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Acronis 恢復光盤結構解析

 ZackEdge 2015-02-16
預先說明:

1. 最近論壇上有多個帖子提到說提取光盤中的引導映像文件不成功,主要原因應該是在扇區(qū)的
    計算,因為本文中的方法是針對原始的光盤數(shù)據(jù)進行分析,這需要對光盤的數(shù)據(jù)存儲結構、
    引導記錄數(shù)據(jù)結構和硬盤影像數(shù)據(jù)結構有一定的了解,建議如果提取結果出錯的話應該檢查
    一下步驟,對基礎知識加深理解;

2. 本文的主要目的在于分析 Acronis 恢復光盤的結構,不主要為了去提取映像文件,因為獲得
     映像文件有更好的方法,這在論壇的其他帖子中都有詳細的介紹,建議學習參考。

3. 參照已有帖子,下面詳述了制作可安裝 F11 恢復管理器的 Acronis TrueImage 恢復光盤的
    具體方法:

    如果你使用 Acronis Rescue Media Builder 直接生成 ISO 映像并刻錄成光盤的話,以下步驟省了。

    如果你要制作更復雜的啟動光盤且只想把 Acronis 的軟件作為一個工具加入,那么請繼續(xù)。


    第一種方法:

    a. 制作引導映像文件

        Acronis Rescue Media Builder 除了支持生成 ISO 可啟動映像文件外,還支持將軟盤和移動磁盤
       (如 U 盤或移動硬盤)制作成可啟動恢復磁盤。

        生成引導映像文件就有以下兩種方法:

        (1) 插入移動磁盤(U 盤或移動硬盤),然后由 Acronis Rescue Media Builder 將其制作成可啟動
              恢復盤,并用 Winimage 保存為引導映像文件。

        (2) 如果沒有 U 盤,你需要一個“虛擬磁盤工具”,如在論壇原有帖子上提到的 Ramdisk NT,當然
              可以由其他具有同樣功能的軟件代用,需要注意的是,Acronis 對有些虛擬的磁盤不識別,
              推薦使用的工具有 Ramdisk NT 和以下兩個非常好的軟驅模擬工具:

                    Virtual Floppy Drive (VFD) for Windows v2.1 ( 見附件)
                        Free  software under GNU General Public License

                    Floppy Image Creator v5.3
                        商業(yè)軟件,網上有破解版本

              模擬成標準軟盤格式的話那就要生成很多個映像文件了,當然是推薦模擬成移動磁盤,并生
              成可啟動恢復磁盤,最后用 Winimage 保存為引導映像。

        注意:
            
        (1) 論壇有帖子提到“古老方式生成可安裝 F11 的磁盤引導映像”的方法,其實質是因為 Acronis 生
              成軟盤映像和移動磁盤映像有區(qū)別導致兩種映像文件結構主要是引導文件不同,文中目的是
              說必須使用軟盤映像的結構和引導文件,然后再擴容加入其他文件(這些文件由制作可啟動
              移動磁盤獲得,因為軟盤映像大小有限制不能一次獲得所有必須文件),而如果使用直接生
              成的移動磁盤映像文件并加入恢復光盤的話并不能正常使用  F11 功能。
              
              然而,我并沒有遇到該文提到的情況,即只需要直接模擬成移動磁盤并獲得映像文件即可,
              推測原因可能是磁盤虛擬工具的原因,本文所采用的工具是 FLOPPY IMAGE CREATOR v5.3。

        (2) 只有 Full 版本才能安裝 F11,也就是說如果第一次使用必須使用 Full 版建立 Acronis Secure
              Zone 并安裝 F11 恢復管理器,更準確的說就是只有 Full 版本才能建立 Acronis Secure  Zone,
              建立好 Acronis Secure  Zone,完全可以只用 Safe 版來管理,即改變安全區(qū)的大小,啟用或
              禁用 F11 功能;

        (3)  調整好映像文件的 C,H,,S 參數(shù)。
               在 Winimage 中選擇 映像 --> 更改格式 --> 選擇自定義映像格式 :

               
               這里要調整三個參數(shù):

               每磁道扇區(qū)數(shù)( S ):32 ( <=63 即可 )
               磁頭( H ):16 ( <=255 即可 )
               扇區(qū)總數(shù)( C×H×S ):82944( C為柱面數(shù),<=1023 ),扇區(qū)總數(shù)/2即為映像文件大小。
              
                可以按照這樣的步驟:
               1> 首先選擇適當?shù)?S,H 參數(shù);
               2> 根據(jù)映像文件中文件的總大小確定初始扇區(qū)總數(shù);
               3> 用初始扇區(qū)總數(shù)除以 H×S,并取不小于這個值的最小整數(shù)即為 C,若大于1023則回第
                     一步修改 S,H 參數(shù);
               4> 計算的扇區(qū)總數(shù)( C×H×S )。
        

    b. 新建 ISO 文件,這是很關鍵的一步,因為 ISO 映像的屬性參數(shù)必須設置正確!
        下圖即為正確的 ISO 屬性參數(shù)截圖:

