1. Quick Start
2. Як це насправді працює
3. образ дискети
4. Образ жорсткого диска
5. Завантаження з емуляцією жорсткого диска
6. використовувалися:

Незважаючи на те, що багато великих фірм створюють свої варіанти заміни 3.5 "дискет, звичайний дисковод все ж знаходить своє місце в переважній кількості ПК, незважаючи на низьку швидкість і маленький обсяг (тільки завантажувальні файли Windows 98 займають 25% дискети!). Сьогодні, в епоху мереж та Інтернету, дискети як переносник інформації використовуються все рідше. Одним з основних їх застосувань залишається завантаження ОС ПК в разі установки нового диска, тестування і налаштування специфічного обладнання, перевірки на віруси, відновлення інформації з зіпсованого жорсткого диска.

На жаль навіть для найпростіших з цих завдань обсягу дискети катастрофічно не вистачає (наприклад, бази антивірусів вже давно перевалили позначку в 1.44 Мб). Обсяг тестових програм і дистрибутивів також не хоче зменшуватися. Звичайно можна використовувати накопичувачі типу IOmega ZIP, LS-120, однак набагато більш поширеним пристроєм є CD-ROM. І на щастя вже років зо три існує стандарт, за яким з цього пристрою можна завантажити ПК.

Варіанти застосування: завантажувальний диск для діагностики, перевірки на віруси, установки системи «з нуля»; backup системного розділу для швидкого відновлення системи; диски з демо версіями ПЗ, презентаціями, відео, слайд шоу. В останньому варіанті ПК може навіть не мати жорсткого диска!

Як виявилося, більшість інформації по темі завантажувальних CD в Internet не відрізняється повнотою і строгістю. Тому я вирішив сам розібратися в стандартах, і спробувати зробити який-небудь цікавий диск. Тим більше що з CD-RW це досить безпечно :).

Quick Start

Що нам знадобиться:

• пристрій CD-R / RW. Дуже бажано використовувати на початковому етапі CD-RW, це дозволить легко виправити можливі помилки. Проте, для остаточного створення краще CDR, оскільки вони читаються на більшій кількості приводів
• чистий диск для нього
• програма Adaptec Easy CD Creator (можна і CDRWIN, WinOnCD, Nero, etc)
• завантажувальний диск Вашої ОС (бажано з драйвером інформацію щодо пристрою CD-ROM)
• ПК, який може завантажуватися з CD-ROM, для перевірки :)

Отже, все буде працювати так:

Для пристрою ATAPI встановити в BIOS порядок завантаження, що починається з CD-ROM. Якщо потрібно завантажитися з SCSI CD-ROM, то встановити в SCSI BIOS опцію «Boot from CD-ROM» в «Enable» (а в BIOS SETUP обов'язково на першому місці «A», наприклад «A, C»). У момент завантаження ПК, один з згадуваних BIOSов видасть на екран напис, про те, що він виявив у пристрої завантажувальний CD і він встановлений як диск A:. Після цього почнеться процес завантаження з цього пристрою. Якщо при цьому на машині встановлено дисковод, то він стане ховатися за буквою B :, інші диски своїх імен не поміняють.

При записи на CD-ROM ще якісь файлів крім способу дискети, доступ до них можливий тільки після завантаження правильного драйвера і MSCDEX.EXE. Таким чином можна при завантаженні з CD отримати доступ до всіх 640Мб ємності диска.

Для того, щоб добитися такого ефекту:

1. відкриваємо Adaptec Easy CD Creator (ECDC)
2. створюємо звичайний диск з необхідними файлами (залишаємо як мінімум 1.44 Мб місця для образу дискети)
3. параметри в CD Layout Properties - ISO9660, Mode 1: CDROM, ставимо позначку «Bootable»
4. після натискання на Ok, програма попросить вставити в дисковод заздалегідь підготовлену системну дискету, для того щоб вважати з неї образ
5. після зчитування бачимо, що в списку записуваних файлів з'явилося ще два - BOOTCAT.BIN і BOOTIMG.BIN. Перший це так званий каталог завантажувальних образів, а другий - побайтовая копія нашої дискети, за допомогою якої в момент завантаження буде емулюватися дисковод A:
6. останній штрих - запис на CD. У режимі TAO диск можна не закривати

