使用BIOS 扩展 Int 13H 中断对硬盘进行读写
2009-08-20 20:09
要把操作系统等代码装载到内存中，就得读写硬盘。现在硬盘都很大了，所以就用扩展的INT 13H 来读写硬盘吧。
下面使用NASM汇编语言、ALINK 链接器进行编译链接。在虚拟机的实模式DOS中测试。
汇编程序：A.asm
gment _TEXT；代码段
..start: ；程序入口点
mov ax,_DATA
mov ds,ax
mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,stacktop
call CheckInt13H ；调用该函数 检验扩展 13H 功能是否存在
call ExInt13H ；这个是进行读写功能的函数
；在DOS中结束的系统调用
programend:
mov ax,0x4c00
int 0x21
CheckInt13H: ；这个是检验扩展 13H 功能是否存在的函数。
mov ah,0x41; 功能号是 41H
mov bx,55aah; 入口参数之一
mov dl,81H; 第二个参数表示要测试的 驱动器， 80H 是第一块硬盘，则81H是第二块……
int 13H;
cmp bx,0xAA55; 如果存在扩展 13H 功能，则bx==AA55H
jnz NotSupport; ；检测结果是不支持，跳到下面显示不支持的信息。
push SupportEx13hMsg; 检测结果是支持，显示支持的信息。^_^
call display
add sp,2
ret
NotSupport:
push NotSupportEx13hMsg
call display
add sp,2
ret
ExInt13H:; 这个函数是对硬盘进行读（ah=42H）或写（ah=43H）的操作
；下面是填写地址包
mov byte [PacketSize],10h; 地址数据包的大小，规定是10h，也可能有其他版本
mov byte [Rerved],0; 这个是保留位=0
mov word [BlockCount],1; 要传输的数据块数量(扇区数).这里测试1个扇区
mov word [BufferOff], buf; 缓冲区的偏移值 2B
mov word [BufferSeg],g buf; 缓冲区的段:2B
mov dword [BlockNum],00H; 磁盘起始绝对块地址(扇区) 8B，但这里只赋一部分，其余为0。读或写0扇区
mov dword [BlockNum+4],00H;
mov ah,0x43; 操作模式,42H 是读，43H 是写
mov al,0; 在写操作时有意义： 0 为无写校验，1为有
mov dl,81H; 驱动器 80H 是第一块硬盘
mov bx,g DiskAddressPacket; 地址数据包的段值
push ds
mov ds,bx ;
mov si,DiskAddressPacket; 总之磁盘地址数据包地址要这样表示：DS:SI,
int 13H;
pop ds
; 如果 ah ==0 则表示成功
test ah,ah
jnz faild
push SuccessMsg
call display;
add sp,2
ret
faild:
push NotSuccessMsg
call display
add sp,2
ret
鹰志；下面是显示字符串的函数。需要字符串地址参数.使用C风格
_display:
display:
push bp
mov bp,sp
;sub sp,0x40 ; 64 bytes 局部变量空间
mov bx,[bp+4] ; first parameter to function
.loop:
mov al,[bx] ; 装入一个字节到al
mov cx,bx
or al,al ; al=0则表明这个字符串结束
j
z dind ; 跳到最后返回
mov ah, 0eh ; 0eh是显示功能号
mov bx, 7 ; 颜色
int 10h
mov bx,cx
inc bx
jmp .loop
dind:
mov sp,bp ; undo "sub sp,0x40" above
pop bp
ret
gment _DATA align=16 ;16位对齐
SupportEx13hMsg db 'Support Ex13h.',13,10,0
NotSupportEx13hMsg db 'Not Support Ex13h.',13,10,0
SuccessMsg db 'Read success.',13,10,0
NotSuccessMsg db 'Not Read.',13,10,0
buf resb 1024
；扩展 INT 13H 地址数据包
DiskAddressPacket:; 0
PacketSize db 10H;; +0
Rerved db 0;+1 这个一定为0
BlockCount dw 0;+2 要传输的扇区数
BufferOff dw 0;+4 传输缓冲地址(gment:offt)
BufferSeg dw 0;+6
BlockNum dq 0;+8 磁盘起始绝对块地址
gment stack stack
resb 64
stacktop:；栈顶在此
磁盘地址数据包 Disk Address Packet (DAP)
DAP 是基于绝对扇区地址的, 因此利用 DAP, Int13H 可以轻松地逾
越 1024 柱面的限制, 因为它根本就不需要 CHS 的概念.
