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复习一下----usbzip+引导技术分析 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2011-01-14
一.usbzip简介
   ZIP一种软驱,在U盘广泛普及的今天很少用了,但是U盘也需要格式,象量产出的usb-cdrom光盘格式,格式化出的hdd硬盘格式,当然还有zip软盘格式.
   zip是一个软盘,他的结构是hdd的一个子集,很象hdd硬盘的一个卷,但没有mbr,不能分区,形式和硬盘其中的一个分区fat32分区完全一样.

   二、usbzip+原理
   usbzip+的目标是兼容usbzip和usbhdd两种格式,他的技术核心是启动扇区同时拥有硬盘分区和卷bpb表,这样他看起来即是一个硬盘,又是一个软盘,
   目的就是欺骗bios,试图(只是试图)让bios把他当软盘和硬盘都可以引导。这个设计是很棒的,但是实际测试效果却不太好。因为bios版本种类太多, 不是个个bios都会上当的。
   注:BPB是Bios   Paramater   Block的缩写,在分区的第一个扇区,保存着卷的资料,有大量信息。
   usbzip+的核心技术就是hdd硬盘分区表和软盘(卷)bpb表双格式,其他没有对zip增强什么。
  
   三、usbzip+和
usbhdd+的区别( 二者完全不同)
   usbzip+兼容zip和hdd,但usbhdd+反过来并不兼容zip,他们是完全不同的技术。
  usbhdd+是对usbhdd的加强,他是一个c/h/s(磁头/道/扇区)老的硬盘访问方式和lba扩展访问方式的隐身中转者(拦截int 13),让老的读盘程序不知不觉的使用了新的读盘技术,并没有试图去兼容zip(不过如果有的bios只检验了引导区的55aa标志,usbhdd+还是有可能以zip方式启动的,   不过这时usbhdd也可以)
   而usbzip+是在引导区格式上下功夫,兼容usbhdd,算是不同领域、各显其能。
  
   四、usbzip+的来源
   usbzip+在ultroiso中出现很晚,其实grub早就实现了这个双格式。很久前软盘流行的时候,grub由于比较大,不能安装在软盘,是一个缺点.
grub就在设计上支持分区表和bpb双格式,目的是把软盘格式化硬盘分区的结构,以安装体积较大的grub,正好和现在的zip+技术不谋而合(但是在windows版本的安装程序Grubinst中并没有实现这个安装功能),usbzip+的始作佣应该是Grub。

   五、我们什么时候需要usbzip+
   从核心技术来看,zip+远没有hdd+精彩,而zip+的启动率也远没有hdd/hdd+高。但是某台机器需要U盘引导,但是只支持zip的情况下,就要用到usbzip,
当你不想把usbhdd闪存重新格式化,就可以用ultroiso便捷启动写入usbzip+的MBR,以尝试兼容性启动。

   附:分析代码
seg000:7C00                 jmp     short loc_7C5E

;按照分区引导代码的约定,下面是bpb表,存放着分区卷的各种数据.可以参考ms fat12/16/32说明查看,同时可以看到熟悉的mswin4.1标志
seg000:7C00   EB 5C 90 4D 53 57 49 4E   34 2E 31 00 02 02 41 00   隲怣SWIN4.1.A.
seg000:7C10   02 00 02 00 00 F8 FB 00   3F 00 FF 00 00 00 00 00   ... .?. ....
seg000:7C20   C1 F7 01 00 00 01 29 C2   5F BE 90 4E 4F 20 4E 41   流..)耞緪NO NA
seg000:7C30   4D 45 20 20 20 20 46 41   54 31 36 20 20 20 00 00   ME     FAT16   ..
seg000:7C40   00 00 00 00 00 00 00 00   00 00 00 00 00 00 00 00   ................
seg000:7C50   00 00 00 00 00 00 00 00   00 00 55 53 42 2B FA 31   ..........USB+?
;bpb表结束
seg000:7C5E
seg000:7C5E loc_7C5E:                               ; CODE XREF: seg000:7C00j
seg000:7C5E                 cli                     ;关中断
seg000:7C5F                 xor     ax, ax
seg000:7C61                 mov     ds, ax
seg000:7C63                 mov     es, ax
seg000:7C65                 mov     ss, ax
seg000:7C67                 mov     sp, 7C00h
seg000:7C6A                 sti
seg000:7C6B                 cld
seg000:7C6C                 mov     si, sp
seg000:7C6E                 mov     di, 600h
seg000:7C71                 mov     cx, 100h
seg000:7C74                 rep movsw
seg000:7C76                 jmp     far ptr 0:67Bh ;传送自身全部200字节去600处,把此处空间留给分区引导代码
-------------------------------
seg000:067B                 mov     ds:byte_65D, dl ;备份bios参数,dl代表驱动器类型
seg000:067F                 mov     si, 787h         ;调用显示子程序显示启动信息
seg000:0682                 call     sub_72D
seg000:0685                 test     dl, 80h         ;00H~7FH:软盘;80H~0FFH:硬盘

