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# Title ： Windows操作系统学习之——MBR调试(一)
# Time ：2015年04月22日
# Team ：ihonker Team
# Author ： 冰琥珀
# 首发 ： 52pojie 投稿至 ihonker.org
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以前的帐号居然还在，既然如此，就来支持下吧
关于MBR的调试，网上也有好多帖子了，这个帖子也只是把我的学习过程分享出来，如果可以，我会从MBR开始，一步一步的去调试，去学习Windows操作系统，同时也把这个过程分享出来。闲话不多说了，开始进入主题。
目前用到的工具：
虚拟机：VMware
系统：ReactOS.0.3.15（安装win7 32位或者XP系统也可以用这个方法调试，这里选择ReactOS是为了后面的调试做准备）
调试工具：IDA 首先设置虚拟机。在VMware创建的系统文件夹下找到.vmx文件，用记事本打开，添加如下配置信息
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 debugStub.listen.guest32 = "TRUE"
debugStub.hideBreakpoints = "TRUE"
bios.bootDelay = "3000"
然后设置IDA。打开IDA，Debugger-->Attach-->Remote GDB debugger，在弹出的对话框进行如下设置
启动虚拟机后，再点击IDA弹出的对话框的"OK"按钮，选择第一个进程，点"OK"，如下图
进入调试窗口后，转到0x7c00处，按"F2"下断点，然后按"F9"运行程序，当程序断下来之后，按"Alt+s"，选择16位编码，这时反汇编可能会变成一堆数据，我们只要将其选中（446个字节），然后按“C”，选择“Force”，将数据强行转换成代码即可。
接下来就开始我们的调试了，先看下面的代码
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 MEMORY:7C00 loc_7C00: ; CODE XREF: MEMORY:loc_7CAEJ
MEMORY:7C00 cli
MEMORY:7C01 cld
MEMORY:7C02 xor ax, ax
MEMORY:7C04 mov ss, ax
MEMORY:7C06 mov ds, ax
MEMORY:7C08 mov bp, 7C00h
MEMORY:7C0B lea sp, [bp-20h]
MEMORY:7C0E sti
MEMORY:7C0F mov ax, 1FE0h
MEMORY:7C12 mov es, ax
MEMORY:7C14 assume es:nothing
MEMORY:7C14 mov si, bp
MEMORY:7C16 mov di, bp
MEMORY:7C18 mov cx, 100h
MEMORY:7C1B rep movsw ; 把MBR移动到1FE0h:7C00h处
MEMORY:7C1D jmp far ptr 1FE0h:7C22h
这段代码很简单，就是把MBR拷贝到1FE0h:7C00h处，然后跳转到1FE0h:7C22h继续执行。接下来是在分区表中查找活动分区，看代码
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 MEMORY:27A22 loc_27A22: ; CODE XREF: MEMORY:7C1DJ
MEMORY:27A22 mov ds, ax
MEMORY:27A24 assume ds:MEMORY
MEMORY:27A24 mov ss, ax
MEMORY:27A26 assume ss:MEMORY
MEMORY:27A26 xor ax, ax
MEMORY:27A28 mov es, ax
MEMORY:27A2A lea di, [bp+1BEh] ; 获取分区表地址
MEMORY:27A2E test byte ptr [di], 80h ; 是否是活动分区
MEMORY:27A31 jnz short loc_7AA0[attach]6243[/attach]
MEMORY:27A33 add di, 10h ; 每个分区表项大小为16个字节
MEMORY:27A36 cmp di, 7DFEh ; 分区表搜索是否结束
MEMORY:27A3A jb short loc_7A2E
这里需要对MBR有所了解才行。MBR是磁盘的第一个扇区，占512个字节（每个扇区都是512个字节）。前446个字节是引导代码，接下来的64个字节是分区表，共四个表项，最后两个字节是结束标志0xAA55。分区表每个表项16个字节，第一个字节是分区标记，表示这个分区是不是活动分区（0x80为活动分区，否则为0）。如下图所示
上面这段代码就是检测每个分区表项的第一个字节是不是0x80，如果是就跳转。我们接下来看跳转过去的代码
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 MEMORY:27AA0 call loc_7AB3
MEMORY:27AA3 jb short loc_7A5B
MEMORY:27AA5 cmp es:word_7DFE, 0AA55h
MEMORY:27AAC jnz short loc_7A7F
MEMORY:27AAE jmp far ptr loc_7C00
跳转过来就是一个call，我们跟进去看看。
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 MEMORY:27AB3 mov bx, 55AAh
MEMORY:27AB6 mov ah, 41h ; 'A'
MEMORY:27AB8 int 13h ; DISK - Check for INT 13h Extensions
MEMORY:27AB8 ; BX = 55AAh, DL = drive number
MEMORY:27AB8 ; Return: CF set if not supported
MEMORY:27AB8 ; AH = extensions version
MEMORY:27AB8 ; BX = AA55h
MEMORY:27AB8 ; CX = Interface support bit map
MEMORY:27ABA jb short loc_7AEE
MEMORY:27ABC cmp bx, 0AA55h