DAP 的结构如下:
请假条的写法
struct DiskAddressPacket
{
BYTE PacketSize; // 数据包尺寸(16字节)
BYTE Rerved; // ==0
WORD BlockCount; // 要传输的数据块个数(以扇区为单位)
南浔古镇好玩吗DWORD BufferAddr; // 传输缓冲地址(gment:offt)
QWORD BlockNum; // 磁盘起始绝对块地址
};
PacketSize 保存了 DAP 结构的尺寸, 以便将来对其进行扩充. 在目前使用的扩展 Int13H 版本中PacketSize 恒等于 16. 如果它小于16, 扩展 Int13H 将返回错误码( AH=01, CF=1 ).
BlockCount 对于输入来说是需要传输的数据块总数, 对于输出来说是实际传输的数据块个数. BlockCount = 0 表示不传输任何数据块.
BufferAddr 是传输数据缓冲区的 32 位地址 (段地址：偏移量). 数据缓冲区必须位于常规内存以内(1M).
BlockNum 表示的是从磁盘开始算起的绝对块地址(以扇区为单位),
与分区无关. 第一个块地址为 0. 一般来说, BlockNum 与 CHS 地址的关系是:
BlockNum = cylinder * NumberOfHeads +
head * SectorsPerTrack +
ctor - 1;
其中 cylinder, head, ctor 是 CHS 地址, NumberOfHeads 是磁盘的磁头数, SectorsPerTrack 是磁盘每磁道的扇区数.
也就是说 BlockNum 是沿着 扇区->磁道->柱面 的顺序记数的. 这一顺序是由磁盘控制器虚拟的, 磁盘表面数据块的实际排列顺序可能与此不同(如为了提高磁盘速度而设置的间隔因子将会打乱扇区的排列顺序).
C语言风格的汇编版本：
；扩展 INT13H
函数声明形式：(返回0表示成功，其他表示错误代码）
unsigned char ExInt13H(
unsigned short cmd,//0x42 是读操作,0x43 是写操作.
unsigned short driveNum, //驱动器号,80H是第一块硬盘
unsigned long startSector,//开始读写的扇区(低32位)
long startSector2,//开始读写的扇区(高32位)，一般为0，因为这么大的硬盘应该很少见
unsigned short ctorToDo,//要读写多少个扇区?
unsigned char far* buf,//数据缓冲区，数据缓冲区必须位于常规内存以内(1M).
short* BlockCount ); //该函数返回 传输的数据块数量即扇区数.
_ExInt13H:
push bp
mov bp,sp
mov byte [PacketSize],10h; 包的大小，规定是10h，也可能有其他版本
mov byte [Rerved],0; 这个是保留位
mov word bx,[bp+16];//要传输的数据块数量(扇区数)
mov word [BlockCount],1;bx;
mov word bx,[bp+18];//缓冲区 这个是偏移。在C代码中必须声明远指针如：char far* buffer
mov word [BufferOff],bx;
mov bx, [bp+20]; 这个是段
mov [BufferSeg],bx;
mov bx,[bp+8]; 磁盘起始绝对块地址(扇区) 8B
mov [BlockNum],bx;
mov bx,[bp+10];
mov [BlockNum+2],bx;
mov bx,[bp+12];
mov [BlockNum+4],bx;
mov bx,[bp+14];
mov [BlockNum+6],bx;
mov ah,[bp+4]; cmd //命令模式,42H 是读,43H 是写
mov al,0;/* 0 为无写校验，1为有 */
mov dl,[bp+6]; //第二个参数 驱动器 80H 是第一块硬盘
mov bx,g DiskAddressPacket ;DS段
push ds
mov ds,bx
mov si,DiskAddressPacke ;//磁盘地址数据包 的地址通过 DS:SI 传递，有些资料写成 ds:di 是错的.
围棋课程int 13H;
pop ds
；如果 ah=0 则表示成功.
mov al,ah
mov bx,[BlockCount]
mov [bp+22],bx；传输的数据数量(扇区数)
局部瘦腿mov sp,bp ; undo "sub sp,0x40" above
pop bp葡萄酒醒酒器
ret
在C代码中的用法，如：
extern void display(char* );//这个函数是汇编代码中的一个显示字符串的函数，这样就不用C的库函数了。
unsigned char ExInt13H(unsigned short cmd,//0x42 是读操作,0x43 是写操作.
unsigned short driveNum, //驱动器号,80H是第一块硬盘
unsigned long startSector,//开始读写的扇区(低32位)
long startSector2,//开始读写的扇区(高32位)，一般为0
unsigned short ctorToDo,//要读写多少个扇区?
unsigned char far* buf,//数据缓冲区，数据缓冲区必须位于常规内存以内(1M).
short* BlockCount ); //传输的数据块数量即扇区数.
unsigned char buf[1024]={0};//这个是要读写硬盘的缓冲区.写成局部变量可能链接时报错。
int checkExtInt13(char driveNum)
{//这个函数检查硬盘 是否支持 INT13H 扩展。返回1表示成功。
unsigned short _BX=0;
asm{
mov ah,0x41
mov dl,driveNum
mov bx,0x55aa;
int 0x13;
mov _BX,bx;
}
if(_BX==0xAA55) return 1;
el return 0;
//返回值在 ax 中.
