修复硬盘手动重建主引导扇区和I/O表
有一块容量为8.4G,分了C,D,E三个分区,安装的是WINDOWS98第二版的操作系统的硬盘,在使用过程中出现了如下现象:
1.硬盘无法自引导,开机即显示“DISK BOOT FAILURE,INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER",在BIOS中可以检测到该硬盘为8.4G;
2.用软盘可引导至A提示符下,键入C:,D:,E:回车后均显示“Invalid drive specification",之后仍在A提示符下。根据以上情况分析出现的问题:上述的错误提示,初步可以判断为硬盘的分区表或是主引导扇区0扇区——MBR出现错误所至(如果BIOS检测不到硬盘,则说明硬盘的电路板有问题)。现在用KV3000的F6(硬盘急救箱)功能查看该硬盘扇区。接下来用软盘启动计算机并运行KV3000.EXE,进入KV3000主画面,按下F6键,发现0面0磁道1扇区即通常所说的0扇区已经被清零了,再按下F6,启动搜索硬盘分区的功能,再按下F2可以搜索出硬盘各个分区,如下显示:
Hard Disk Total sector Total Bytes Partition Table Sector
Disk D:3.150G 6152832 003150249984 in 000004192965
Disk E:3.150G 6152832 003150249984 in 000010345860
注意:
1. 因为F2只是搜索硬盘扩展分区表,所以此时不显示主分区C;
2. 以上显示不一定是绝对正确的,要进一步判断其正确性。
下面回到0扇区,按F3键,再输入4192965,即D区分区表所在扇区,直接翻到该扇区,发现确有一个分区表为:
0001 41050BFE BF833F00
000080E2 5D000000 818405FE 3F02BFE2 5D00BFE2 5D000000
从这个表上看,第5个字节的位置是“0B”,表示该分区为FAT32格式。再向后翻63个扇区发现其I/O表也正常,后面的FAT(文件分配表)表及DIR(目录区)区也均在,可以初步认为该分区正确。用同样方法再检查10345860扇区即E盘分区表及以后扇区,判断基本正常,说明搜索到的应为正确分区表。
接下来按F2查看C盘BOOT区,如果这时C盘BOOT区也就是63扇区正常,则可以用KV3000的F10功能键自动重建C盘主引导扇区,但此时发现该扇区也被清零,当然也必须手动重建,因为位于0磁道1柱面1扇区即63扇区的应该是DBR(Dos Boot Record)表,是操作系统引导记录区也叫做I/O表,如果DBR表被破坏,则会使操作系统在读写磁盘时无法进行磁盘定位,导致不能读取硬盘上的数据。
现在该硬盘不能引导和读取数据的原因基本上已经找到,主要是0扇区和63扇区被清零,下面开始手动重建这两个扇区,恢复数据。
一. 重建硬盘主引导区(0扇区):
该扇区由“主引导记录+分区表+55AA有效标志”组成,通常也可以分别称作第一关键字,第二关键字和第三关键字。主引导记录即第一关键字中包含了一段引导程序,其主要作用是检查分区表是否正确,并且在系统硬件完成自检后引导具有激活标志的分区上的操作系统,并将控制权交给启动程序。它是由分区程序(如Fdisk等)所产生的。KV3000在此方面具有强大的功能,第一关键字完全可以用KV3000/K来自动重建。下面只需将第二关键字(分区表)及第三关键字55AA标志手动重建。
(1) 第二关键字是从0扇区的第446字节处开始的,首先在这里建立“80”,该字节是一个分区的激活标志,表示系统可以引导,该字节为“80”表示此分区为活动分区;为“00"表示此分区不可自举,是非活动分区;
(2) 后面再填入一个字节“01”,表示该分区起始磁头号;