Деякі зауваження до плану. Пункт 3 - насправді можна створити завантажувальний диск і з Joilet, просто ECDC не дає в цьому випадку поставити галочку у «Bootable». А ось вибір «Mode 1» швидше за все обов'язковий. Пункт 4 - перед використанням дискети бажано упевнитися в її працездатності: спробуйте захистити її від запису і завантажитися з неї. Дуже важливо пам'ятати, що для доступу до звичайних файлів на CDROM (не файл з дискети) необхідно запустити драйвер CDROM і MSCDEX. Природно вони повинні бути на використовуваної дискеті і в CONFIG.SYS / AUTOEXEC.BAT все повинно бути прописано. Одним з хороших прикладів такої дискети може служити Startup Disk від Windows 98. На ньому є драйвера CD-ROM під безліч контролерів, що дає можливість використовувати CD-ROM і на ATAPI пристроях і на багатьох SCSI. Можна трохи підправити цю дискету під конкретні потреби. Я зробив так:

Список файлів:

CONFIG.SYS

AUTOEXEC.BAT

Незважаючи на простоту, навіть в цьому варіанті є підводні камені: він розрахований на наявність в ПК тільки одного пристрою CD-ROM (з якого і йде завантаження). Інакше можливо, що після завантаження з дискети Ви не зможете отримати доступ до решти вмісту CD через конфлікт драйверів.

Для перевірки всіх тонкощів, обов'язково перевірте перед записом можливість завантаження ПК з підготовленою дискети, чи правильно підключено драйвера CD-ROM. Взагалі краще залишити з CONFIG.SYS єдиний драйвер (що звичайно знижує універсальність) або зробити меню для вибору його при завантаженні. В крайньому випадку можна натиснути F8 і включити покроковий режим завантаження, потім вибрати тільки необхідний драйвер.

Зверніть увагу, що рекомендується не використовувати явних вказівок шляхів, наприклад device = himem.sys замість device = a: \ himem.sys.

Отже, якщо після цього ПК зміг завантажитися з зробленого диска, перший етап пройдено. Далі ми розглянемо суть процесу завантаження з CD-ROM і опишемо шлях вирішення проблеми з доступом до всього обсягу диска без драйверів.

Як це насправді працює

Завдяки старанням фірм Phoenix і IBM на світ з'явився «El Torito» Bootable CD-ROM Format Specification, версія 1.0 якого датована 25 січня 1995 р Хоча специфікація допускає наявність множинних завантажувальних образів (і вибір їх з меню при завантаженні) на одному диску, ми розглянемо для простоти варіант з єдиним чином.

Цей стандарт визначає можливість емуляції CD-ROM-ом диска A: чи C: під час завантаження ПК. При цьому можливі такі варіанти:

• CD-ROM емулює диск A:. Встановлений на ПК дисковод A: стає B :, інші диски своїх імен не змінюють. Доступ до всього (до 640 Мб) вмісту CD-ROM можливий через завантаження з імітованого будь-A: драйвера CD-ROM (який може відрізнятися на різних ПК!) І MSCDEX.EXE.
• CD-ROM емулює диск C:. При цьому нумерація встановлених на ПК дисків зміщується. Такий варіант дозволяє отримати доступ до 640Мб інформації незалежно від пристрою CD-ROM, т. К. Завантаження його (можливо специфічного) драйвера необов'язкова.
• Без емуляції. Це, означає, що при завантаженні просто зчитується програма за вказаною адресою вказаною довжини і їй передається керування. Що відбувається далі з ПК, це її особиста справа. Такий вигляд має наприклад інсталяційний диск Microsoft Windows NT.

