как установить windows boot manager

Windows Boot Manager — что это такое, как найти

Любое взаимодействие с компьютером начинается с загрузки операционной системы. Для правильного запуска ОС и контроля за процессом ее инициации существует служба Windows Boot Manager, название которой в переводе значит «Менеджер загрузки виндовс».

Windows Boot Manager — что это такое

Пользователи зачастую пугаются, когда вместо привычного процесса загрузки ОС видят какое-либо сообщение от Windows Boot Manager, что это такое многим неизвестно, и кажется, что с компьютером случилось что-то непоправимое. На самом деле виндовс бут менеджер — это просто комплекс программ и команд, которые контролируют включение операционной системы, загрузку всех компонентов, необходимых для ее полноценного функционирования и инициализацию аппаратных составляющих компьютера.

BootManager отвечает за выбор текущей операционной системы, если их установлено несколько

На всех ОС семейства виндовс программное обеспечение Windows Boot Manager находится в БИОС (на более новых версиях в UEFI) и хранится в ПЗУ (энергонезависимой постоянной памяти, расположенной на материнской плате). При загрузке компьютера или ноутбука эта служба сохраняет в его оперативной памяти ядро системы, которое начинает контролировать всю оболочку Windows.

Обратите внимание! Boot Manager функционирует только на устройствах с Windows Vista и выше, загрузчик прежних версий операционных систем работает совсем по другому принципу.

При включении компьютера первым делом запускается БИОС, он инициализирует все необходимые для загрузки компоненты, в том числе и Windows Boot Manager, а также возможность машины воспринимать команды от пользователя. После этого в работу вступает сам виндовс бут менеджер, который запускает остальные системные утилиты, берущие на себя управление ОС. После этого менеджер загрузки уходит в режим ожидания и инициализируется только при следующем включении ПК.

Принцип загрузки ОС семейства виндовс

Действия Windows Boot Manager при загрузке операционной системы:

К сведению! Для продолжения процесса включения виндовс используется системный загрузчик winload.exe, который также вызывается при помощи Boot Manager.

Как найти Windows Boot Manager

Поскольку Boot Manager — это не одна конкретная утилита, а комплекс нескольких программ и процессов, то открыть его напрямую невозможно. Информация службы находится в BCD — хранилище данных конфигурации загрузки (аналоге файла boot.ini из прежних версий виндовс).

Файл bootmgr (скрытый и доступный только для чтения) хранится в корневом каталоге раздела, который в «Управлении дисками» отмечен как «Активный» (на большей части компьютеров под управлением виндовс он не имеет собственной буквы диска и обозначается как «Зарезервированный системой»).

Загрузочный раздел диска, зарезервированный системой

Обратите внимание! Если системный раздел не выделен, то искомый файл находится в основной директории диска С.

Как настроить Windows Boot Manager

Чтобы изменить настройки bootmgr (включить или, наоборот, отключить модули конфигуратора запуска) используется служба «Конфигурация системы». Вызвать приложение можно при помощи службы «Выполнить» (вызывается горячими клавишами «Win + R»), в окно которой вводится команда «msconfig». Искомая служба находится во вкладке «Загрузка».

Раздел «Загрузка» в меню «Конфигурация системы»

Иногда при установке ОС с флешки может возникнуть ошибка «Bootmgr is Missing», которая обозначает, что флешка не сделана загрузочной (не имеет пометки boot), либо в БИОС не выставлен приоритет загрузки USB HDD.

Обратите внимание! Чтобы исправить ошибку, первым делом следует поменять настройки BIOS/UEFI, а если это не поможет, то делать заново флешку с правильными значениями.

Почему Windows загружается с Windows Boot Manager, а не с диска с системой

Операционные системы семейства виндовс, начиная с висты, созданы так, что для их полноценной загрузки нужна служба виндовс бут менеджер. Если по каким-либо причинам принцип инициализации требуется изменить, следует отключить Windows Boot Manager в настройках конфигурации системы или выбрать другой загрузочный диск в BIOS (или на устройствах с более новыми материнскими платами UEFI).

Описание процесса удаления Windows Boot Manager

Полностью удалить Windows Boot Manager невозможно, реально только отключить. Это можно сделать двумя способами.

