为什么U盘都启动不了,是MBR/BIOS问题还是bios固件缺陷?
来源:https://www.uweishi.com/ 时间:2015-06-14 16:00:24 责任编辑:admin
一、U启的初始处理
量产/未量产的U盘、外置USB移动硬盘、外置USB-FDD/CD/DVD/ZIP
驱动器等都属于UMSD(Usb Mass Storage Device,USB海量存储设备)。
部分手机、MP3、MP4具备Usb Mass Storage属性,也视同UMSD。
U启初始阶段的大致处理过程是:枚举、获取描述符信息结束后,BIOS
发固定的SCSI/UFI指令,UMSD固件接收执行,并向BIOS反馈结果,提供
原始数据。比如,报告自己是DISK还是CD/DVD,报告自己的LBA、原始
CHS值(注:这个CHS是固件提供的CHS,与使用fbinst/U+...软件格式化无关)。
但是,如果UMSD固件存在缺陷,不完全支持那些本应支持的指令,则会有多种
可能的错误:
1、严重错误,真死机或挂起等待唤醒;
2、超时响应,假死机或被BIOS忽略;
3、命令执行成功,但提供的原始数据不正确。比如:H/S为空、H/S为0、C>1024。
则BIOS会补BUG--结合其他指令结果,尝试修改--甚至强行硬编码,重新伪造生成
新的CHS,使之看上去更合法。INT 13 F8/F48内部处理实际上就是这样。
......
很不幸,现实中,UMSD固件存在缺陷,不是个别现象,而是普遍现象。这其实
也不十分奇怪。UMSD固件的开发者,很大程度上只考虑了普通存储用途(实现
基本的SCSI指令要求即可),压根就没认真考虑BOOT用途! 其固件开发当然
也就没有遵守USB启动标准--《UMS Spec for bootability》要求,去实现
对BOOT至关重要的UFI指令。
二、我为什么不对MBR/PBR/fbinst/U+/HP格式化...的讨论投入很大
精力,为什么不赞成不点的BIOS阴谋论
(一)第1个问题,要看是什么情况
从一中的说明可知,有些UMSD固件缺陷造成的错误太严重,U启还没到
读MBR/PBR阶段就焦头烂额了,甚至早就Game Over了。在这种情况下,
考察UMSD的MBR/PBR...这些内容,有点马后炮,意义不大。
另外,在Phoenix BIOS的世界里,BIOS主要是从驱动器设备获取参数,而不是
从介质(含有MBR/PBR)上来获取参数。所以,在这种环境中,就不要把过多的
精力投到倒腾介质格式上了......
(注:AMI BIOS则不同,它要用MBR的内容作为生成参数的考虑因素之一,在这种
环境中,MBR/PBR...这些内容有讨论下去的价值。)
(二)第2个问题
这在一中已经涉及到了。BIOS的“异常”表现,与其努力弥补UMSD固件缺陷
有关,而不是阴谋、设陷阱,这在CHS问题上尤其突出。从已知的AMI、Phoenix
BIOS源代码来看,BIOS的努力还远不止CHS这些。例如:
AMI BIOS定义了名为“INCMPT_FLAGS”的不兼容UMSD标志位结构,
对多种有固件缺陷UMSD,专门进行特别处理;Phoenix BIOS会对一些UMSD
固件造成的超时问题,多加指令试图唤醒或确认其准备好,再进行下一步
处理......
从实践上看,BIOS阴谋论也容易让人陷入思维定势,不利于问题的解决。
事实上,重点考虑2点就可以了:
1、USB供电问题;2、UMSD固件缺陷。还没到担心EB、fbinst的地步。
需要指出一点,BIOS的补BUG努力,十分具有讽刺意味,让人哭笑不得。
很多同学不是一直在高呼,要遵守统一的U启标准吗? 孰不知,BIOS真要严格
按U启标准来,我们的UMSD会更难通过检查、死得更难看!
而有固件缺陷的UMSD,经过BIOS的擦屁股,BOOT成功了,高兴么?
不高兴。因为这意味着BIOS做了妥协让步,违反了已经制订发行的U启标准。
三、关于umsdinfo
既然UMSD固件缺陷造成种种问题,能不能把相关信息取出,让大家
实际看看呢?当然可以。原理很简单:按U启标准要求,把那些对
BOOT至关重要的命令包发给UMSD,然后把UMSD固件的执行结果
放在TXT文件里。
这些命令包是固定的。发包可以在BIOS下、利用INT13 F50发包服务进行
(buldr增加pss模块重新编译可达此目的);也可以在高版本的Windows
/Linux下手动进行。甚至还可以不自己发包,而利用USB协议分析软件
查看、捕获OS的自动发包结果。
通过反复查找测试,现找到比较好的解决办法:
Linux提供了专用于发送SCSI命令包的sg软件,而且sg有windows命令行版本。
我们可以搞个shell前端界面,核心捆绑sg。这样既适合一般用户使用,又
降低了开发难度。最后的成品就是umsdinfo.exe这个小工具(XP/2K环境)。
umsdinfo.exe是个绿色软件,执行后会自动查找本机的UMSD,用户只要选择一下,
umsdinfo.exe就会发包产生结果,其标准输出、标准错误都放在TXT文件里,方便
用户上传、分析。需要说明的是:由于umsdinfo.exe捆绑了sg,可能会被杀毒软件
误报,忽略即可。
下面是umsdinfo.exe的运行示意图:
工具下载:umsdinfo
每个USB存储设备,umsdinfo.exe将产生2个TXT文件:
一、info<设备名>.txt文件:
保存UMSD固件执行SCSI/UFI命令输出结果,目前共执行4条命令(4个检查点):
Inquiry查询、Read Capacity读容量、Mode Sense(10)模式感知、Mode Sense(6)。
前三条命令是USB BOOT规范要求必须实现的。
最后一个M6是我增加的。原因是:现实中由于UMSD固件缺陷,M10执行出错的可能性
非常大,需要尝试M6作为补充。
二、err<设备名>.txt文件:
记录SCSI/UFI命令执行成功与否。
执行成功:状态标记good,出错信息为空。
执行失败:状态标记非good,如check condition,会有不同的出错信息,比如:
非法请求。这表示UMSD固件不支持该命令。
根据USB BOOT规范要求,前三条命令除了good,不能有其他出错信息。