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自製多重引導載入器：修改 MBR 分區表實現多系統啟動

編輯：組合語言

當需要在已安裝 Windows 2000/XP 的電腦上再安裝 Windows 98/DOS 等舊版系統時，原有的 NTLDR 無法識別較舊的系統。第三方工具（BootMagic, System Commander）透過將硬碟分割為多個主分區（多「C」盤），修改 MBR 分區表的啟動標誌位實現多重引導。本文深入剖析其核心原理，並提供完整的組合語言實作程式碼。

硬碟佈局與 MBR 結構

區域	大小	說明
主引導扇區 (MBR)	1 扇區 (512 位元組)	偏移 00H-1BDH: MBR 程式碼 (446 bytes) 偏移 1BEH-1FDH: 分區表 (64 bytes, 4 項 × 16 bytes) 偏移 1FEH-1FFH: 結束標誌 `55AAh`
主分區引導扇區	1 扇區	各主分區第一扇區
FAT/根目錄/資料區	依分區大小	檔案系統資料
擴展分區表/邏輯分區	鏈結結構	超過 4 分區時使用

分區表項目結構 (16 bytes)

偏移	大小	含義
00H	1 byte	啟動標誌：`80h`=可啟動, `00h`=不可啟動
01H	1 byte	起始磁頭號
02H	1 byte	高 2 位=起始柱面高位, 低 6 位=起始扇區號
03H	1 byte	起始柱面低位
04H	1 byte	系統標誌：`04h`=FAT16, `0Bh`=FAT32, `07h`=NTFS, `83h`=Linux, `05h/0Fh`=擴展分區
05H-07H	3 bytes	結束磁頭/柱面/扇區 (同起始格式)
08H-0BH	4 bytes	LBA 起始扇區號
0CH-0FH	4 bytes	總扇區數

多重引導核心原理

只需修改分區表項目偏移 00H 的啟動標誌位：將欲啟動分區的標誌設為 80h，其餘設為 00h。BIOS 讀取 MBR 後，會將控制權移交給標誌為 80h 的分區引導扇區。

雙模組架構設計

模組一：新 MBR 程式 (`SYSGUIDE.DAT`，寫入 0 磁道 0 柱面 1 扇區)

開機時 BIOS 載入並執行 (0000:7C00)
自我搬移至 0000:0600 避免被後續載入覆蓋
顯示選單：讀取分區表，列出 4 個主分區供選擇
讀取使用者按鍵 (1-4)
驗證對應分區系統標誌非 00h/05h/0Fh (非空、非擴展)
修改記憶體中分區表：選中項標誌=80h，其餘=00h
將修改後的分區表寫回 MBR (0,0,1) 及備份扇區 (0,0,6)
跳轉至原 MBR 代碼 (0000:7C00) 繼續啟動流程

模組二：安裝/解除安裝程式 (`SYSGUIDE.EXE`，DOS/Windows 下執行)

選單：(1) 安裝 (2) 解除安裝
安裝：讀取 MBR (0,0,1) → 檢查是否已安裝 (檢查特徵字串 "choose") → 否則備份原 MBR 至 (0,0,6) → 讀取 SYSGUIDE.DAT 寫入 MBR
解除安裝：讀取 MBR → 驗證特徵字串 → 從備份 (0,0,6) 恢復 MBR

關鍵程式碼片段 (模組一核心邏輯)

; 讀取分區表至 0000:1000h
mov ax,0201h; mov cx,0001h; mov dx,0080h; mov bx,1000h; int 13h
; 讀取原 MBR 備份至 0000:7C00h
mov ax,0201h; mov cx,0006h; mov dx,0080h; mov bx,7c00h; int 13h

readkey:
  mov ah,00h; int 16h
  cmp al,'1'; je number1
  cmp al,'2'; je number2
  cmp al,'3'; je number3
  cmp al,'4'; je number4
  jmp readkey

number1:  ; 選擇分區 1
  mov al,[11c2h]        ; 讀取分區 1 系統標誌 (偏移 1BEh+4)
  cmp al,00h; je error1
  cmp al,05h; je error1
  cmp al,0fh; je error1
  mov ah,80h
  mov [11beh],ah        ; 分區 1 標誌=80h
  mov [11ceh],00h       ; 分區 2 標誌=00h
  mov [11deh],00h       ; 分區 3 標誌=00h
  mov [11eeh],00h       ; 分區 4 標誌=00h
  jmp ok
; number2/3/4 類似，修改對應偏移

ok:
  ; 寫回修改後的分區表到 MBR (0,0,1) 和備份 (0,0,6)
  mov ax,0301h; mov cx,0001h; mov dx,0080h; mov bx,1000h; int 13h
  mov cx,0040h; mov di,7dbeh; mov si,11beh; repnz movsw  ; 複製分區表到備份區
  mov ax,0301h; mov cx,0006h; mov dx,0080h; mov bx,7c00h; int 13h
  ; 跳轉執行原 MBR
  mov bx,7c00h; jmp bx

編譯與部署步驟

模組一源碼用 TASM/MASM 編譯連結成 GUIDE.EXE (切勿直接執行)
用 DEBUG 提取前 445 位元組 (1BDh) 為 SYSGUIDE.DAT：
```
DEBUG GUIDE.EXE
-R CX
-1BD
-N SYSGUIDE.DAT
-W
-Q
    
```
模組二編譯為 SYSGUIDE.EXE
將 SYSGUIDE.DAT 和 SYSGUIDE.EXE 放同目錄
在目標系統 (如新裝的 Win98) 執行 SYSGUIDE.EXE 選 1 安裝
重開機即見選單，選擇分區啟動對應系統

擴展：自動識別作業系統 (BootMagic 風格)

分區表項目偏移 04H 的系統標誌位 (04h/0Bh/07h/83h...) 即可識別檔案系統類型。讀取此位元組，配合分區大小、位置，即可在選單顯示「Windows XP (NTFS)」、「Windows 98 (FAT32)」、「Linux (Ext2)」等友善名稱，而非單調的「分區 1/2/3/4」。