        

        建立好ISO 文件并設置參數(shù)后加入 Rocovery Manager 恢復管理器文件夾和引導映像文件。

        注意:

        ISO 映像文件屬性參數(shù)設置不正確是不能成功安裝使用 F11 的主要原因,請仔細設置,
        不要點選“優(yōu)化文件”選擇框!              

  
    c. 加載引導文件,通常制作的是非模擬方式的啟動光盤,請加載如 Easy Boot, BCDW, CD Shell,
        GRUB等的引導文件,并在 ISO 加入相對應的其他必需文件和配制正確的引導參數(shù)。
         
        以 GRUB 為例:

        (1) 加載引導文件 ( ISOGrub.bin,2k ),Gandalf 的作品;

        (2) 加入 GRUB 引導的其他必須文件:
              BOOT 文件夾,包含 GRLDR 和 MEMDISK ( GRLDR 來自 Grub For Dos,MEMDISK 來自 ISOLinux );
              MELU.LST, GRUB 的引導配置文件,文本文件,內容:

                  timeout 30
                  default 0

                  title TrueImage Workstation
                  kernel (cd)/BOOT/MEMDISK c=165 h=16 s=32 floppy
                  initrd (cd)/TIW.IMG

      
              其中 TIW.IMG 為引導映像文件,請配置正確的 C,H,S 參數(shù)。


    第二種方法:

    這種方法僅對于 GRUB 和 ISOLINUX 而言,即省去第一步的生成引導映像一步,而是直接加入
    kernel.dat 和 ramdisk.dat,GRUB 的參數(shù)配置在后面有。



開始

由Acronis Disk Director 系列或 Acronis Trueimage 系列軟件生成的恢復光盤映像(.iso),
通常當你用 UltraISO 等光盤映像編輯器打開這個映像時看不到任何文件(由 Trueimage 生成的
ISO文件中通??梢钥吹?F11 一鍵恢復的文件,即 Recovery Manager文件夾),如果用 UltraISO
提取啟動文件并將其后綴名改為 .img 的話用 Winimage 還是不能打開編輯,那這個隱蔽的光盤
里到底包含了什么文件?

1.  工具準備

    Hexwork        功能強大且易用的 Hex 編輯器,你也可以用諸如 UltraEdit,WinHex等替代
    UltraISO        最常用的光盤映像編輯工具
    ISOBuster        非常好的光盤映像編輯工具

2.  知識準備

    El-torito.pdf        “El-torito”,啟動光盤格式規(guī)范,如果愿意你可以仔細看看

3.  恢復光盤映像
   
    使用由 Acronis Trueimage Workstation 9.1.3633 生成的全功能恢復光盤映像 TIW.ISO,56.7M



4.  分析光盤映像
       
    1. 基于用 UltraISO 文件不能正確識別該恢復光盤映像,嘗試用其他軟件,本文中使用ISOBuster

       下圖顯示了用 ISOBuster 打開 TIW.ISO 的識別結果,只有一個 2k 的引導文件,這與該ISO
       文件所隱藏的 40 多 M 的空間并不相符合,這里如果是對非模擬方式啟動比較了解的話也許就
       可以直接跳到第 5 步了,如過不理解這兩個文件是什么,那么還得一步一步來。



    2. TIW.ISO 所采用的啟動光盤格式探討:

    下圖展示了三種光盤格式規(guī)范(圖引用自El-torito.pdf):

[img] [/img]

    a. 非啟動型

    b. 單啟動型光盤規(guī)范,通常具有支持光盤啟動的 BISO 至少都支持這種啟動光盤格式,它通過讀
       取啟動編錄的默認入口條目取得啟動映像文件的地址并加載該映像以啟動,該啟動映像為軟件
       映像或者硬盤映像,如通常的 1.44M,2.88M映像軟盤映像,這種方式即為最常用的模擬方式。
      
       最重要的,在現(xiàn)在所有的啟動光盤制作工具大都采用的是另一種被稱為非模擬啟動的方式。
       如 Easyboot,BCDW,GRUB等,這是為了彌補單啟動光盤規(guī)范只能支持一個啟動映像的不足,在
       這種方法下啟動編錄所指向的并不是真正的映像文件,而是一個常稱為 Boot Loader 的啟動管
       理器,應該說這樣的管理器是一個特殊的 Mini OS,具有簡單的內存管理,加載程序,設備驅
       動和文件系統(tǒng)驅動功能,如 GURB,通過這個 Load 來加載合適的映像,這就給予用戶很大的自
       定義功能,比如可以管理多個啟動映像,還可以實現(xiàn)特效如啟動畫面、背景等,甚至以后在加上其
       他功能如 Logon 等,試想想操作系統(tǒng)所能實現(xiàn)的功能都可以在這個 Loader 上實現(xiàn)的,Amazing!

