CN1308848C - 一种硬盘主保护区工业化生产的方法 - Google Patents

Abstract

一种硬盘主保护区工业化生产的方法，利用预设的一段引导程序替代硬盘第一个扇区内原有的引导程序。在开机时，该引导程序被执行，负责将特定类型分区变成硬盘主保护区，并同时用原来硬盘上正常的引导程序代替自己，使硬盘恢复正常的工作状态。本方法将手工操作变成由程序自动完成的操作，减少了生产环节中的人工参与，提高了工作效率，避免了因人为因素造成的错误。

Description

一种硬盘主保护区工业化生产的方法

技术领域

本发明涉及一种对硬盘主保护区进行工业化生产的方法，属于计算机安全技术领域。

背景技术

随着计算机的日益普及，电脑病毒的数量也与日俱增，而且危害性也越来越大。当前，上网已成为计算机用户日常生活的一部分，但网上黑客的猖獗又进一步威胁到计算机用户数据的安全和正常的使用。

就计算机安全技术领域而言：

目前被大众广泛采用的手段大致有杀毒软件和防火墙等计算机安全软件。但到目前为止，尚未有理论模型表明杀毒软件可以清除所有的未知病毒或黑客程序，因此杀毒软件虽然可以清除大部分病毒，但是它有一定的滞后性，用户还需要经常到网站上升级病毒代码，升级不便且上网时还有可能感染新的病毒或成为黑客攻击的对象；而且，不能保证清除所有病毒及黑客程序。防火墙对于网络的安全有一定的作用但也不是十分可靠，特别是对防范黑客而言。而且在杀毒、防火墙两类软件安装后一般都有实时监控程序在系统中运行，会占用一部分的系统资源，降低计算机的性能。并且因为同是系统监控程序，有时还有兼容性的问题，会与其它软件发生冲突并造成系统瘫痪等更严重的后果，例如将现在通常使用的KV3000、瑞星、KILL和NORTON安装在同一台计算机上，会使计算机经常蓝屏。同时这两类软件对用户的误操作造成的损失或系统崩溃造成的文件丢失是没有办法来避免的。

另一种被广泛应用的计算机安全领域的技术是对系统和重要数据进行备份。通过备份技术来提高计算机安全性的软件早在大型机、中型机统治商用市场的时代就已出现，在PC普及后，备份技术也开始用于PC机。目前常用的备份工具往往需要借助外部存储设备，如磁盘机、刻录机、MO、及ZIP驱动器、软盘等。它们安全系数高，但成本也高，且速度慢，操作不方便。这种技术主要应用于大型服务器、PC服务器等企业比较核心部门的核心计算机上或部份高端用户及专业用户，不太适合普通PC机用户使用。

对PC机用户而言，现有的备份技术可以分为以下几种：一种是将数据备份到一个普通文件中，如Symantec公司的Ghost软件。另一种方法是把备份数据写到特定类型硬盘分区中，如拯救者2.0软件。还有一种是利用ATA-5硬盘的HPA特性，把要备份的数据放入HPA中，如拯救者2000软件等。所谓HPA是Host Protected Area(硬盘主保护区)的缩写。它是ATA-5硬盘的一种特性，支持该特性的硬盘可以将硬盘最后的一段空间进行保护，系统或其他程序无法对该空间进行访问。

由于将备份数据写到HPA中非常方便，加之HPA相对安全，只有在硬盘受到物理损坏时，数据才会丢失，所以有许多计算机制造商利用该特性，在计算机出厂时就将出厂时的系统备份到HPA中，以便使用户在系统出现问题时，可以快速恢复系统。

但HPA在工业化生产时存在问题。现在的计算机制造商在生产计算机时，一般是利用硬盘对拷工具(小规模生产时)或采用专用的传盘机(大规模生产时)，将一个硬盘的数据复制到其他硬盘。现有的拷盘工具基于工作效率上的考虑，只将硬盘第一个扇区在内的前面几个扇区及第一个扇区内记录的各分区的数据复制到新的硬盘上，其他数据不会复制。

但HPA不是硬盘分区，上述拷盘工具看不到HPA，因此也就无法复制HPA。在小规模生产时还可以通过编写特定类型的程序来解决。该程序实现复制硬盘各分区内数据，打开原盘HPA，复制HPA内数据，再关闭原盘的HPA，在目标盘创建HPA等功能。但是在采用传盘机方式时就需要采用下述的步骤：