Через меню «Конфигурация системы»

Чтобы операционная система запускалась, минуя загрузчик, нужно выставить время, отведенное на инициацию ОС на минимум (в зависимости от версии это 0 или 3 сек.). Для этого:

Обратите внимание! Изменения вступят в силу при следующей загрузке компьютера или ноутбука.

При помощи настроек BIOS или UEFI

Windows Boot Manager не будет запускаться, если в настройках BIOS (или UEFI) поменять диск, с которого происходит загрузка ОС. Чтобы это сделать, нужно:

Выбор приоритета загрузки в меню БИОС

После следующей перезагрузки устройства изменения начнут действовать.

Важно! Менеджер загрузки в новых версиях Windows — достаточно стабильная и функциональная служба, поэтому отключать его без необходимости, равно как и вмешиваться в работу виндовс, не имея достаточной квалификации, не стоит.

При сбоях в работе менеджера загрузки во время включения компьютера возможно появление ошибки «Bootmgr is Missing». Для ее исправления нужно выбрать правильный загрузочный диск в БИОС либо запустить службу «Восстановление системы» Windows.

Источник

Настройка UEFI Dual Boot системы, приправленной rEFInd

КДПВ. Бут-менеджер rEFInd с темой оформления Regular.

На сегодняшний день практически все уже слышали про технологию UEFI. Говорить о том, что это такое и зачем оно нужно, я не собираюсь. Сегодня я бы хотел описать простейший сценарий установки Dual Boot системы с полной поддержкой UEFI, а также рассмотреть отдельно установку и настройку бут-менеджера rEFInd. Возможно вы уже видели подобные мануалы и гайды, но я постараюсь донести весьма доходчиво суть того, что мы будем делать и зачем. В других мануалах вы лишь смотрите за «магией» картежника и пытаетесь её повторить, делая, зачастую, элементарные ошибки. Кому эта тема интересна — прошу под кат.

В целом UEFI призвана наоборот упросить процесс загрузки, а не усложнить его. К примеру, посредством этой технологии компьютер можно загружать ОС и вовсе без прослойки в лице GRUB / LILO / etc, загрузчиком может выступать сама UEFI. Однако этот метод имеет свои недостатки, например, вам придется повозиться после обновления ядра, можно, разумеется, написать скрипт, но в целом этим и занимается grub2-efi

Итак, давайте сформируем примерный список наших действий, некоторым хватит прочесть его и уже взяться за дело. Собственно тут будет всего четыре пункта. Пятый и шестой пункт опционален.

На первый взгляд всё очень просто, всего 4 базовых пункта, но тут есть огромное количество нюансов.

Ошибки делают на всех этапах: входят в режим Legacy-bios, указывают не тот загрузочный раздел, просто не понимают, что делают и т.д. В конечном итоге всё это приводит к массе боли и страданиям на форумах, в чатах, и т.д. На деле же всё нереально просто, нужно просто понимать, что ты делаешь на каждом этапе и проверять себя.

Сначала немного теории

UEFI видит только один специальный ESP-раздел, обычно он имеет размер 100-200 мегабайт и форматирован в FAT32 (бывает в FAT16), в нем содержаться папки с названиями а-ля Boot, Microsoft, Fedora, Ubuntu и т.д. Если вы перепробовали достаточное количество ОС и никогда не форматировали этот раздел, то там могло набраться приличное количество папок. К примеру, у меня было 2 живых оси и лежало около 6 папок.

P.S. CodeRush подсказал, что поддерживаются все FS, если на них есть соответствующие драйверы:

Это неверно. UEFI видит все разделы, для ФС которых в конкретной реализации прошивки имеются драйверы. ESP же отличается от остальных разделов только тем, что а) для FAT драйвер иметь обязательно и б) на разделе ESP осуществляется поиск загрузчиков и автоматическое создание соответсвующих переменных BootXXXX, если загрузчики нашлись.

C директорией разобрались, а что дальше?

P.S. CodeRush и другие комментаторы заметили, что efibootmgr является весьма опасной утилитой и отмечают, что гораздо безопасней пользовать EFI Shell.

Кстати, стоит не забывать, что базовым функционалом efibootmgr обладает и сам, собственно, UEFI, он умеет читать эти записи и выстраивать приоритеты. Но сам просматривать ESP-разделы и добавлять новые записи он не умеет, эти обязанности возложены на EFI Shell и операционные системы.

