KV300技术分析(有关硬盘锁)

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　　注：此程序有一定的风险性。老妖也没有试过。希望大家考虑清楚了再行事。

　　要不是亲自试一下，你一定不会相信，运行下面的程序，你的机器将不能从软盘启动,更不能从硬盘启动。而这个程序仅仅修改了你的硬盘的扩展DOS分区的首隐藏扇区。

code segment
assume cs:code,ds:code
org 100h
begin:
xor ax,ax
mov dl,80h
int 13h ;复位硬盘
mov ax,201h
mov bx,200h
mov cx,1
mov dx,80h
int 13h ;读主引导扇区到200H
mov cx,ds:[3d0h]
mov [3ceh],0
mov bx,210h
mov ax,301h
int 13h ;写扩展分区首隐藏扇区
int 19h ;快启动
code ends
end begin

　　程序很短,你可以在DEBUG中输入并运行。在编译成.com 之后，运行之前请保存好硬盘的扩展DOS分区的首隐藏扇区的内容，以备将来恢复时用。

　　笔者是在编制一个硬盘加锁程序时，因计算有误而偶然发现这一点的。仅仅因为修改硬盘一个隐藏扇区，造成机器从软硬盘都不能启动，从未见资料提及。作者当时很惊讶。

　　为了解决问题，笔者按复位键，进入CMOS设置，将硬盘设置为未安装，则可以从软盘启动，但是，使用INT13h仍不能读写硬盘，因此无法将被破坏的扇区复原。

　　笔者估计是引导过程中，读取硬盘分区表时形成循环的缘故。理由有两点：

　　1、因为仅仅修改硬盘一个扇区，造成了如此现象，而该扇区仅记录了硬盘分区表的一些信息；

　　2、启动过程中，不管从软盘启动还是从硬盘启动，最终的现象都是硬盘灯第亮。因此，换用不支持硬盘分区的低版本DOS系统盘也许能够启动，使用2.0版的系统盘，果然可以在CMOS设置为硬盘正常安装的情况下启动机器，启动后虽仍不能进入硬盘，但可以用INT13h读写硬盘。在DEBUG中用正常的内容覆盖硬盘的扩展DOS分区的首隐藏扇，重新启动机器，成功。

　　为什么从软、硬盘启动都会造成读硬盘分区的死循环呢？笔者为此对硬盘分区表及DOS引导过程进行了分析，提出几点粗浅看法，供参考。

　　大家知道，硬盘分区表位于主引导扇区的1BEh与1FDh处，占64个字节，共4个分区项。

　　每个表项对应一个逻辑分区，每个表项占16个字节，其含义见表。

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　　偏移量　　含 义

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　　0　　　 引导标志(80h表示活动分区，00h表示非活动分区，其他值非法)

　　1　　　 本分区的起始磁头号

　　2-3　　 本分区的起始扇区号和起始柱号

　　4　　　 分区类型(1-DOS,12位FAT;2-XENIX;4-DOS,16位FAT,小于32M;

　　5-扩展DOS;6-DOS,16位FAT,大于32M;0DBh-并发DOS.

　　5　　　 本分区的结束磁头号

　　6-7　　 本分区的结束扇区号和结束柱号

　　8-B　　 本分区的相对扇区号

　　C-F　　 本分区的扇区数

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　　各逻辑分区首隐藏扇区与主引导扇区类似，在偏移1BEh到1DDh处，记录两个分区表项第一表项对应于本分区，第二表项则对应于下一分区，各字节含义同上。这样，各逻辑分区通过首隐藏扇区的分区信息表串起来形成了DOS硬盘分区的所谓链式结构，使得DOS能够管理多个逻辑分区。DOS引导时，不管是从软盘启动还是从硬盘启动，都将搜索这条链，以便为各逻辑盘建立磁盘基数表。

　　值得注意的是分区类型(偏移04h)中的扩展DOS分区是相对来说的，Ｄ盘相对于Ｃ是扩展DOS分区，但相对本身来说不是扩展的，因此在主引导扇区对应于Ｄ盘的分区表项中该字节为5，在Ｄ盘首隐藏扇区此处应为1、4或6。相应地，某表项若04h字节为5，则01-03h三字节就记录所对应分区的首隐藏扇区的物理地址，若04h字节为1、4或6(此时该表项必为第一表项)，则01-03h字节记录所对应分区的DOS引导扇区。DOS搜索链表建立磁盘基数表的过程是这样的：首先检查分区类型，若为1、4或6,则从01h-03h取分区dos引导扇区地址，根据引导扇区和分区表信息建立该分区的磁盘基数表，然后转向下一表项（如果有的话）；若为5，则从01h-03h取该分区首隐藏扇区地址，并转向该扇区，判断该扇区分区表，准备建立下一分区的磁盘基数表；若04h为其他值则跳过，而调试程序运行后，04h字节被误置为5。引导时，DOS据此认为该表项指向下一个DOS扩展分区，于是从01h-03字节取下一个分区的起始物理地址，读取下一个分区的首隐藏扇区，而此处又被误置为Ｄ盘的首隐藏扇区的地址，于是机器就陷于读取Ｄ盘首隐藏扇区的死循环中。