}
void MAIN()
{
unsigned char statecode=0;//状态码，出错原因
short disk=0x81;//0x81 是第二块硬盘.这里是说"硬盘"，不是说分区.
short BlockCout=0;//传输的数据块数量
//先检查是否支持扩展的 int13h 中断，这个可
以操作大硬盘.
彩虹的寓意和象征
if(checkExtInt13(disk)!=0)
{
display("OK,the disk support EX13H.\r\n");
/
/读读看
display("Test Read:");
statecode=ExInt13H(0x42,disk,0,0,2, (char far *) buf,&BlockCout);//读操作、第二块硬盘、从第0个扇区开始读、读两个扇区的数据，存到buf
//statecode==0 表示成功，不为零则表示出错的代码
if(statecode==0) display("OK,Read Success!\r\n");
el display(int13Error(statecode));
}
//不支持
el display("bad luck,the disk NOT support EX13H.\r\n");
}
上面用到的一个出错代码函数如下：
/* 13中断的出错提示 */
char* msg0="OK,Success.\n";
char* msg01="Bad command.\n";
char* msg02 ="Address mark not found.\n";
char* msg03 ="Attempt to write to write-protected disk.\n";
char* msg04 ="Sector not found.\n";
char* msg05 ="Ret failed (hard disk).\n";
char* msg06 ="Disk changed since last operation.\n";
char* msg07 ="Drive parameter activity failed.\n";
char* msg08 ="Direct memory access (DMA) overrun.\n";
char* msg09 ="Attempt to perform DMA across 64K boundary.\n";
char* msg0A ="Bad ctor detected.\n";
char* msg0B ="Bad track detected.\n";
char* msg0C ="Unsupported track.\n";
暖的成语
char* msg10 ="Bad CRC/ECC on disk read.\n";
char* msg11 ="CRC/ECC corrected data error.\n";
char* msg20 ="Controller has failed.\n";
char* msg40 ="Seek operation failed.\n";
char* msg80 = "Attachment failed to respond.\n";
char* msgAA = "Drive not ready (hard disk only).\n";
char* msgBB = "Undefined error occurred (hard disk only).\n";
char* msgCC = "Write fault occurred.\n";
char* msgE0 = "Status error.\n";
char* msgFF = "Sen operation failed.\n";
char* msgB0 = "Media in drive not locked.\n";
char* msgB1 = "Media in drive locked.\n";
char* msgB2 = "Media portable.\n";
char* msgB3 = "Media being in u.\n";
char* msgB4 = "Count of lock overflow.\n";
char* msgB5 = "legal request of ejection failed.\n";
char* int13Error(unsigned char returnValue)
{
/* 基本13中断 */
switch(returnValue)
{
ca 0x01 : return msg01;
ca 0x02 : return msg02;
ca 0x03 : return msg03;
ca 0x04 : return msg04;
ca 0x05 : return msg05;
ca 0x06 : return msg06;
ca 0x07 : return msg07;
ca 0x08 : return msg08;
ca 0x09 : return msg09;
ca 0x0A : return msg0A;
ca 0x0B : return msg0B;
ca 0x0C : return msg0C;
ca 0x10 : return msg10;
ca 0x11 : return msg11;
ca 0x20 : return msg20;
ca 0x40 : return msg40;
ca 0x80 : return msg80;
ca 0xAA : return msg
AA;
ca 0xBB : return msgBB;
ca 0xCC : return msgCC;
ca 0xE0 : return msgE0;
ca 0xFF : return msgFF;
/* 扩展的13中断 */
ca 0xB0 : return msgB0;
ca 0xB1 : return msgB1;
ca 0xB2 : return msgB2;
ca 0xB3 : return msgB3;
ca 0xB4 : return msgB4;
ca 0xB5 : return msgB5;
}
return msg0;
}
注意上面写的汇编程序是小模式内容。如果要在大模式内存中使用，要调整参数的偏移值，第一个参数是BP+6而不是BP+4，另外用 retf 返回。