Еще как умеет, и это умение требуется спецификацией начиная с UEFI 2.2 (SecureBoot появился в UEFI 2.3.1C).

И на последок: Все ваши действия в efibootmgr записываются в NVRAM! В большинстве случае UEFI умеет восстанавливать битый NVRAM каждый раз проверяя его и перезаписывая, в случая неполадок. Однако некоторые недобросовестные производители выпускают сырые прошивки и можно получить самый настоящий кирпич. К примеру ноутбуки с UEFI на базе Phoenix SCT окирпичиваются! Так что перед тем как продолжить читать, удостоверьтесь, что ваша модель материнской карты или ноутбука, устойчива к таким экспериментам.

P.S. Уже после написания большей части статьи я вспомнил про Secure Boot. Обычно UEFI тянет его за собой, но в большинстве случаев его можно весьма просто отключить в настройках UEFI. Многие Linux-дистрибутивы поддерживают его, но я всё же рекомендую его отключить, так как он может потянуть за собой массу проблем.

Базовый экскурс в теорию закончен.

Теперь можно перейти к практике

Дисклеймер: Сразу оговорю, что я предпочитаю стерильные условия и сам делаю полную переустановку с помощью проверенных лично мной утилит. Если вы будете использовать другие утилиты, то, пожалуйста, не пишите почему у вас что-то не получается на том или ином этапе. Мой вариант проверен сотнями переустановок друзьям и коллегам.

Первым делом нам нужно записать Windows

Потому что если поставить Windows второй, то она затрет загрузчик. Восстановить? Без проблем. Но зачем возня, если можно сразу сделать всё по уму? Впрочем я всё равно обговорю нюансы восстановления чуть позже в конце статьи.

В отличии от Linux, Windows записать гораздо проще, на мой взгляд. Первый способ до возможно многим знаком, нужно просто зайти в cmd.exe от имени администратора и ввести эти команды. Не сложно заметить, то тут нет абсолютно никакой магии. Мы просто форматируем флешку в FAT32:

diskpart
list disk
select disk
clean
create partition primary
select partition 1
active
format fs fat32 quick
assign
exit

После этого нужно просто открыть ISO-файл архиватором и перекинуть содержимое на чистую флешку. Всё, UEFI-флешка готова. На Linux можно сделать всё аналогичным образом, просто форматируем в FAT32 и копируем содержимое.

Полученную флешка должна отлично загружаться любым ПК с поддержкой UEFI.

Кстати, обратимся к теории: наш образ с Windows 10 содержит папочку efi, в ней как раз лежит всё добро для начала загрузки, которое должен увидеть наш UEFI. Поэтому простого форматирования и копирования в большинстве случаев хватает для большинства ПК.

Однако я предпочитаю второй способ с использованием утилиты Rufus. Он меня никогда не подводил. Однако это Windows-only способ. На Linux-системах использование ddresque для создания загрузочной флешки Windows НЕ РАБОТАЕТ. Так что пробуйте другие утилиты, если первый способ с простым форматирование не помог.

Всё что вам будет нужно: выбрать вашу флешку, выставить параметр «Схема раздела и тип системного интерфейса» на «GPT для компьютеров с UEFI», и нажать старт. Остальные параметры трогать не нужно. Лучше использовать флешки помельче (на 8-16 гигабайт).

Наверняка один из способов должен был прокатить, лично я ни разу с проблемами на этом этапе не встречался, главное чтобы компьютер поддерживал UEFI.

Поэтому перейдем к этапу установки

После загрузки в UEFI-режиме делаем всё по стандартной схеме, но на этапе выбора типа установки выбираем «экспертную», то есть мы разметим раздел сами. Размечать рекомендую аккуратно, особенно если дисков много. Наконец, выбрав диск, удалите все существующие разделы. Создайте один раздел с нужным вам размером, к примеру, 150 гигабайт. (Если вы предпочитаете создавать два и более разделов для ОС и файлов — без проблем, создавайте). Выберете этот раздел кликом мышки и нажмите «Далее». И если вы всё сделали верно, то Windows попросит вас создать дополнительные. Обязательно отвечайте «Да». Система создаст три раздела. Два своих для системных нужд и один тот самый нужный нам EFI-раздел. У меня он по нумерации всегда второй, всего получится 4 раздела, включая пользовательский NTFS. Если установщик не предложил создать разделы или создал всего один, то значит вы загрузились в Legacy-режиме и нужно перезаписывать флешку, что-то пошло не так. К сожалению редактор разделов Windows-установщика крайне слаб по возможностям, поэтому пробовать размечать разделы под будущий Linux тут смысла нет, оставляем это место попросту свободным. Дальше устанавливаем всё в штатном режиме.

