仮想CD機能付きポータブルHDD HD-PSGU2で遊ぶ

はじめに

さて、皆様は仮想CDドライブ機能付きポータブルHDDというものをご存じでしょうか。
DistroHopperな方やベータ版OSをいち早く試したい方、廃品業者から仕入れたPCにOSを入れて売りさばくのが趣味の方は既にお持ちかと思いますが、光学メディアのイメージファイルを入れておくと、USB CD/DVDドライブとして振舞ってくれる便利な道具です。
代表的なものには、ioddやZALMAN製のケース単体で売っていて好きなHDDを入れて使うもの、BUFFALOやIODATA製のユーティリティが内蔵されたもの、似たような仕組みのものとしてはLTEモデムやモバイルルーターのドライバが入っていないときに自動でロードされるドライバCDも、広義の外付けの仮想CDドライブの範囲に含まれるでしょう。

私もZALMAN ZM-VE200を持っていて便利に使っているのですが、ギーク・オタクというのは便利なものを持つと予備が欲しくなってしまう生き物でして、つい魔が差してBUFFALO HD-PSGU2の「ケースだけ」を買ってしまったのでした。それが内蔵HDDの先頭をコピーしないと仮想CD機能は使えない、FAT32上にある（つまり4GBまでの）isoファイルしかマウントできないという、いわくつきのものであることを知っているにもかかわらず…

要約：この記事を読めばHD-PSGU2のケースだけ手に入れても仮想CDドライブとして使用でき、4GB以上のイメージもマウントできるようになります。

お散歩してみる

お散歩するって言ったって、肝心のHDDがありませんので、フリマに出てくるのを虎視眈々と待ち、ディスク入りのものを入手。この時点ですでに試合に負けて勝負にも負けているのですが、気にせず続けましょう。一通り説明書通りに動作することを確かめてから、HDDを取り出します。

HDD単体でPCに接続し、先頭を256MiBほどダンプしたものをHD-PSGU2.BINとしましょう。
HDDを換装した方の情報によると、先頭512256セクタまでがユーティリティエリアで不可視となっており、その次のセクタからがHDDとして認識するとのことでしたので、まずはそれを確認してみます。

$ hexdump -C -s 262275072 -n 512 HD-PSGU2.BIN
0fa20000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0fa201b0  00 00 00 00 00 00 00 00  ce 2c 8d 2f 00 00 00 20  |.........,./... |
0fa201c0  21 00 0c fe ff ff 00 08  00 00 80 72 f1 0d 00 00  |!..........r....|
0fa201d0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0fa201f0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 55 aa  |..............U.|
0fa20200

ビンゴ。MBRのパーティションテーブルがいました。
ここからCDとして認識される容量250MiBを引くと、131072バイト。とりあえず先頭から見て行ってみましょう。

$ hexdump -C -n 131072 HD-PSGU2.BIN
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001e00  00 00 00 00 00 00 00 00  50 31 00 0c 00 d1 07 00  |........P1......|
00001e10  88 ff 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00001e20  00 01 00 00 00 d0 07 00  0f 05 02 00 5c 13 00 00  |............\...|
00001e30  42 55 46 46 41 4c 4f 20  56 69 72 74 75 61 6c 2d  |BUFFALO Virtual-|
00001e40  43 44 28 75 74 69 6c 29  30 32 30 30 02 02 00 01  |CD(util)0200....|
00001e50  00 21 03 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |.!..............|
00001e60  42 55 46 46 41 4c 4f 20  56 69 72 74 75 61 6c 2d  |BUFFALO Virtual-|
00001e70  43 44 28 75 73 65 72 29  30 32 30 30 ff 0f 00 00  |CD(user)0200....|
00001e80  44 41 54 41 20 20 20 20  20 20 20 10 53 59 53 54  |DATA       .SYST|
00001e90  45 4d 20 20 42 49 4e 20  00 00 00 00 00 00 00 00  |EM  BIN ........|
00001ea0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00020000

ここにしかデータはいませんが、あなたが泉に落とした斧ですという雰囲気を醸し出しています。
ジーっと見てたら、どこが大事かはわかりましたね！あとはエンディアンをひっくり返して答え合わせです。

オフセット	データ	Hex	Dec	意味
1e0c	00 d1 07 00	7D100h	512256	先頭の不可視領域（セクタ）
1e20	00 01 00 00	100h	256	ユーティリティCD-ROM領域のオフセット（セクタ）
1e24	00 d0 07 00	7D000h	512000	ユーティリティCD-ROM領域のサイズ（セクタ）

この値を書き換えれば、HDD上の任意の領域をユーティリティCD-ROMのかわりにマウントできそうです。

完成

250GBのHDDの末尾に確保するとして、こうしましょう。

オフセット	データ	Hex	Dec	意味
1e0c	00 04 00 00	400h	1024	先頭の不可視領域（セクタ）
1e20	00 10 23 1c	1C231000h	472059904	CD-ROM領域のオフセット（セクタ）
1e24	70 49 f9 00	f94970h	16337264	CD-ROM領域のサイズ（セクタ）