    c. 多啟動型,這種規(guī)范下啟動編錄中有多個入口,每個編錄入口指向一個啟動映像,這種情況下
       El-torito 就相當于定義了最簡單的 Loader 功能,而對啟動映像是放在固定位置的,查找該
       映像是通過地址偏移來實現(xiàn),這和 LILO 的原理是一樣的,但是 El-torito 做為一個啟動光盤
       規(guī)范當然只能定義最通用的定義,不會定義具體的如那些強大的啟動光盤制作工具的功能,因
       此這個多啟動規(guī)范就有如雞肋,這也是為什么很多 BIOS 不支持它的一個原因。

    由上分析可知,TIW.ISO 最有可能采用單啟動規(guī)范的硬盤映像模擬方式,或者非模擬方式。

    3. 查看引導記錄卷
   
    為了驗證猜測,首先查看 TIW.ISO 的引導記錄卷,即光盤的第 17 扇區(qū)(注意一個扇區(qū)大小為
    2k bytes)。



    結合下圖給出的 El-torito 規(guī)范所定義的引導記錄卷的數(shù)據(jù)結構:

[img] [/img]

    這里最重要的一個數(shù)據(jù)結構是 47-4A 的 DWORD 數(shù)據(jù),它表示啟動編錄的首地址:
        47-4A:27 00 00 00
    按高位到低位轉換即為 00 00 00 00 27,轉換為十進制為 39,即啟動編錄首地址為第 39 扇區(qū)。

    4. 查看啟動編錄

[img] [/img]

    這需要結合 El-torito 規(guī)范所定義的啟動編錄的數(shù)據(jù)結構分析,下兩圖給出了格式:
    第一部分為 Validation Entry,共 20h 個字節(jié):



    第二部分為 Default Entry,即默認入口(20h 字節(jié)),表示啟動映像文件的首地址:

[img] [/img]
   
    第二部分即默認入口的數(shù)據(jù)分析(即所截圖的第三行和第四行共 20h 字節(jié))如下:
        00h        88        ;可啟動映像文件
        01h        00        ;非模擬方式啟動光盤
        02h-03h        00 00        ;默認內存段加載方式,即將 Loader 加載到 0000:7C00 運行
        04h        00        ;系統(tǒng)類型,0 表示80x86
        05h        00        ;未使用
        06h-07h        04 00        ;高地位轉換后為 4 ,即要加載到內存的扇區(qū)為 4 個扇區(qū),大小為 2k
        08h-0Bh        28        ;轉換為十進制為 40,即 Loader 的首地址為第 40 扇區(qū)
        0C-1Fh        00        ;全 0

    5. 查看 Acronis Loader



    6. 提取引導映像

    由對第二部分的數(shù)據(jù)分析得知,Acronis Loader 大小為 2k,那么緊跟在存放 Loader 后面的是不
    是存放的就是引導映像呢,于是查看第 41 扇區(qū):

[img] [/img]

    顯然讓人失望,因為這個扇區(qū)沒有軟盤或硬盤映像引導記錄的特征,猜測這應該還是屬于 Acronis
    Loader 的數(shù)據(jù),繼續(xù)向后查找,不妨用 Hexwork 搜索磁盤引導記錄的結束標志 55 AA。
    Great!就在第 51 扇區(qū)發(fā)現(xiàn)了引導記錄:
       
[img] [/img]

    于是我們猜測這接著的部分為引導磁盤映像,那如何確定大小呢,這好辦,在 20h-23h 為總扇區(qū)
    數(shù),在上圖中為 43 47 01 00,高地位地址調換并轉換為十進制為 83779 個扇區(qū), 即為 42894848 字
    節(jié),41889.5k 字節(jié),和隱藏容量的大小很接近,于是我們將這部分提取出來,并保存為 TIW.IMG。



   最后用 Winimage 驗證!打開 TIW.IMG,果然是引導映像文件,這大家就熟悉了吧,當然還要稍微
   調整一下扇區(qū)總數(shù)。



   7. 關于 Acronis 的光盤校驗

   有人認為 Acronis Trueimage 生成的光盤存在校驗,我以前也遇到過這樣的問題,但是在最新的
   版本中并沒有出現(xiàn)這種情況,所以我覺得應該是光盤制作時的問題。
   如我并沒有制作任何映像,包括光盤映像和硬盤映像,而是直接用 GRUB 引導 Acronis Trueimage
   的 kernel.dat 和 ramdisk.dat,都可以成功安裝 F11。
   注:MELU.LST
   kernel kernel.dat rw vga=788 mbrcrcs=on load_ramdisk=1 ramdisk_size=32768 quiet
   initrd ramdisk.dat /S