CD-ROM являє собою пристрій з послідовної адресацією секторів з 0 до (зазвичай) 335249, які мають розмір 2048 байт (в Mode 1). Цікава для нас частина логічної структури включає в себе:

При цьому емуляція включає в себе і трансляцію чотирьох 512-байтних секторів 2048-байтниє на CD.

Для роботи технології завантаження використовується можливість мати на одному диску кілька описів томів. Наприклад при записи в форматі Joilet використовується просто два дескриптора - для ISO9660 і для Joilet, що підвищує сумісність диска дуже незначною ціною обсягу. Порівняйте з довгими іменами в Windows 95 - там в кожному елементі каталогу розташовується два записи - стандартна MS-DOS 8.3 і довге ім'я Windows 95. На CD трохи по іншому, там є два різних каталогу, один ISO9660 з короткими іменами, а другий Joilet - з довгими в unicode. А самі файли займають одне і теж місце. Просто на них є посилання з обох каталогів. І якщо система (її драйвер cdfs) вміє читати Joilet, то він це і робить, а якщо немає, то читає стандартний ISO9660.

Для дослідження структури CD-ROM використовуємо його ISO образ - посекторного копію диска (про використовувані для його отримання програмах см. В кінці статті).

Сектор 16 - PVD, нам міняти не треба. Його початок має такий вигляд (дивимося образ диска diskeditом):

Зверніть увагу, що зміщення 0x8000 відповідає 16 * 2048.

Сектор 17 - Boot Volume Descriptor повинен мати такий вигляд:

Його структура детально:

Потрібне нам тут поле, це посилання на Booting Catalog. Його необхідно змінити для відповідності посиланням на наш каталог.

У наступному секторі знаходиться індикатор закінчення таблиці дескрипторів. Я не знаю напевно, потрібен він чи ні, але з ним точно все працює і диски, які пише ECDC його мають.

Наступний цікавий сектор, це власне Booting Catalog. У моєму прикладі він розташовується в секторі 0x1D (0x1D * 2048 = 0xE800):

Складається він з двох записів по 32 байта. Перша це Validation Entry:

В принципі можна в будь-якому випадку (для 80x86) використовувати наведену на зображенні. А ось якщо Ви захочете поміняти ID string, то не забудьте виправити і контрольну суму, так, щоб сума всіх слів в цій 32-байтной записи дорівнювала 0.

Наступний запис називається Initial / Default Entry:

У разі декількох завантажувальних образів після цього запису можуть слідувати інші, але такий варіант ми не будемо розглядати.

Boot Media Type

Цей байт визначає, який носій буде емулюватися. Для цього використовуються біти 0-3 (інші повинні бути 0): 0 - без емуляції, 1 - дискета 1.2 Мб, 2 - дискета 1.44 Мб, 3 - дискета 2.88 Мб, 4 - жорсткий диск.

Load Segment

В цьому слові міститься адреса сегмента, в який буде завантажений MBR / Boot Sector образу. Для IBM PC це 0x7C0. (Якщо в цьому полі 0, то також використовується традиційний 0x7C0).

System Type

Цей байт повинен відповідати байту типу системи в таблиці розділів завантажувального образу. Наприклад DOS-12 - 0x01, DOS-16 - 0x04, BIGDOS - 0x06 (> 32 Мб). Для дискети ECDC встановлює його в 0, швидше за все він має рацію.

Sector Count

Це поле задає число секторів (емулюючий - в розрахунку 512 байт на сектор), які вважаються в вищевказаний сегмент при завантаженні. У нашому випадку досить одного сектора.

Load RBA

Адреса першого сектора образу диска на CD.

Далі необхідно підготувати завантажувальний образ.

образ дискети

Ну з цим нічого складного немає. Будь-програмою (тим же diskedit наприклад) зчитуємо всі сектори дискети в файл. У ньому послідовно знаходяться Boot Record, FAT1, FAT2, коренева директорія, власне файли. Про формат дискети (1.2, 1.44 ...) сказано і в Booting Catalog і в самому способі в Boot Record.