Кстати, один из признаков правильной установки Windows в UEFI-режиме, появление логотипа производителя материнской карты / ноутбука / планшета при загрузке. Во многих UEFI (к примеру от ASUS и ASRock) есть отдельная настройка для этого. Так что если логотипа нет, но всё остальное прошло как по маслу, то ничего страшного в этом нет.

Тонко настраивать Windows на данный момент не рекомендую, так как если что-то пойдет не так, то возможно придется переустановить.

Записываем Linux?

Ага. После входа в Windows рекомендую сразу скачать образ выбранного вами дистрибутива и записать его аналогичным образом через Rufus. Правда в случае с Linux-дистрибутивами Rufus может спросить массу вопросов, к примеру он может попросить подгрузить загрузчик syslinux с интернета или выбрать режим записи образа: ISO или DD. На все вопросы отвечаем «Да.», то есть да, скачиваем последнюю версию syslinux и записываем в режиме ISO. Проверено на Ubuntu (и её вариациях Server, Mate, GNOME), Fedora, RHEL7, Debian и других.

До Dual Boot буквально один шаг

В отличии от Windows большинство дистрибутивов имеют отличную индикацию UEFI-режима. К примеру Debian в своем установщике черным по белому пишет, что система запущенна в UEFI-mode. Другие дистрибутивы проявляют это странным grub-загрузчиком, который выглядит «как-то не так».

Думаю если вы собрались ставить Linux, то вы наверняка сами знаете как ставить ваш любимый дистрибутив, поэтому я не буду заострять внимание на подробностях установки отдельно взятого дистрибутива. Потому что этот этап до боли прост. Если вы уже действительно прогрузились в UEFI-режиме и установили Windows как надо, то Dual Boot уже практически в кармане.

Данная логика была проверена во всех вышеозначенных дистрибутивах. То есть повторюсь ещё раз: Главное показать вашему дистрибутиву где у вас этот заветный ESP-раздел и куда надо ему кидать загрузчик. Он его не форматирует, а просто добавляет GRUB. А вот уже сам GRUB вершит магию, изменяет приоритеты загрузки и т.д. Замечу, что некоторые дистрибутивы сами монтируют этот раздел куда надо, так как видят флаги ESP и BOOT. К примеру в установщике Debian нужно просто создать пользовательский раздел и всё.

Наводим красоту, ставим rEFInd

К сожалению счастью я болею сильной формой перфекционизма. И простой GRUB2 меня не устраивал, больно он страшный и не красивый. Беглый гуглинг рассказал мне о BURG, «красивом» форке GRUB, но он был заброшен и на данный момент скорее мертв, чем жив. К счастью для UEFI-машин есть отличная альтернатива — rEFInd. rEFInd является форком, заброшенного ныне rEFIt, а также его логическим продолжением. Первый создавался в первую очередь для Mac’ов и работы рядом с Boot Camp, нынешний форк такой узкой специализации не имеет и подходит практически для любых конфигураций.

Хотите также?

Установить rEFInd повторно, если пакет уже установлен, можно с помощью команды:
refind-install
Установку rEFInd первым приоритетом можно произвести в ручную, с помощью команды:
refind-mkdefault

Всё очень страшно и откуда у меня столько ОС?

Первым делом зайдите в Linux, выбрав один из рабочих пунктов загрузки. В меню должен быть пункт для загрузки БЕЗ использования grubx64.efi! В разделе /boot проще работать из под администратора (потому у команду cd не хватает привелегий, а sudo она не работает), так что su и вводим пароль root’а.