MEMORY:27AC0 jnz short loc_7AEE
MEMORY:27AC2 test cl, 1
MEMORY:27AC5 jz short loc_7AEE
MEMORY:27AC7 jmp short loc_7AD9
这里其实是检测int 13h的拓展功能可不可以用，如果可用，则跳转到1FE0h:7AD9h处，否则跳转到1FE0h:7AEEh处。我们先来看1FE0h:7AEEh处的代码
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 MEMORY:27AEE mov ax, 204h
MEMORY:27AF1 mov bx, 7C00h
MEMORY:27AF4 mov cx, [di+2] ;di为分区表首地址
MEMORY:27AF7 mov dh, [di+1]
MEMORY:27AFA int 13h ; DISK - READ SECTORS INTO MEMORY
MEMORY:27AFA ; AL = number of sectors to read, CH = track, CL = sector
MEMORY:27AFA ; DH = head, DL = drive, ES:BX -> buffer to fill
MEMORY:27AFA ; Return: CF set on error, AH = status, AL = number of sectors read
MEMORY:27AFC retn
这里其实是使用了int 13h来读取扇区数据（不是拓展功能），先来看看介绍：
int 13h，ah=02h 读扇区说明：
调用此功能将从磁盘上把一个或更多的扇区内容读进存贮器。因为这是一个
低级功能，在一个操作中读取的全部扇区必须在同一条磁道上（磁头号和磁道号
相同）。BIOS不能自动地从一条磁道末尾切换到另一条磁道开始，因此用户必须
把跨多条磁道的读操作分为若干条单磁道读操作。
入口参数：
AH=02H 指明调用读扇区功能。
AL 置要读的扇区数目，不允许使用读磁道末端以外的数值，也不允许
使该寄存器为0。
DL 需要进行读操作的驱动器号。
DH 所读磁盘的磁头号。
CH 磁道号的低8位数。
CL 低5位放入所读起始扇区号，位7-6表示磁道号的高2位。
ES:BX 读出数据的缓冲区地址。
返回参数：
如果CF=1，AX中存放出错状态。读出后的数据在ES:BX区域依次排列。
详情请参见磁盘错误状态返回码一文。
由此可知，上面的代码是读取4个扇区的数据到1FE0h:7C00h处，读取的偏移由分区表的起始CHS确定。接下来我们来看1FE0h:7AD9h处的代码
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 MEMORY:27AC9 db 10h
MEMORY:27ACA db 0
MEMORY:27ACB db 4
MEMORY:27ACC db 0
MEMORY:27ACD db 0
MEMORY:27ACE db 7Ch ; |
MEMORY:27ACF db 0
MEMORY:27AD0 db 0
MEMORY:27AD1 word_27AD1 dw 0 ; DATA XREF: MEMORY:7CDCw
MEMORY:27AD3 word_27AD3 dw 0 ; DATA XREF: MEMORY:loc_7CE2w
MEMORY:27AD5 db 0
MEMORY:27AD6 db 0
MEMORY:27AD7 db 0
MEMORY:27AD8 db 0
MEMORY:27AD9 ; ---------------------------------------------------------------------------
MEMORY:27AD9 mov ax, [di+8]
MEMORY:27ADC mov word_7CD1, ax
MEMORY:27ADF mov ax, [di+0Ah]
MEMORY:27AE2 mov word_7CD3, ax
MEMORY:27AE5 mov ax, 4200h
MEMORY:27AE8 mov si, 7CC9h
MEMORY:27AEB int 13h ; DISK - IBM/MS Extension - EXTENDED READ (DL - drive, DS:SI - disk address packet)
MEMORY:27AED retn
这里其实也是读取扇区数据，不过使用的是int 13h的拓展功能来读取。我们先来了解下int 13h的拓展功能怎么读取数据
入口:
AH = 42h
DL = 驱动器号
DS:SI = 磁盘地址数据包(Disk Address Packet)
返回:
CF = 0，AH = 0 成功
CF = 1，AH = 错误码
这里涉及到一个结构体，我们先看这个结构体：
struct DAP{
BYTE PacketSize; //数据包尺寸，固定为0x10
BYTE Reserved; //保留
WORD BlockCount; //要传输的扇区数
WORD BufferOffset; //传输缓冲区偏移地址
WORD BufferSegment; //传输缓冲区段地址
DWORD LBNLow; //要读取数据的起始扇区号低位
DWORD LBNHigh; //要读取数据的起始扇区号高位
};
这个结构体就是上面MEMORY:27AC9开始的数据，在读取的时候，把这个结构体的地址传给si，然后调用int 13h来读取。上面这两段代码其实读取的是活动分区的引导扇区数据（每个分区的第一个扇区都分区引导扇区，这里要和MBR区分开来）。读完之后，程序反回继续前面的call下面的代码
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 MEMORY:27AA3 jb short loc_7A5B
MEMORY:27AA5 cmp es:word_7DFE, 0AA55h
MEMORY:27AAC jnz short loc_7A7F
MEMORY:27AAE jmp far ptr loc_7C00
这里其实是检测分区引导扇区是否正确读取，如果正确读取则跳转去执行分区引导扇区的代码(这里是jmp far ptr loc_7C00)。
额……就先写到这吧。因为执行分区引导代码会涉及到文件系统的一些东西，我们分开来分享，不然一个帖子一大堆东西，大家也没耐心看。感兴趣的童鞋可以按照上面的方法自己去调试下代码。
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发表于 2015-4-22 00:42:45