Образ жорсткого диска

А ось з цим довелося сильно повозитися. Сильно бентежили згадки ISO, ghost, diskedit, при підготовці цього образу. Звичайно, швидше за все, якщо взяти диск не більше 640 Мб, створити на ньому один розділ, поставити систему і т. Д., То напевно і можна було використовувати diskedit для приготування способу такого диска, але де взяти сьогодні такий маленький диск і куди його підключити?

Структура такого простого жорсткого диска виглядає так:

• Перший сектор - MBR = завантажувальний код + таблиця розділів
• Перший сектор другої сторони - BootRecord першого розділу
• Потім йдуть як і в дискеті дві копії FAT, коренева директорія, дані.

Таким чином, видно, що єдина відмінність від дискети це використання таблиці розділів. Однак за ним ховається набагато глибша проблема - як визначити геометрію диска за даними на ньому? Адже без цього будь-яка робота з диском стає проблематичною. Тим більше, що у самого CD-ROM використовується звичайна лінійна адресація і в розглянутих структурах завантажувального CD-ROM ніде немає місця такої інформації.

Насправді це можна дізнатися по таблиці розділів. Якщо припустити, що кінець розділу обов'язково доводиться на останній сектор останньої сторони деякого циліндра, то дані з MBR допоможуть нам дізнатися кількість секторів в доріжці і сторін в циліндрі! Наприклад (знову використовуємо diskedit):

З цієї таблиці видно, що останнім сектором кожного розділу є сектор номер 63, що з урахуванням нумерації секторів з 1 дає нам 63 сектора на доріжку. Аналогічно для кількості сторін виходить цифра 255 (нумерація з 0!).

До речі, тут же видно як вирішується проблема 8Гб межі - замість початку / кінця розділу використовуються поля відносного числа секторів і кількості секторів в розділі, які мають розмір подвійного слова.

Нагадаю, що в режимі LBA адресація через CHS відбувається так:
LBA 0 = Cylinder 0, Head 0, Sector 1
LBA X = ((Cylinder * Maximum Heads + Head) * Sector per Track) + Sector -1

Як відомо SCSI завжди працює в LBA режимі - з прямою адресацією секторів. Просто йому доводиться емулювати CHS для стандартного виду MBR і сумісності. Часто при цьому в SCSI BIOS можна вибрати режим трансляції з CHS для дисків до 1Гб і більше 1Гб. (До речі саме з різною трансляцією у різних контролерів може бути пов'язана неработой SCSI диска, відформатованого на одному контролері при установці на інший).

Отже, було наказано кілька дослідів (кількість циліндрів в нашому випадку не важливо; диск на 270 дійсно працює в LBA):

IDE (Award 4.51)

SCSI (Tekram DC-390)

Як Ви бачите, всі ці хитрощі спрямовані на недосягнення кількості циліндрів позначки 1024. Це пов'язано з тим, що MBR, BIOS і багато інших, розраховані на зберігання номера циліндра в 10 бітах. І межа 8 Гб якраз і йде від 1024 * 255 * 63 секторів. Або можна порахувати цю межу по іншому - тільки 3 байта на номер сектора в режимі LBA.

Формально, BIOS для завантаження повинен сам про все здогадатися, однак схоже це відбувається не завжди. Багато випробувачі відзначали, що є певна закономірність у тому, з якого диска - IDE або SCSI робити образ, і на якому CD-ROM він зможе завантажитися.

Проте єдина вимога, згадане в стандарті, це використання тільки однієї і тільки першого запису в Partition Table. На щастя цього легко добитися.

Виходячи з усього цього був придуманий і випробуваний наступний спосіб отримання образу жорсткого диска:

1. Створюємо розділ необхідного розміру на жорсткому диску.
2. Форматуємо (FAT12 / 16), робимо системним (можна відразу format / s, а можна і sys потім).
3. Використовуємо спеціально написану програму ( getimg.zip ), Яка за інформацією в BootRecord зазначеного диска відтворює MBR і зчитує всю інформацію в один файл.

Не забудьте тільки приготувати потрібне місце на іншому диску або розділі.