Этот пункт не зря опциональный, потому что если у вас недостаточно опыта, то можно очень просто что-то сломать и не заметить. Рекомендую подготовить флешку с рабочим LiveCD, чтобы проводить восстановление, в случае неожиданностей.

Наша первая задача — удалить лишние директивы загрузки, их запросто может быть штук 6, а системы всего две.

Удаляем GRUB:
sudo apt-get remove grub2 grub2-efi grub grub-efi
Или:
sudo dnf remove grub2

Теперь можно ставить тему.

Некоторые UEFI другие директории вовсе не видят. Поэтому небольшой work around для таких систем существует. Удаляем папку BOOT, переименовываем папку refind в папку BOOT, а также сам файл refind_x64.efi в bootx64.efi. Перезагружаемся.

# Сканируем записи созданные ручкуами, флешки и оптически приводы
scanfor manual,external,optical
# Пункт для загрузки Linux
menuentry Linux <
loader /EFI/ubuntu/grubx64.efi
icon /EFI/refind/icons/os_linux.png
>
# Пункт для загрузки Windows 10
menuentry «Windows 10» <
loader \EFI\Microsoft\Boot\bootmgr.efi
icon /EFI/refind/icons/os_win.png
>

Разумеется это только часть конфига, другие параметры можно взять из примера

Мой конфиг на базе первого способа с комментариями

# Ожидание в секундах перед авто-выбором ОС
timeout 20
# Скринсервер через 300 секунд, если ничего не выбрали,
# но нажали любую клавишу и отменили автовыбор
screensaver 300
# Разрешение бут-менеджера
resolution 1280 1024
# Использовать графику при загрузке Linux. Этот параметр позволит загружать ОС с красивой Plymouth
# заставкой в разрешении указанном выше
use_graphics_for linux
scanfor internal,external,optical,netboot,biosexternal
# Подключение темы
include themes/refind-theme-regular/theme.conf

Отдельно про Plymouth можно почитать здесь.

Включение красивой темы

Там же можно посмотреть подробные процессы установки, параметры для тонкой настройки конфига и многое другое.

На последок небольшое видео от меня:

Источник

Изучаем Bootmgr. Часть 1 — инструментарий и основные принципы отладки начальных этапов загрузки ОС Windows

Возможно некоторые читатели помнят мою самую первую статью на ресурсе, посвященную загрузке Windows с VHD-образа. Возможно я бы и не вернулся к этой теме, если бы не нашлись люди, попытавшиеся повторить данную технологию на своих домашних машинах. Естественно, с реализацией этого решения возникли проблемы, касающиеся в основном тех ошибок, которые выплевывает bootmgr в тех случаях, когда ему что либо не нравится. Попытки интерпретации ошибок загрузки вроде 0xc03a0003 путем гугления к особо ценным результатам не приводят, а документация Microsoft на этот счет хранит многозначительное молчание. Возникла идея изучить процесс обработки VHD-образов, получив информацию из первых рук, то есть от самого загрузчика.

Если обратится к уже имеющейся в сети информации, то существует замечательный блог «Записки эникейщика о Windows» на страницах которого (раз, два и три) размещены, на мой взгляд, самые ценные сведения, по вопросам устройства bootmgr. Автор подробно рассмотрел процесс загрузки, включая исследования кода MBR и PBR, остановившись на структуре bootmbr, кратко описав происходящие при его работе процессы.

Мы же пойдем дальше — опишем инструментарий, который можно использовать для изучения устройства загрузчика и попытаемся разобраться с некоторыми, интересующими нас алгоритмами. Если такое предложение показалось кому-то интересным, милости прошу под кат

1. Достаем код Bootmgr из системы

Загрузчик Bootmgr появился в операционных системах семейства Windows начиная с Windows Vista. Причиной его разработки послужило то, что старый добрый ntldr, использовавшийся в линейке NT не мог загружать систему, на компьютерах с материнскими платами оснащенными UEFI, в те времена (2005 год) мало распространенными среди широкого круга рядовых пользователей.

По умолчанию, при штатной установке, этот загрузчик помещается в отдельный раздел, расположенный в начале HDD, с размером, достаточным для размещения самого bootmgr а так же файлов его конфигурации. Данный раздел не монтируется в обычном режиме работы системы и буква диска ему не присваивается. В системах с MBR создания этого раздела можно избежать, устанавливая Windows на предварительно размеченный и отформатированный HDD. В этом случае загрузчик помещается в тот же раздел, что и файлы ОС. Системы с EFI + GPT изначально требуют наличия такого раздела, имеющего тип 0xef и отформатированного в FAT.

