Windows XPでのAFT対応ディスクの使用

0. 背景

現在、Windows のサブ環境として、Windows XP を Linux とマルチ・ブートできるようにしている。Windows 環境は MS Office 文書の編集くらいにしか使用しないため使用頻度が低く、その障害時用のサブ環境となると使用頻度はさらに低い。
しかし、Windows XP は Windows にしてはディスク使用量が少なく、動作も軽いため、今もインストールしたままにしている。

先日、この Windwows XP が使用するハードディスクに障害が発生し、ハードディスクの交換を行った。AFT 未対応のハードディスクから AFT 対応のハードディスクへの変更である。

そこで、AFT の機能を使用するため、Windows XP のブートセクタを 63 から 2048 に変更したところ、ブートできない状況となってしまった。

現在サポートされている Windows では問題とならないことではあるが、問題の解決に手間取ったため、備忘録として発生事象と対応方法をまとめてみた。

1. 発生事象

ハードディスクの交換後、Windows XP のブートセクタを 63 から 2048 に変更したところ、ブートできなくなった。

[エラーメッセージ]
A disk read error occurred
Press Ctrl + Alt + Delete to restart

・パーティションのサイズ(セクタ数)はハードディスクの交換前と同じである。
・Linux の GRUB から Windows XP をブートしている。
・パーティションの作成、ファイルシステム(NTFS)の作成は Linux 上で実施。
・バックアップ・データのリストアも Linux 上で実施。

2. 原因

C: ドライブ用のパーティションの PBR(Partition Boot Record) にブートセクタの位置情報が保存されており、この値がパーティションの開始セクタと一致していないためである。

3. 対処方法

下記の手順により、PBR の情報を修正する。

(1) 当該パーティションをフォーマットする(FS type: ntfs)。

# mkfs.ntfs /dev/sda1
または
# mkfs.ntfs -f /dev/sda1

-f オプションを指定した場合には、下記のように動作する。
・ボリュームの 0 クリアをしない。
・セクタの異常の有無をチェックしない。
・このため、フォーマットに要する時間を短縮できる。

(2) 上記パーティションのフォーマット直後の PBR を保存する。

# dd if=/dev/sda1 of=/tmp/pbr.dat bs=512 count=1

(3) 上記パーティションにバックアップ・データをリストアする。

今回は、ntfsclone で取得したバックアップ・データを使用する。

(4) 上記パーティションの PBR の先頭 32 バイトを保存したデータで変更する。

# dd if=/tmp/pbr.dat of=/dev/sda1 bs=32 count=1

・PBR の先頭の 32 バイトには、下記のデータが含まれる。
　Jump instruction (3 バイト)
　OEM name (8 バイト)
　BPB: BIOS Parameter Block の一部 (25 バイト中の 21 バイト)
・実際に修正が必要な項目は、下記の通りである。
　BPB の Hidden Sectors (18-21 の 4 バイト) … ブートセクタの位置情報

4. 備考
4-1. NTFS の PBR (512 バイト) のデータ項目

(1) Jump Instruction (3 バイト)

(2) OEM ID (8 バイト)

(3) BPB: BIOS Parameter Block (25 バイト)

(a) 1 セクタ当たりのバイト数 (2 バイト)
(b) 1 クラスタ当たりのセクタ数 (1 バイト)
(c) 予約セクタ (2 バイト)
(d) 常に 0 (3 バイト)
(e) 未使用 (2 バイト)
(f) メディア・ディスクリプタ (1 バイト)
(g) 常に 0 (2 バイト)
(h) 1 トラック当たりのセクタ数 (2 バイト)
(i) ヘッド数 (2 バイト)
(j) Hidden Sectors (4 バイト)
(k) 未使用 (4 バイト)

(4) Extended BPB (48 バイト)

(a) 未使用 (4 バイト)
(b) 総セクタ数 (8 バイト)
(c) $MFT の開始クラスタ番号 (8 バイト)
(d) $MFTMirr の開始クラスタ番号 (8 バイト)
(e) 1 ファイル・レコード・セグメント当たりのクラスタ数 (4 バイト)
(f) 1 インデックス・ブロック当たりのクラスタ数 (4 バイト)
(g) ボリュームのシリアル番号 (8 バイト)
(h) チェックサム (4 バイト)

(5) Bootstrap Code (426 バイト)

(6) End of Sector Marker (2 バイト)

4-2. NTFS の PBR 内の Hidden Sectors (4 バイト) の取得

# dd if=/dev/sda1 of=/tmp/pbr.dat bs=512 count=1
# od -A x -t x -j 28 -N 4 /tmp/pbr.dat