Звичайно у цього способу є недолік - для подальшого створення CD-ROM буде потрібно ще стільки ж місця для ISO образу CD, однак сподіватимемося, що сьогодні знайти 3 * 640 Мб на диску достатньо легко, тим більше при наявності в ПК CDR :).

Що стосується геометрії жорсткого диска, то ось результати проведених експериментів по завантаженню ПК з різних образів:

(1) в цьому тесті після завантаження правильно видно тільки розділ D: жорсткого диска (був C :). Швидше за все це пов'язано з реалізацією SCSI BIOS, т. К. Він перехоплює Int 13 і не зовсім прозоро його використовує.

(2) природно розділ жорсткого диска ПК з FAT32 непомітний, тому що система DOS 6.22.

Таким чином ніяких проблем з несумісністю геометрії емульованого диска відзначено не було і можна сказати, що AWARD 4.51 BIOS і трохи гірше Adaptec 7880 SCSI BIOS 1.32 справляються з ідентифікацією образу диска.

Завантаження з емуляцією жорсткого диска

Тепер опишемо, як все це можна зробити для варіанту з жорстким диском.

Загальний принцип такий: використовуємо програму ECDC для підготовки ISO образу диска. Потім трохи його правимо diskeditом і записуємо на CD.

Єдине, що я не зовсім чисто вирішив, як додати в структуру описів томів, необхідний Boot Volume Descriptor. Проблема в тому, що він повинен розташовуватися в секторі 17. А в підготовленому образі там може бути щось ще. Я зробив так (ціною Joilet, хоча вона і так без GUI не працює): для образу вказав в тип файлової системи Joilet, це призвело до того, що в секторі 17 виявився дескриптор тому Joilet, потім просто замінив його на Boot Volume Descriptor. А в 18 секторі - як і треба завершальний Volume Descriptor.

Booting Catalog і образ завантажувального диска можуть розташовуватися в будь-якому місці, тому ми їх просто додаємо як файли (бажано першими, щоб потім довго не шукати). Для першого беремо просто файл довжини 2048 з незабутнім вмістом (наприклад заповнений рядком «BC **»). Другий і є образ диска. Назвемо його image.bin.

После создания образу (File -> Create CD image, запісуємо як .ISO), візначаємо, в Які сектори ECDC записавши наш bootcat.bin и image.bin. Для цього Відкриваємо файл в diskedit и шукаємо по «BC **». Це буде bootcat.bin. Швидше за все він знаходиться в секторі 0x1D, зміщення в файлі 0xE800, слідом за ним (0xF000) бачимо MBR нашого образу жорсткого диска. Ще один варіант пошуку місця розташування цих файлів, заснований на ISO каталозі, це пошукати їх імена в ISO образі і взяти подвійне слово на 31 байт раніше назви:

У 17 сектор (зміщення 0x8800) записуємо Boot Volume Descriptor, як зазначено вище, перевіряємо, що в байтах 0x47-0x4A правильне посилання на Booting Catalog (у нас 0x0000001D):

Решта нулі. Такий файл можна завантажити тут - bootvd.bin . У адреси 47-4A для наочності записано 0x12345678.

Тепер створюємо Booting Catalog (сектор 0x1D):

Тут вказані такі параметри: завантажувальний образ (88), емуляція жорсткого диска (04), адреса 0x7C0, розділ DOS-16, завантажувати один сектор, початок образу диска - сектор 0x0000001E. Ось цей файл bootcat.bin .

Ще раз все перевіривши, записуємо підправлений образ на CD: відкриваємо ECDC, File -> Create CD from Disk image.

Ось власне і все що вдалося знайти і перевірити з цього питання.

використовувалися:

програми:

1. Adaptec Easy CD Creator
2. Symantec DISKEDIT
3. Golden Hawk CDRWIN
4. Gilles Vollant WinImage

устаткування:

1. MB Chaintech 6BTS (з AHA7880), AWARD BIOS 4.51
2. ASUS SD-S400 (ATAPI CD-ROM)
3. Yamaha CRW6416S (SCSI CD-ROM / CD-RW)