Таким образом, первая наша задача — добыть bootmgr. Желательно взять его из системы, которая будет выступать в роли подопытной. Для этого установим ОС Windows на виртуальную машину. Это может быть и VirtualBox, и VMware, и QEMU — всё зависит от того, каким инструментарием виртуализации вы располагаете. Я преимущественно работаю в ОС Linux, буду в основном ориентироваться на инструменты применяемые там, хотя уделю внимание и Windows.

Итак, предположим у нас есть виртуальная машина (ВМ) с установленной на ней Windows 7 (x86). Разметка диска выполнена на основе MBR, система установлена в один раздел. Допустим это QEMU, диск на котором установлена подопытная имеет формат raw. то есть обыкновенный двоичный образ. Монтируем этот образ

На смонтированном разделе мы увидим следующее содержимое

Для нас представляет интерес файл bootmgr. Однако, прежде нам нужен не совсем он, а 32-разрядный образ загрузчика bootmgr.exe, который находится в bootmgr в упакованном виде. Для его распаковки необходимо использовать утилиту bmzip, которая написана в общем-то для Windows (с наскока собрать её под Linux не вышло), поэтому распаковку выполним на виртуальной машине. Бинарную сборку этой утилиты, которая бы работала нормально оказалось довольно трудно найти, несмотря что тут дана ссылка на неё. В итоге, пакет был найден на каком-то из сайтов, посвященных кастомизации bootmgr. Для работы bmzip оказалась необходима библиотека MSCompression.dll. Готовый к работе пакет теперь можно скачать тут.

Создадим на диске ВМ папку utils и скопируем туда bmzip.exe вместе с MSCompression.dll. Отмонтируем образ и запустим ВМ. Запустим командную строку от имени администратора. Чтобы случайно не попортить загрузчик сделаем его копию

Файл загрузчика является скрытым и системным, поэтому снимем с него эти атрибуты

В итоге получаем распакованный образ bootmgr.exe

Выключаем ВМ и снова монтируем её диск в линуксе. Создадим какую-нибудь папку, где будем потрошить загрузчик дизассемблером и скопируем туда распакованный образ

2. Дизассеблируем bootmgr.exe

Теперь скормим полученный «экзешник» дизассемблеру. Например IDA Pro. Запустим «иду» и откроем в ней добытый файл.

IDA верно идентифицирует файл как 32-разрядный исполняемый файл формата PE. Жмем ОК. Теперь, если в IDA Pro установлен плагин для работы с pdb-файлами, по ходу дизасеммблирования нам предложат загрузить отладочные символы, и не откуда нибудь, а сайта Microsoft.

Соглашаемся и получаем такую картину

Ага, слева мы видим прототипы функций, содержащихся в исследуемом файле, благодаря тому что согласились загрузить отладочные символы. Это очень сильно облегчит нам последующую работу. А пока определим точку входа в код загрузчика, и нетрудно догадаться что это будет функция BmMain(). Однако, не принимая это на веру жмем Ctrl + E

убеждаясь что наша догадка верна — BmMain() является точкой входа, расположенной по адресу 0x401000. Жмем ОК и перемещаемся на начало кода

Видим мы заголовок функции BmMain() с внушительным списком локальных переменных, и чуть ниже и сам код функции

Разобраться в мешанине ассемблерного кода довольно трудно, да и не зачем этого делать. Прежде всего определимся с тем, какие функции загрузчика мы хотим изучить. Я что-то там говорил о VHD? Ну так поищем среди кода что-нибудь, касающееся виртуальных дисков. Щелкаем правой кнопкой по списку функций слева и в вывалившемся контекстном меню выбираем «Quick filter» (или перейдя в окно с прототипами жмем Ctrl + F). В строке поиска набираем «vhd» и…

да, таковые функции имеются в количестве 33 штук. Среди них VhdOpen() очевидно будет отвечать за открытие виртуального диска, а вот например VhdiVerifyVhdFooter() как пить дать отвечает за проверку футера VHD-диска на корректность. То есть мы примерно представляем себе, куда будем ставить точки останова в отладчике. Кстати, поговорить об отладке самое время

3. Отладка Bootmgr на связке QEMU + IDA Pro

ВМ запускается и сразу же становится на паузу, ожидая подключения отладчика

Важно! Ни в коем разе не используйте ключ -enable-kvm применяющий аппаратную виртуализацию. При её использовании отладка в QEMU не работает.