設定データはこうなります。

$ hexdump -C HD-PSG250U2_end.BIN
00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001e00  00 00 00 00 00 00 00 00  50 31 00 0c 00 04 00 00  |........P1......|
00001e10  88 ff 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00001e20  00 10 23 1c 70 49 f9 00  0f 05 02 00 5c 13 00 00  |..#.pI......\...|
00001e30  42 55 46 46 41 4c 4f 20  56 69 72 74 75 61 6c 2d  |BUFFALO Virtual-|
00001e40  43 44 28 75 74 69 6c 29  30 32 30 30 02 02 00 01  |CD(util)0200....|
00001e50  00 21 03 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |.!..............|
00001e60  42 55 46 46 41 4c 4f 20  56 69 72 74 75 61 6c 2d  |BUFFALO Virtual-|
00001e70  43 44 28 75 73 65 72 29  30 32 30 30 ff 0f 00 00  |CD(user)0200....|
00001e80  44 41 54 41 20 20 20 20  20 20 20 10 53 59 53 54  |DATA       .SYST|
00001e90  45 4d 20 20 42 49 4e 20  00 00 00 00 00 00 00 00  |EM  BIN ........|
00001ea0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00002000

これをHDDの先頭に書き込んで……目的のイメージファイルもddで流し込みます。
できました。5.7GBほどあるWindows11 2024H2のイメージがマウントされています。ここに内蔵ユーティリティ以外が表示される想定はないでしょうから、文字がはみ出しちゃって埋もれていますね。

イメージ領域は必ずしも不可視領域内になくても良いため、HDDの末尾に領域と一致するようにパーティションを作成し隠し属性をつけておき、パーティションにisoイメージをddでコピーして入れ替えるといった運用にすることで、イメージを入れ替える際に分解してHDDを繋ぎかえる必要はなくなります。

$ sudo parted /dev/sdd
(parted) mkpart primary fat32 472058880s -1s
(parted) set 3 hidden on

パーティションテーブルで指定するセクタ番号は、HDD上の絶対セクタより不可視領域として設定したセクタ数分オフセットしていることに注意しましょう。

セクタ0にパーティションテーブルがあると仮想CD-ROM機能が無効になってしまうため、不可視領域をゼロにして使うことはできません。15セクタ目に設定領域があるので、これを変更してしまわないよう最低でも16以上としておくのが良いでしょう。既存のパーティションがなければ、2048とすれば1MiBアライメントへの影響がなく良いかもしれません。

おまけ

中身入りのHDDを入手できた方は、一応ユーティリティ領域も切り出してしておきましょう。

$ dd if=HD-PSGU2.BIN of=HD-PSGU2.iso bs=131072 skip=1 count=2000

ユーティリティは、MobileLaunch.exeが常駐し、そこからドライブ2割り当てツールであるVCDUTK.exeを呼び出す仕組みとなっていますが、VCDUTL.exeはそのまま実行しても機能してくれません。
常駐させずに使いたいときは、HDDの先頭に確保したFAT32領域に配置したうえで、バッチファイルから

%~d0¥DATA¥VCDUTL¥VCDUTL.exe /SETUP:%~d0¥DATA¥SYSTEM.BIN /IMAGE:"%~d0¥DATA¥CD images"

などと呼んであげると起動してくれます。これらのツールはスイッチが1の位置の時しか動作しませんので、¥DATA¥SYSTEM.BINを直接書き換えたほうが早いかもしれません。

$ hexdump -C SYSTEM.BIN
00000000  00 00 00 00 50 32 58 02  01 00 00 00 00 00 00 00  |....P2X.........|
00000010  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00000030  44 41 54 41 20 20 20 20  20 20 20 10 43 44 49 4d  |DATA       .CDIM|
00000040  41 47 7e 31 20 20 20 10  44 45 42 49 41 4e 7e 32  |AG~1   .DEBIAN~2|
00000050  49 53 4f 20 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |ISO ............|
00000060  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00000200

SYSTEM.BINの中身は、マウントするイメージファイルのSFNのパスが書いてあるだけです。これがわかれば2番目の仮想CDドライブもユーティリティなしでマウントできそうですね！
2番目の仮想CDドライブはオフセット指定ではなく、ファームウェアがFAT32を解釈して動作しているようです。
オフセット06hにある58 02 は600秒で省電力に入るという設定のようです。デフォルトは00 00（無効？）

物足りない方へ

HD-PSGU2に使用されているJmicronのSATA-USBブリッジ、中のマイクロコントローラーはi8051らしいですよ……

この記事は、逆アセンブルを伴う改造行為を推奨するものではありません