1.在传盘前先用一个程序打开HPA，该程序将HPA变成一个特定类型的分区，这样传盘机就可以复制HPA中的内容；

2.传盘机复制硬盘各分区的数据，同时也就复制了HPA内的数据；

3.再将特定类型分区变成HPA。

上述步骤1中所说的特定类型是指与硬盘上每个分区相对应的特定类型，例如FAT32分区对应的特定类型为0x0BH，NTFS分区对应的特定类型为0x07H。现有的拯救者2000软件就将HPA转化为0x85H类型的文件分区。

上述步骤3实现的一般方式是编写一段程序。由生产线工人对每一块硬盘执行一次该程序将特定类型分区变成HPA，然后再关机重新启动计算机对HPA进行保护。

这种手工生产的方式需要对工人进行培训，增加制造成本，而且工作效率低。如果某块硬盘忘记进行该步骤，该硬盘的备份就没有得到保护，备份数据很容易被系统或恶意程序破坏。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于针对上述手工方式生产的不足，提供一种硬盘主保护区工业化生产的方法。该方法可以大批量地自动将特定类型分区变成HPA，并对HPA进行保护。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种硬盘主保护区工业化生产的方法，包括如下步骤：

(1)传盘前，先将硬盘主保护区变成特定类型分区；

(2)将不含硬盘主保护区的第一个扇区数据备份到硬盘主保护区中，用预设的引导程序代替原第一个扇区的引导程序；

(3)删除备份到硬盘主保护区中的第一个扇区数据中硬盘主保护区对应分区的信息；

(4)传盘时，将硬盘上的新第一个扇区中数据和硬盘主保护区分区内的原第一个扇区中数据复制到了新硬盘上；

(5)使用新硬盘的微机第一次引导时，预设的引导程序从硬盘主保护区读取硬盘中非硬盘主保护区区域的最后一个扇区的逻辑编号，将此逻辑编号设置为磁盘的最大可访问地址，并永久保存；

(6)预设的引导程序将原第一个扇区内的数据存入硬盘的新第一个扇区中，代替引导程序自身在硬盘上的数据；

(7)重新启动计算机，使硬盘主保护区的设定生效。

本发明所述的硬盘主保护区工业化生产的方法将手工操作变成由程序自动完成的操作，减少了生产环节中的人工参与，适合大规模工业化生产，提高了工作效率，避免了因人为因素造成的错误。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明所述的硬盘主保护区工业化生产的方法的流程图。

具体实施方式

实现本发明需要的硬件支持为支持ATA-5或ATA-5以上规范的硬盘，支持该特性的硬盘可以将硬盘最后的某一段空间进行保护，系统或其他程序无法对该空间进行访问。对此特性进一步的说明请参阅公开出版的技术手册：ANSI《Information Technology-AT Attachment with PacketInterface-5(ATA/ATAPI-5)》

计算机在开始引导时，首先要进行的工作是计算机开机自检。在完成开机自检后，转入引导过程。如果此时BIOS设置为由硬盘进行引导，BIOS会读入硬盘的第一个扇区(以下简称MBR扇区)，检查该扇区的合法性标志，确认该扇区是否可以引导。如果可以，则会将控制权交给该扇区中的引导程序。引导程序从该扇区的最开始处执行。一般情况下，该扇区内是计算机正常使用时通用的引导程序，并且以后各分区位置和大小的信息也存储在该扇区的后面，包括HPA对应分区的信息在内。引导程序检查哪个分区可以引导，并将控制权交给该分区以运行指定扇区中的程序。

本发明的基本思路是：利用预设的一段引导程序替代MBR扇区内的原有引导程序。在开机时，该引导程序被执行，负责将特定类型分区变成HPA，并同时用原来硬盘上正常的引导程序代替自己，即清除自己。这样硬盘就能恢复正常的工作状态。

基于上述思路，本发明所述的硬盘主保护区工业化生产的方法包括如下步骤：

(1)传盘前，先将HPA变成特定类型分区。

这里所说的特定类型是指与硬盘上每个分区相对应的特定类型，例如FAT32分区对应的特定类型为0X0BH，NTFS分区对应的特定类型为0X07H。关于这一点的详细说明，请参阅有关的硬盘技术资料。

(2)将不含HPA的MBR扇区数据备份到HPA中，用预设的引导程序代替原MBR扇区的引导程序，该引导程序使用原分区信息。

这里所说的用预设的引导程序代替原MBR扇区的引导程序为一般的计算机技术人员都能实现的现有技术，此处不多赘述。

(3)将原MBR扇区中的数据备份到HPA内预留的空间中并删除其中HPA对应分区的信息。

这一步保存了原有MBR扇区内的数据。原有MBR扇区内的数据将在以后步骤中重新恢复使用，但HPA对应分区的信息不再被使用。这意味着在MBR扇区中删除了对应的特定类型分区。