(3) 后面是“0100”,是一个字,表示该分区起始扇区号及起始柱面号,需要说明的是对于此硬盘,因为C区是小于8G的,所以这里的起始扇区号只用到了低六位,而其高两位给了起始柱面号作为起始柱面号的高两位,也就是说起始柱面号应为十位。
(4) 下面一个字节处应填写C盘文件格式标志,如果是FAT32格式且容量小于8G,此处应为“0B”,大于8G应为“0C”;FAT16格式为“06”,NTFS为“07”。对于此硬盘,从63扇区向后翻一个扇区即64扇区就发现有FAT表的标志(通常FAT表扇区的前四个字节处为“F8FFFF7F”),再往后翻可分析出是正确的FAT表,所以该分区为FAT16格式(一般FAT32的FAT表是从95扇区开始的),所以在此处填上“06”。
(5) 在(后面)结论一的第6个字节处填入“FE”,它表示该分区结束磁头号。从硬盘救护箱的顶部可查看到Head=255,表示该硬盘有255个磁头或说是255个面,因为磁头编号是从0开始,所以结束磁头号应为255-1=254,转化成十六进制即为“FE”。
(6) 再往后应为一个字,写入“7F04”,它表示该分区的结束扇区号和结束柱面号,依然如起始扇区和柱面号一样,结束扇区号只占低六位,结束号占十位。
(7) 后面的一个双字填写“3F000000”是绝对引导扇区,即63个隐含扇区。硬盘中涉及一种低位在前高位在后的存储数字方式,读出时应对其进行调整。即实际十六进制值为“0000003F”,转换后成为十进制值是63。
(8) 在结论一的A处也是一个双字,它表示C 盘绝对扇区数,具体计算方法可用D区的分区表所在扇区位置减去63扇区,即4192965-63=4192902。再将其转换成十六进制,按低位在前高位在后的存储方式交换得“86FA3F00”。
(9) 在结论一中的A以后是指向以后分区的链表。“00”这个字节表示下一个分区是不可自举的非活动分区。
(10) 再往后1个字节也是“00”,它表示下一个分区的起始磁头号。
(11) 在结论一中的B处是一个字,是指向下一个分区的起始扇区号和柱面号,即把D区分区表的起始扇区和柱面号写过来即可,所以应填入“4105”。
(12) 在结论一中的C处,“0F”这个字节表示分区类型,通常“0F”代表主DOS分区,“05”代表扩展DOS分区,所以此处应填“0F”。
(13) 在结论一的D字节处表示下一个分区的结束磁头号,可以从D 区的分区表中得出并照抄,即“FE”。
(14) 在结论一中的E处是一个字,代表下一个分区的结束扇区号和结束柱面号,同样可以从D 区的分区表中得出并照抄,即“BF83”。
(15) 在结论一中的F处为一个双字,是下一个分区的起始扇区位置,按照搜索到的D区分区表所在位置应为4192965,把它转换成十六进制为“003FFAC5”,再按按低位在前高位在后存储格式调整成为“C5FA 3F00”。
(16) 在结论一中的G处也是一个双字,代表扩展分区的总扇区数,即应将搜索到的D区和E区的扇区数相加,再加上两个63(因每个分区都有63个隐含扇区,也应算在内),也就是说6152832+63+6152832+63=12305800,再转换成十六进制并按低位在前高位在后排列成为“7EC5 BB00”。
以上为0扇区分区表的所有内容,已经推出,现只需按F1键翻到0扇区,再按F5功能键进入编辑状态,把上面推算出来的数字从446字节开始按顺序输入:
8001 010006FE 7F043F00
000086FA 3F000000 4105 0F FE BF83 C5FA 3F00 7EC5 BB000000 A B C D E F G ( 结 论 一 )
然后再在该扇区最后两个字节处写入“55AA”,然后按Ctrl+F10功能键保存后,发现“80"和“55AA”处开始变红并闪烁。现在重新用软盘启动计算机,键入C:回车后已经可以进入,但DIR列表却显示:
Invalid media type reading drive C
Abort, Retry, Fail?