seg000:0688                 jz       short loc_6A8   ;是硬盘则转6a8
seg000:068A                 mov     ah, 8           ;否则取磁盘参数
seg000:068C                 stc
seg000:068D                 int     13h             ; DISK - DISK - GET CURRENT DRIVE PARAMETERS (XT,AT,XT286,CONV,PS)
seg000:068D                                         ; DL = drive number
seg000:068D                                         ; Return: CF set on error, AH = status code, BL = drive type
seg000:068D                                         ; DL = number of consecutive drives
seg000:068D                                         ; DH = maximum value for head number, ES:DI -> drive parameter
seg000:068F                 jb       short loc_6A8   ;这段是zip方式启动的处理
seg000:0691                 and     ah, ah
seg000:0693                 jnz     short loc_6A8
seg000:0695                 mov     al, dh
seg000:0697                 inc     al
seg000:0699                 jz       short loc_6A8
seg000:069B                 and     cx, 3Fh
seg000:069F                 jz       short loc_6A8
seg000:06A1                 mov     ds:word_61A, ax
seg000:06A4                 mov     ds:word_618, cx
seg000:06A8
seg000:06A8 loc_6A8:                                 ; CODE XREF: seg000:0688j
seg000:06A8                                         ; seg000:068Fj ...
seg000:06A8                 mov     si, 7BEh         ;si指向分区表
seg000:06AB                 xor     ax, ax           ;ax清0
seg000:06AD                 mov     cx, 4           ;分区表项计数器
seg000:06B0
seg000:06B0 loc_6B0:                                 ; CODE XREF: seg000:06BCj
seg000:06B0                 test     byte ptr [si], 80h ;是活动分区吗
seg000:06B3                 jz       short loc_6B8       ;是转6b8
seg000:06B5                 inc     ax                 ;不是,计数器+1,继续查
seg000:06B6                 mov     bp, si            
seg000:06B8
seg000:06B8 loc_6B8:                                 ; CODE XREF: seg000:06B3j
seg000:06B8                 add     si, 10h         ;指向下一个分区项
seg000:06BC                 loop     loc_6B0         ;循环查
seg000:06BE                 dec     ax               ;ax-1=0的话,只有一个活动分区,正常,转6c3
seg000:06BF                 jz       short loc_6C3   ;否则报告bios boot异常
seg000:06C1                 int     18h             ; TRANSFER TO ROM BASIC
seg000:06C1                                         ; causes transfer to ROM-based BASIC (IBM-PC)
seg000:06C1                                         ; often reboots a compatible; often has no effect at all
seg000:06C3
seg000:06C3 loc_6C3:                                 ; CODE XREF: seg000:06BFj
;查测扩展int 13功能是否存在     AH = 41h;     BX = 55AAh;     DL = 驱动器号
seg000:06C3                 mov     dl, ds:byte_65D
seg000:06C7                 mov     ah, 41h ; 'A'
seg000:06C9                 mov     bx, 55AAh
seg000:06CC                 int     13h             ; DISK -
seg000:06CE                 jb       short loc_6E1  
seg000:06D0                 cmp     bx, 0AA55h       ;如果BX = AA55h则存在
seg000:06D4                 jnz     short loc_6E1   ;不存在转6e1
seg000:06D6                 test     cl, 1           ;cl是返回的每磁道扇区数
seg000:06D9                 jz       short loc_6E1   ;为1转6e1
seg000:06DB                 mov     ax, 4200h       ;这里是用lba方式读盘
seg000:06DE                 mov     ds:word_782, ax ;[782]存成0042
seg000:06E1
seg000:06E1 loc_6E1:                                 ; CODE XREF: seg000:06CEj
seg000:06E1                                         ; seg000:06D4j ...
seg000:06E1                 call     loc_73C         ;73c是读分区引导公用子程序,
                                                     ;由于zip是软盘方式,不一定支持lba int 13,不支持的话刚才跳过2条指令
seg000:06E4                 jb       short loc_725   ;读盘失败,进行死循环
seg000:06E6                 mov     ax, ds:7DFEh     ;
seg000:06E9                 cmp     ax, 0AA55h       ;判断是不是正常分区标志
seg000:06EC                 jnz     short loc_725   ;没有标志55aa,死循环
seg000:06EE                 mov     ax, ds:word_61A ;传递一些bpb参数给读出来的分区扇区bpb表中
seg000:06F1                 mov     ds:7C1Ah, ax
seg000:06F4                 mov     ax, ds:word_618
seg000:06F7                 mov     ds:7C18h, ax
seg000:06FA                 mov     dl, ds:byte_65D
seg000:06FE                 mov     si, 7C24h
seg000:0701                 cmp     byte ptr ds:7C10h, 0
seg000:0706                 jz       short loc_713
seg000:0708                 cmp     word ptr ds:7C16h, 0
seg000:070E                 jnz     short loc_713
seg000:0710                 mov     si, 7C40h
seg000:0713
seg000:0713 loc_713:                                 ; CODE XREF: seg000:0706j
seg000:0713                                         ; seg000:070Ej
seg000:0713                 mov     [si], dl
seg000:0715                 or       byte ptr ds:word_782+1, 1
