 0 xcc 0 x40 0 x50 0 xbe 0 x00 0 x00 0 xc7 0 x04 0 x10 0 x00 0 x30 0 xe4 0 x89 0 x44 0 x02 0 x89 0 x5c 0 x04 0 x8c 0 x44 0 x06 0 x66 0 x31 0 xc0 0 x66 0 x89 0 x44 0 x0c 0 x88 0 xf0 0 xf6 0 x26 0 x11 0 x00 0 x88 0 xcf 0 x88 0 xeb 0 xc0 0 xef 0 x06 0 x81 0 xe1 0 x3f 0 x00 0 x01 0 xc8 0 x48 0 x89 0 xc7 0 xa1 0 x13 0 x00 0 xf7 0 x26 0 x11 0 x00 0 xf7 0 xe3 0 x01 0 xf8 0 x81 0 xd2 0 x00 0 x00 0 x89 0 x44 0 x08 0 x89 0 x54 0 x0a 0 x58 0 x30 0 xc0 0 x8a 0 x16 0 x10 0 x00 0 xe8 0 x0c 0 x00 0 x88 0 x26 0 x03 0 x00 0 x61 0 xa1 0 x02 0 x00 0 x1f 0 xca 0 x02 0 x00 0 x9c 0 xff 0 x1e 0 x22 0 x00 0 xc3 0 x80 0 xfa 0 x8f 0 x7f 0 x04 0 x88 0 x16 0 x2d 0 x06 0 xbe 0 x87 0 x07 0 xe8 0 x8d 0 x00 0 xbe 0 xbe 0 x07 0 x31 0 xc0 0 xb9 0 x04 0 x00 0 xf6 0 x04 0 x80 0 x74 0 x03 0 x40 0 x89 0 xf5 0 x81 0 xc6 0 x10 0 x00 0 xe2 0 xf2 0 x48 0 x74 0 x02 0 xcd 0 x18 0 xbf 0 x05 0 x00 0 xbe 0 x1d 0 x06 0 xc7 0 x44 0 x02 0 x01 0 x00 0 x66 0 x8b 0 x46 0 x08 0 x66 0 x89 0 x44 0 x08 0 xb8 0 x00 0 x42 0 x8a 0 x16 0 x2d 0 x06 0 xcd 0 x13 0 x73 0 x0d 0 x4f 0 x74 0 x49 0 x30 0 xe4 0 x8a 0 x16 0 x2d 0 x06 0 xcd 0 x13 0 xeb 0 xd8 0 xa1 0 xfe 0 x7d 0 x3d 0 x55 0 xaa 0 x75 0 x37 0 xfa 0 x66 0 xa1 0 x4c 0 x00 0 x66 0 xa3 0 x3f 0 x06 0 xbe 0 x13 0 x04 0 x8b 0 x04 0 x48 0 x89 0 x04 0 xc1 0 xe0 0 x06 0 x8e 0 xc0 0 x31 0 xff 0 xbe 0 x1d 0 x06 0 xb9 0 x60 0 x00 0 xfc 0 xf3 0 xa5 0 xc7 0 x06 0 x4c 0 x00 0 x17 0 x00 0 xa3 0 x4e 0 x00 0 xfb 0 x8a 0 x16 0 x2d 0 x06 0 x89 0 xee 0 xfa 0 xea 0 x00 0 x7c 0 x00 0 x00 0 xbe 0 xaa 0 x07 0 xe8 0 x02 0 x00 0 xeb 0 xfe 0 xac 0 x20 0 xc0 0 x7