Теперь на панели инструментов в IDA выбираем отладчик «Remote GDB debugger»

Ответив «Да» на несколько заданных нам вопросов получим окошко

где вобьем параметры соединения с ВМ: localhost на порту 1234. Жмем ОК. Нам сообщат, что некоторый процесс уже запущен и ожидает подключения отладчика — не хотим ли мы присоединится к нему? Конечно же ходим!

Поэтому отвечаем «Да» и.

мы встаем на паузу где-то в начала bios виртуальной машины. Великолепно, но теперь мы должны добраться до того места, где начинает выполнятся bootmgr. Ставим точку останова на функции BmMain(). Нажимаем на панели инструментов список точек останова, жмем Insert на клавиатуре и указываем на каком адресе мы хотим прервать выполнение кода и перейти в отладку

Теперь мы можем проходить код по шагам, смотреть значения регистров и стека, отслеживать стек вызовов и так далее. В какой-то степени отладчик, встроенный в IDA удобен и интуитивно понятен.

Возможно меня спросят — а можно ли использовать GDB? Можно, запускаем ВМ в режиме отладки, запускаем gdb в консоли

Подключаемся к удаленной сессии ВМ

Включаем отображение дизассемблированных инструкций

Если вас не устраивает синтаксис AT&T переключаемся на интел

Ставим точку останова на BmMain() и запускаем исполнение

Пожалуйста, мы видим почти тоже самое, что видели в IDA, располагая при этом всей мощью GDB. Почти, потому что тут мы не сумеем использовать отладочные символы от Microsoft, ибо GDB их не понимает. Но возможности GDB не в пример более широки, чем возможности IDA именно в плане процесса отладки и его автоматизации.

Однако, существует ещё одна возможность отладки, мимо которой пройти нельзя

3. Отладка на связке WinDbg + VirtualBox

Те, кто занимается разработкой драйверов для ОС Windows безусловно знакомы с этим замечательным отладчиком. Замечателен он тем, что имеет возможности сравнимые с возможностями линуксового GDB. Единственным его недостатком является жуткий способ настройки его интерфейса. Но мы опустим эти моменты, а обратимся к возможностям данного отладчика для решаемой нами задачи.

Итак, пускай на у нас имеется ВМ на основе VirtualBox. Создадим для этой ВМ COM-порт со следующими параметрами

Это виртуальный COM-порт, пробрасываемый в именованый канал. Для отладки через последовательный порт виртуальную машину следует настроить соответствующим образом. Загружаем её и запускаем консоль с административными правами. С ней вводим команды настройки загрузчика для отладки

Эта команда включит возможность отладки загрузчика. Далее настроим порт для отладки

Указываем, что мы используем COM1 со скоростью 115200 бод. Отлично, выключаем ВМ и запускаем отладчик.

Отладчик WinDbg можно скачать официально с сайта Microsoft вместе с комплектом для разработки драйверов. Однако у этой сборки отладчика есть проблема — глюк с отображением значений регистров. Поэтому я использую сборку, которая качается с того же сайта редмодовцев, на которую ведет ссылка из твитера некоего Доминика Вонга. В этой сборке данный баг отсутствует. Запускаем WinDbg следующей командой

Теперь запустим ВМ. Практически сразу она встанет на паузу, а в окне отладчика мы увидим следующую картину

Ага, отладчик подключился к ВМ и встал на точке, любезно предоставленной нам майкрософтом. Ну что же, теперь нам доступны все возможности отладки с использованием windbg.

Однако мы останавливаемся не в самом начале кода загрузчика, а чуть дальше. Как показывает пошаговая отладка мы находимся как раз за функцией BlInitializeLibrary() которая обеспечивает начальную инициализацию оборудования

и, при отладке при помощи IDA мы сюда просто не попадаем. Таким образом, при отладке с WinDbg от нас ускользает часть действий bootmgr сразу после его запуска. В этом заключается недостаток использования стандартных средств отладки, предоставленных Microsoft. Однако, недоступный код мы всегда сможем исследовать отдельно с помощью IDA.