(4)传盘时，将硬盘上新MBR扇区中数据和HPA分区内的原MBR数据复制到了新硬盘上。

(5)在使用新硬盘的微机第一次引导时，BIOS在完成检测后，将控制权交给预设的引导程序。

(6)预设的引导程序从HPA读取硬盘中非HPA区域的最后一个扇区的逻辑编号，将此逻辑编号设置为磁盘的最大可访问地址，并永久保存。

在这一步骤中，预设的引导程序从HPA读取硬盘中非HPA区域的最后一个扇区的逻辑编号，并将该逻辑编号设置为硬盘的最大访问地址(accessible max address)，将之永久保存。这样就通过关闭HPA来达到保护HPA的目的。

(7)预设的引导程序将原MBR扇区内的数据存入硬盘的MBR扇区中，代替引导程序自身在硬盘上的数据。

在这一步骤中，将原MBR扇区内的数据存入硬盘的MBR扇区，代替原预设的引导程序自身在硬盘上的数据，此时MBR扇区中的数据中无HPA对应的特定类型的分区的信息，也就是从MBR中删除了对应的特定类型的分区。这就意味MBR中预设的引导程序被正常的引导程序替代。

(8)重新启动计算机，使HPA的设定开始生效。

具体而言，在生产过程中，HPA变成特定类型分区的同时，我们另外编写的一段程序负责将预设的引导程序代替原MBR扇区中的程序，然后为新的MBR扇区中的程序设置了合法标志。此时，原扇区中的分区信息仍包括HPA对应的分区的信息。再对原MBR扇区中的数据进行修改，去除HPA对应分区的信息，将该扇区的数据备份到HPA中预留的保存MBR扇区数据的空间中。在后续传盘过程中，新MBR扇区的数据和HPA中备份的原MBR扇区的数据都会复制到新的硬盘中。

在新硬盘下次开机自检后，BIOS在检查过我们程序的合法性后，将控制权交给了我们在MBR扇区中的程序。而我们的程序在获取系统的控制权后，将原来的MBR扇区中的程序从备份的地点复制到MBR扇区。此时MBR记录的硬盘分区中再没有HPA对应的分区的信息。然后我们的引导程序会关闭HPA，并重新引导计算机，使HPA进入保护状态，操作系统和其他程序再也不能访问HPA了。再次引导时，BIOS调用的MBR扇区中的程序为正常的引导程序，分区信息为不含HPA对应分区的正常的分区信息。

需要声明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种硬盘主保护区工业化生产的方法，包括如下步骤：

(1)传盘前，先将硬盘主保护区变成特定类型分区；

(2)将除硬盘主保护区以外的硬盘第一个扇区数据备份到硬盘主保护区中，用预设的引导程序代替原硬盘第一个扇区的引导程序；

(3)删除备份到硬盘主保护区中的原硬盘第一个扇区数据中硬盘主保护区对应分区的信息；

(4)传盘时，将硬盘上的新第一个扇区中数据和硬盘主保护区内所备份的数据复制到了新硬盘上；

(5)使用新硬盘的计算机第一次引导时，预设的引导程序从硬盘主保护区读取硬盘中非硬盘主保护区区域的最后一个扇区的逻辑编号，将此逻辑编号设置为硬盘的最大可访问地址，并永久保存；

(6)预设的引导程序将原硬盘第一个扇区内的数据存入新硬盘第一个扇区中，代替预设的引导程序自身在硬盘上的数据；

(7)重新启动计算机，使硬盘主保护区的设定生效。

2.如权利要求1所述的硬盘主保护区工业化生产的方法，其特征在于：

所述方法使用的硬盘是支持ATA-5或ATA-5以上规范的硬盘。

3.如权利要求1所述的硬盘主保护区工业化生产的方法，其特征在于：

所述预设的引导程序为具有合法引导标志的程序。

4.如权利要求1所述的硬盘主保护区工业化生产的方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，当硬盘主保护区是FAT32分区时，所述特定类型是0X0BH。

5.如权利要求1所述的硬盘主保护区工业化生产的方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，当硬盘主保护区是NTFS分区时，所述特定类型是0X07H。

6.如权利要求1所述的硬盘主保护区工业化生产的方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，所述硬盘第一个扇区的数据中包含有计算机正常使用时通用的引导程序。

7.如权利要求1所述的硬盘主保护区工业化生产的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，使用新硬盘的计算机第一次引导时，计算机中的BIOS在完成检测后，将控制权交给所述预设的引导程序。