这是63扇区仍为零的原因,再查看D,E分区,均已正常,说明最初的判断和刚刚填写的分区表均为正确的。现在还需使用KV3000/K命令重建0扇区的第一关键字MBR区,把0扇区补充完整,否则即使63扇区正确,硬盘也将无法自启动。方法是将KV3000的A号盘插入软驱,在A:\>提示符下键入KV3000/K回车,出现界面后按下C,再按两次“Y”确认即可。现在重新启动,用KV3000的F6功能进入0扇区可以看出已基本正常。
二. 下面开始重建63扇区:
因为前面已经判断出该分区应为FAT16格式,故此处需按FAT16的I/O表格式写入。
(1) 该扇区的前数3个字节处是一个跳转指令,它可以使启动程序跳转到引导代码,每个硬盘的这几个字节不尽相同,可先写入“EB3C90”。
(2) 从第4个字节到第11个字节处是一些厂商标识和操作系统的版本号,可暂时不填。
(3) (参照结论二)在A的位置是一个字,它表示该硬盘每个扇区包含多少个字节,通常每个扇区都是512字节,把此数转换并调整后即成“00 02”。
(4) 后面的一个字节处为每个簇的扇区数,簇是数据文件在磁盘上存储的一个基本单位,因硬盘大小不一,所以簇所包含的扇区数也不同(它一定是2的整数倍),一般来说,此数可通过查看目录区扇区数的方法来确定,这里应填写“40”。(查找目录区的方法下会提到,此数为十六进制数)。
(5) 结论二中的B处为一个字,表示保留扇区(用于引导DOS等)数,此数可以理解为是从I/O表到FAT表1的相隔扇区数。因为该分区的I/O表向后翻1个扇区即64扇区就是FAT1表的头,故此处是“0001”,按低位在前高位在后写入应为“0100”。
(6) 再往后的一个字节处是文件分配表的份数,因为FAT表比较重要,且一旦被破坏将很难恢复,所以一般都有两份FAT表,FAT表2为FAT表1的备份,所以填写“02”。
(7) 结论二中的C处代表该硬盘根目录的项数(即所允许的最大目录项数),此处占两个字节,一般填入“0200”。
(8) 结论二中的D处是磁介质类型说明符,硬盘多为“F8”。
(9) 结论二中的E处表示每个FAT表所占用的扇区数。该数算法是先用KV3000硬盘救护箱的F4搜索字符串功能,查找“BOOTLOG.TXT"文件,这是C盘根目录下的一个文件(也可以搜索其它文件),即可找到目录区了,然后把这个扇区数记下,为576扇区,因为有两份FAT表,所以该FAT表的扇区数应为(576-64)/2=256,转换成十六进制为“0100h"再交换位以后此处应填入“0001”。
(10) 结论二中的F处是一个字,表示每磁道(柱面)的扇区数,查看顶部即知Sector=63,也就是说每磁道63个扇区,转换调整为“3F00” 。(11) 再往后的一个字处为该硬盘磁头数,依然查看顶部显示Head=255,转换成十六进制是“00FFh",按低位在前高位在后应写为“FF00”。
(12) 结论二中的G处是双字,表示当前分区前面的隐含扇区数,共有63扇区,故此处应写入“3F000000”。
(13) 结论二中的H处的双字表示该分区的总扇区数,此数不包含63个隐含扇区,它应该与结论一中的A标志位置处的数字相同,所以照抄过来即“86FA3F00”。
现在依然用F5编辑功能将上述数字写入63扇区,并用Ctrl+F10键确认保存:
EB3C9000 00000000 00000000 02400100 02000200 00F8 0001 A B C D E 3F00 FF00 3F000000 86FA3F00 F G H ( 结 论 二 )
现在再用引导盘重新启动计算机,引导至DOS操作系统,查看各分区情况,发现均已正常,而且数据都在。此时我们还需用相同版本的WINDOWS98启动盘启动并执行 SYS A: C:回车来传入系统文件,使WINDOWS98系统可以正常启动。(这样I/O表即可补充完整)。
以上把主引导扇区0扇区及I/O表63扇区已重建完毕,重新启动计算机后发现硬盘已可以自引导并进入WINDOWS98系统,一切数据文件恢复正常。
注:以上是以一个C区为FAT16分区格式的硬盘为例的修复过程,有一定的局限性,仅供参考,而且因为硬盘出现的问题是多种多样的,应对具体问题具体分析。