   8.  到此完成,其他工作個人水平有有限,若有哪位愿意的話分析一下 Acronis Loader 的代碼并
    公布給大家。

   9. 說明:對于 Acronis disk director 生成的光盤或生成光盤時沒有選擇全功能的恢復光盤,在地址
   的偏移上是不同但類似的,方法相同。

   a.  附件
   El-Torito.pdf
    El-Torito.rar (54.32 KB, 下載次數(shù): 938)




   以下是回復:



      TO: chen463

      1. 關于計算
      由 20h-23h 的數(shù)值為 43 47 01 00,這是十六進制的數(shù)值,而且可以看出這是從低位到高位排列的,于是
      我們必須將它轉化為從高位到低位排列,即為 00 01 47 43,至于轉換為十進制就比較容易了,具體計算
      過程是1×16^4 + (4×16+7)×16^2 + 4×16+3 = 65536 + 18176 + 67 = 83779,對于一個硬盤映像大小通常
      是 512 bytes 每扇區(qū)(這由 0B-0Ch 決定),那么可以得到要提取的數(shù)據(jù)大小 83779/2 = 41889.5k bytes。

      2. 關于大小調整
      進行大小調整的原因主要是,因為使用 ISOBuster 提取數(shù)據(jù)是按一個光盤扇區(qū)大小為單位進行提取的,
      而光盤扇區(qū)大小為 2k bytes,因此提取的數(shù)據(jù)大小略將有偏差(2k bytes 以內),所以建議提取的時候
      當然是可多不可少了,同時由于必須由映像的引導扇區(qū)來指示映像的相關參數(shù),所以必須進行一下調整,
      使生成正確的參數(shù),這只需要在 Winimage 中進行 映像 --> 更改格式 --> 選擇自定義映像格式 操作,然后
      將扇區(qū)總數(shù)稍微改大一點即可。

   
      TO: cjzzz

      El-Torito.pdf在網上有下載,我也上傳了一個。


      TO: chen463 cjzzz zhxush

      我省略了提取扇區(qū)數(shù)那一步看來是失誤,下圖演示了如何從 TIW.ISO 中提取出 TIW.IMG。

      說明:
      1. 先在 ISOBuster 左邊側欄的 Track 01 上單擊右鍵并選 “抽取數(shù)據(jù):指定節(jié)段地址 ”,將出現(xiàn)下圖所示;
      2. 幾個參數(shù):
          起點地址: 51
          長度:         20945 (這是因為光盤扇區(qū)大小為 2k bytes,是硬盤映像扇區(qū)大小的 4 倍,因此長度=83779/4)
          抽取類型: 用戶數(shù)據(jù)(標準扇區(qū)數(shù)據(jù)長度,ISO9660,前面的 “引導記錄卷” 中說明了 1-5 字節(jié)的 “CD001”表明了
                                                光盤采用了標準 ISO9660 數(shù)據(jù)存儲格式,實際上其他格式僅用于 Audio CD 等 )。
      3.  用其他工具提取的結果應該是一樣的,大小:42894848 bytes。

      


=======================================
慚愧中。。。。。
在上次發(fā)布那個多合一的隱藏扇區(qū)光盤時就應該把這方法寫出來了,可惜沒有功夫及時寫出來,讓更多的朋友浪費時間,實在不好意思,下面做一下簡要補充!



1.提取模擬的 硬盤鏡像時,可以用WINHEX等工具直接打開光盤ISO引導區(qū)(用ULTRAISO或者WINISO保存引導文件為TIW.BIN),用搜索功能查找FAT16關鍵字,然后直接從這一行開始到結尾的所有內容保存為IMG文件就行了,這樣大家可以看得更明白,操作也簡單些!引導文件TIW.BIN開頭到FAT16之間的內容就是BOOTWIZ.SYS的內容!

2.至于用其他引導器制作全功能光盤的方法,以前曾經發(fā)過,在這里就再重復一下:可以用GRUB,ISOLINUX加以參數(shù)引導ACRONIS的LINUX GUI,
kernel kernel.dat rw vga=788 ramdisk_size=32768 quiet  
initrd ramdisk.dat /S

RAMDISK_SIZE的大小根據(jù)RAMDISK.DAT的體積大小而設置(修改DAT后綴為ZIP解壓),基本上40M夠用,如果啟動不正??梢赃m當增加。
VGA的常用參數(shù)值如下:
depth              640x480      800x600       1024x768        1280x1024
8bit                  769                 771                 773                 775
15bit                 784                 787                 790                 793
16bit                 785                 788                 791                 794
24bit                 786                 789                 792                 795
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[ 本帖最后由 kallry001 于 2006-6-23 09:56 PM 編輯 ]

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