Теперь, в качестве примера, посмотрим на то, как bootmgr работает с образами VHD фиксированного размера.

4. Отлаживаем загрузку с VHD

Всё ниже следующее рассматривается на отладчике WinDbg, подключенном к ВМ на VirtualBox, но в равной степени справедливо и для других методов отладки, с учетом их особенностей. ВМ, используемая в данном примере содержит две системы: одна установлена на HDD, другая на VHD образ. Поставим точку останова на функции VhdOpen()

и нажмем F5. Отладчик встанет на указанной функции

Причем, внимание — мы ещё вообще не заходили в меню загрузки и не выбирали загрузку из VHD. А это означает, что проверка VHD происходит задолго до появления меню. Такое же поведение мы и наблюдаем, например если подсунем bootmgr пустой VHD. Меню загрузки нам вообще не покажут, а покажут ошибку с кодом 0xc000000F.

Проходим чуть дальше, нажимая F10 или вводя в комадной строке p и дойдем до вызова VhdiAllocateVhdData() — очевидно это создание в памяти некоторых структур для работы с образом

Чуть ниже расположен вызов VhdiVerifyAndInitializeVhd() — очевидно проверка корректности образа. Это показалось мне интересным и я пошел внутрь (F11)

Ниже, после некоторых подготовительных операций загрузчик читает последние 512 байт образа, в которых содержится так называемый «футер» образа, вызывая функцию VhdiReadVhdInformation(). Не надо ходить к гадалке, чтобы понять — функция возвратит указатель на структуру, содержащую данные футера. Как мне удалось выяснить, этот указатель, после вызова VhdiReadVhdInformation() оказывается в регистре ecx. Его значение равно 0x110098. Посмотрим на память по тому адресу

Команда читает память по указанному адресу, выводя её в окно отладчика в виде последовательности байт

Ага, мы видим знакомое слово — conectix. Это поле предваряет футер VHD образа, носит название cookie и хранит память о том, что Microsoft купила технологию VHD у фирмы Conectix, которая разработала данный формат виртуальных дисков для старых компьютеров Macintosh, Это несомненно футер VHD, мы можем видеть тут сигнатуру операционной системы в которой он был создан (Wi2k) а так же последовательность win указывает на то, что VHD создан средствами Windows. Да, все так и было. Пройдя чуть дальше мы натыкаемся на вызов VhdiVerifyVhdFooter() проверяющий формат футера. В качестве параметра он получает указатель на вышеописанную структуру, почему-то через регистр esi (. )

Этот участок кода интересовал меня больше всего, поэтому где-то с помощью IDA Pro, где-то руками, я преобразовал его в псевдокод на C

Футер VHD можно представить в виде следующей структуры (в комментариях указаны смещения от её начала).

Пользуясь этими данными можно сделать вывод о том, какие поля футера проверяет bootmgr и какие ошибки он выбрасывает. При корректном VHD образе данная функция возвращает ноль, в иных случаях расклад таков

Полученная мной информация решила спор возникший с коллегой по форуму, на котором обсуждалась методика загрузки Windows с VHD. Я его проиграл, считая что образы, созданные VirtualBox не будут грузится с помощью bootmgr. VirtualBox, создавая такие образы пишет все поля в соответствии со спецификацией Microsoft, кроме поля creator_application, куда записано win в оригинальном образе и vbox в случае с виртуалбоксом. Но это поле не проверяется bootmgr-ом, так что диски работают, а у меня они не работали по совсем другой причине, которая является предметом совсем другой истории.

Заключение

Возможно, статья несколько сумбурна. Но, она говорит о том, что горшки обжигают не боги, а отладка низкоуровневого кода Windows лишь дело техники. Интересующую вас информацию всегда можно получить, приложив к этому голову и руки. В этом тексте я попытался обобщить разрозненную информацию, собранную мной в сети по вопросам отладки bootmgr. Надеюсь что у меня это получилось, благодарю всех читателей за внимание и.

Источник