seg000:071A                 call     loc_73C
seg000:071D                 mov     si, bp
seg000:071F                 cli
seg000:0720                 jmp     far ptr 0:7C00h   ;放出控制权
seg000:0725 ; ---------------------------------------------------------------------------
seg000:0725
seg000:0725 loc_725:                                 ; CODE XREF: seg000:06E4j
seg000:0725                                         ; seg000:06ECj
seg000:0725                 mov     si, 7AAh
seg000:0728                 call     sub_72D
seg000:072B
seg000:072B loc_72B:                                 ; CODE XREF: seg000:loc_72Bj
seg000:072B                 jmp     short loc_72B
seg000:072D
seg000:072D ; =============== S U B R O U T I N E =======================================
seg000:072D                                           ;显示功能子程序
seg000:072D
seg000:072D sub_72D         proc near               ; CODE XREF: seg000:0682p
seg000:072D                                         ; seg000:0728p ...
seg000:072D                 lodsb
seg000:072E                 and     al, al
seg000:0730                 jz       short locret_73B;al如果为零,不显示返回
seg000:0732                 mov     ah, 0Eh
seg000:0734                 mov     bx, 7
seg000:0737                 int     10h             ; - VIDEO - WRITE CHARACTER AND ADVANCE CURSOR (TTY WRITE)
seg000:0737                                         ; AL = character, BH = display page (alpha modes)
seg000:0737                                         ; BL = foreground color (graphics modes)
seg000:0739                 jmp     short sub_72D
seg000:073B ; ---------------------------------------------------------------------------
seg000:073B
seg000:073B locret_73B:                             ; CODE XREF: sub_72D+3j
seg000:073B                 retn
seg000:073B sub_72D         endp
seg000:073B
seg000:073C ; ---------------------------------------------------------------------------
seg000:073C                                         ;由于zip/hdd兼容方式的局限,有可能是不支持的lba 读盘的,
                                                     ;这里把读盘子程序独立出来,作为公用
seg000:073C loc_73C:                                 ; CODE XREF: seg000:loc_6E1p
seg000:073C                                         ; seg000:071Ap
seg000:073C                 mov     si, 624h         ;si->624
seg000:073F                 mov     word ptr [si], 10h    
seg000:0743                 xor     eax, eax
seg000:0746                 mov     [si+6], ax
seg000:0749                 mov     [si+0Ch], eax
seg000:074D                 mov     es, ax
seg000:074F                 inc     ax
seg000:0750                 mov     [si+2], ax
seg000:0753                 mov     ax, [bp+8]
seg000:0756                 mov     dx, [bp+0Ah]
seg000:0759                 mov     [si+8], ax
seg000:075C                 mov     [si+0Ah], dx
seg000:075F                 div     ds:word_618
seg000:0763                 inc     dx
seg000:0764                 mov     cx, dx
seg000:0766                 xor     dx, dx
seg000:0768                 div     ds:word_61A
seg000:076C                 mov     ch, al
seg000:076E                 shr     ax, 2
seg000:0771                 and     al, 0C0h
seg000:0773                 or       cl, al
seg000:0775                 mov     dh, dl
seg000:0777                 mov     bx, 7C00h
seg000:077A                 mov     [si+4], bx
seg000:077D                 mov     dl, ds:byte_65D
seg000:0781                 mov     ax, 201h         ; DATA XREF: seg000:06DEw
seg000:0781                                         ; seg000:0715w
seg000:0784                 int     13h             ; DISK - READ SECTORS INTO MEMORY
seg000:0784                                         ; AL = number of sectors to read, CH = track, CL = sector
seg000:0784                                         ; DH = head, DL = drive, ES:BX -> buffer to fill
seg000:0784                                         ; Return: CF set on error, AH = status, AL = number of sectors read
seg000:0786                 retn

seg000:0780   06 B8 01 02 CD 13 C3 53   74 61 72 74 20 62 6F 6F   ??肧tart boo
seg000:0790   74 69 6E 67 20 66 72 6F   6D 20 55 53 42 20 64 65   ting from USB de
seg000:07A0   76 69 63 65 2E 2E 2E 0D   0A 00 42 6F 6F 74 20 66   vice...
.Boot f
seg000:07B0   61 69 6C 65 64 00 00 00   01 8B 09 00 00 00 00 00   ailed...?.....
seg000:07C0   00 00 00 00 00 00 00 00   00 00 00 00 00 00 00 00   ................
seg000:07D0   00 00 00 00 00 00 00 00   00 00 00 00 00 00 00 00   ................
seg000:07E0   00 00 00 00 00 00 00 00   00 00 00 00 00 00 80 01   ..............
seg000:07F0   01 00 0E FE 3F 07 3F 00   00 00 C1 F7 01 00 55 AA   .? ?...流.U
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