　　虽然发生如此情况的可能性微乎其微，但一但出现，造成的危害不可低估，因为低版本的DOS已极度难找到，即使找到也需要对硬盘分区表了解较深，才能挽救。作为一个完善的操作系统，应该在任何情况下都是无懈可击的，而且仅需加几条指令就可避免如此后果，这不能不说是设计者的一个失误。更高版本的DOS是否注意到了这一点呢？笔者为此曾用dos3.30,5.0,6.20在多种型号的机器上试验，均出现上述现象。

　　虽然这是一个失误，但我们可以利用它做一些有益的事。比如：很多硬盘加锁软件，虽然可以做到从软盘启动不能使用硬盘，但无法避免对硬盘了解较深的人通过修复主引导扇区进入硬盘，因此，要达到完全锁住硬盘，必须做到从软盘不能启动机器。DOS的这个失误为此提供了可能。笔者利用此点编写了一个硬盘主引导程序，使得机器只能从硬盘启动，并且必须输入正确的口令；从软盘启动则死机。

　　首先，《失误》文中所述DOS对逻辑分区的管理机制基本上正确的，DOS的这种链表式数据结构，可以说到处可见，在设备管理中、在内存管理中、在文件管理中，可谓比比皆是，而且严格地讲，不仅DOS如此，其他操作系统亦如此。文中所述方法会造成死机，这是事实，但进而就说这是DOS的一个失误，可就不应该了。原因很简单：在DOS的这些链表式结构中，不管改变了哪一个，都可能引起死机。比如：改变了内存链（即MCB链），使之不符合DOS的要求，则马上就会死机。能因此就说这是DOS的失误吗？显然是不合适的。作为用户，要求DOS能在任何情况下，都能正常运行，是可

　　以理解的，但这也是不可能的。事实上，任何一种操作系统，进而言之，任何一种软件，都不可能做到。那么，从开发的角度，或者说从程序设计的角度，用户要设计一个较低级（指管理上）一点的程序，使其能和DOS一起工作，甚至控制DOS的工作，可能就要牵扯到对这些链表的操作，怎么办呢？一句话，必须适应DOS！（不可能让操作系统去适应您）比如想自己去管理内存，就必须符合DOS的管理方式，使DOS认为是合理的，否则DOS就死了。再比如想接管DOS的磁盘管理，也必须如此，否则，虽然DOS不至于马上就死，但会造成磁盘的混乱和数据的丢失。

　　其次，《失误》文中认为这是加密的一个好方法，实际上也不然。应该说《失误》文中谈到的种种现象都确实是存在的，即：硬盘、软盘启动结果都是死机，硬盘灯常亮。但并不是没有办法解决。这里应该先明确一点, DOS为各逻辑盘建立磁盘基数表（即建立设备管理链表）的过程是由IO.SYS(或IBMIO.COM)文件来完成的，明白了这一点，我们就可以在IO.SYS取得控制权之前，先行一步，即：对软盘的DOS引导扇区--0面0道1扇区直接编程，就可以排除《失误》文中所述的情况（不熟悉DOS引导过程的读者，可参考有关专著，这里不作叙述）。

　　有一个最简单的解决办法就是把硬盘的主引导扇区改为无效。然后就可以用软盘启动了，也可以用一些磁盘维护工具(或者直接用INT13H)，来对硬盘工作了。比如：

　　恢复主引导扇区和被破坏了的扩展分区首隐藏扇区。具体操作如下。

　　首先用另一台计算机，找一张格式化好的软盘，插入A驱或B驱。按如下输入：

C:DEBUG
-a 100
mov ax,0301
mov bx,0200
mov cx,0001
mov dx,0000
;如果您的软盘在B驱，这里应改为：mov dx,0001
int 13
int 3
-a 200
mov ax,0301
mov bx,0200
mov cx,0001
mov dx,0080
int 13
int 3
-g=100

　　执行完后，将软盘从驱动器中取出，此时这张盘就成了"开锁的钥匙"，将其插入病计算机的A驱，打开电源，启动病计算机，显然这张盘并不是系统盘，不能真正启动病计算机，但待这张盘启动完后（硬盘灯亮了一下，显示器上无任何显示），再插入真正的系统盘，关机，再重新启动，就可以了。

　　当然，明白了这一道理后，可能会有更好的方法，以上就算是抛砖引玉吧。

　　注意：不要修改CMOS。软错误当然软解决，千万不能将CMOS设置硬盘为未安.