BIOS int 13h не может прочитать после первой дорожки

Я пытаюсь загрузить номер сектора из [head = 0, cilinder(track) = 1, sector = 1] с дискеты, используя прерывание BIOS 13h, из моего загрузчика fat12.

Я использую подпрограмму read_sectors, чтобы прочитать сектор и загрузить его в es:bx.

Этот код хорошо работает с любым сектором из первой дорожки, но он читает только 0 с любого сектора из других дорожек, в то время как эти сектора фактически заполнены. Например, в секторе 18 cx равно 0x0041, что верно. Проблема в том, что прерывание устанавливает CF, говоря, что есть ошибка. Он также устанавливает ah (код возврата) в 1 и al(чтение секторов) в 1.

Это полный файл загрузчика.asm

bits 16
org 0

start: jmp load

nop
OEM:                    DB "ptiaOS  "
bytesPerSector:     DW 512
sectorsPerCluster:  DB 1
reservedSectors:    DW 1
numberOfFATs:       DB 2
rootEntries:        DW 224
totalSectors:       DW 2880
media:              DB 0xf8
sectorsPerFAT:      DW 9
sectorsPerTrack:    DW 18
headsPerCylinder:   DW 2
hiddenSectors:      DD 0
totalSectorsBig:        DD 0
driveNumber:            DB 0
unused:         DB 0
extBootSignature:   DB 0x29
serialNumber:           DD 0xa0a1a2a3
volumeLabel:            DB "PTIAOS FLP "
fileSystem:             DB "FAT12   "

load:
  ;The bootloader is loaded at the address 0x7C00 and is 0x200 (512) bytes long
  cli
  mov ax, 0x07C0 ; setup registers to point to our segment
  mov ds, ax
  mov es, ax
  mov fs, ax
  mov gs, ax
  sti

  mov si, hello_string
  call prints

  mov si, try_string
  call prints

  mov ax, 18
  call lba_to_chs

  mov al, 2
  mov bx, 0x200
  call read_sectors

  mov si, success_string
  call prints

  mov si, 0x200
  call prints

  cli
  hlt ;halt



;--------DATA--------
hello_string db `Hi, bootloader of ptiaOS here\n\r`, 0
success_string db `Successfully loaded from floppy\n\r`, 0
try_string db `Loading more data from floppy...\n\r`, 0
;CHS position of the sector to read
sector_number db 0 ;1 is the first (they're 18 per track)
cilinder_number db 0 ;track number: 0 is the first (they're 80 per side)
head_number db 0 ;0 is the first (the're 2)

;---SOTTOPROGRAMMI---
;print a 0-terminated string pointed by ds:si
prints:
  mov ah, 0x0E ;dico all'interrupt del BIOS video di eseguire la funzione di stampa [al: carattere, bh: pagina] 
  .prints_printchar:
    lodsb ;al = *(si++)
    cmp al, 0
    je .prints_end ;if(al == 0) goto print_string_end
      int 0x10 ;chiamo l'interrupt di i/o dello schermo, con ah = 0x0E per stampare il carattere in al
      jmp .prints_printchar
  .prints_end:
  ret


 ;Read sectors from floppy at the address specified by CHS variables, and load them in es:bx
read_sectors:
  mov ah, 0x02 ;function 0x02, interrupt 0x13: read sectors
  ;al (the number of sectors to read), es:bx (destination) are set as arguments
  xor cx, cx
  mov cl, [cylinder_number]
  shl cl, 6
  or cl, [sector_number]
  mov dh, [head_number]
  mov dl, 0
  int 0x13
  jnc .sectors_read_successfully ;CF = 0 if no errors, 1 otherwise
  ;if errors occured, try to reset floppy
  .flp_reset:
    mov ah, 0 ;function 0, interrupt 0x13: reset disk
    mov dl, 0 ;disk to reset: 0=floppy
    int 0x13
    jc .flp_reset ;CF = 0 if no errors, 1 otherwise
  jmp read_sectors
  .sectors_read_successfully:
  ret

lba_to_chs:
  mov cx, ax

  mov bl, [sectorsPerTrack]
  div bl
  inc ah ;ah = lba % 18 + 1
  mov byte [sector_number], ah

  mov ax, cx
  mov bl, [sectorsPerTrack]
  div bl ;al = lba / 18
  cbw ;ax = lba / 18
  mov bl, [headsPerCylinder]
  div bl ;al = lba / 18 / 2; ah = lba / 18 % 2
  mov byte [cilinder_number], ah
  mov byte [head_number], al

  ret

times 510-($-$$) db 0
dw 0xAA55

Я запускаю этот код на qemu из Ubuntu и компилирую его

nasm -f bin -o ptiaos.bin ptiaboot.asm
nasm -f bin -o BSTAGE2.SYS blstage2.asm

mkdir floppy
dd status=noxfer conv=notrunc if=ptiaos.bin of=ptiaos.flp
sudo mount -o loop ptiaos.flp floppy
sudo cp BSTAGE2.SYS floppy

sleep 0.1
sudo umount floppy
rm BSTAGE2.SYS
rm ptiaos.bin
rmdir floppy

1 ответ

Решение

Я собираюсь предложить исправить, но с одним предположением. Похоже, что lba_to_chs предназначен для работы с дисками меньшего размера, где число цилиндров не превышает 0xff (255). Это хорошо для обычных размеров дискет, так как число цилиндров, как правило, будет намного меньше.

Прежде всего, в этом коде есть ошибка:

  mov ax, cx
  mov bl, [sectorsPerTrack]
  div bl ;al = lba / 18
  cbw ;ax = lba / 18
  mov bl, [headsPerCylinder]
  div bl ;al = lba / 18 / 2; ah = lba / 18 % 2
  mov byte [cilinder_number], ah
  mov byte [head_number], al

В последнем разделе AL должен содержать номер цилиндра, а AH должен содержать номер головки. В вашем коде вы изменили это. Последние две строки должны были прочитать:

  mov byte [cilinder_number], al
  mov byte [head_number], ah

Учитывая предположение о цилиндрах, не превышающих 255, можно немного изменить код read_sector. INT 13h AH = 02h требует, чтобы номер цилиндра и номер сектора были помещены в CX следующим образом:

CX =       ---CH--- ---CL---
cylinder : 76543210 98
sector   :            543210

Они также дают это уравнение для битовой манипуляции:

CX: = ( (цилиндр и 255) шл 8) или ( (цилиндр и 768) шр 2) или сектор;

Поскольку наши цилиндры не будут превышать 255, уравнение сводится к:

CX: = ( (цилиндр и 255) шл 8) или сектор;

Это то же самое, что просто хранить цилиндр в CH и сектор в CL. Итак, код, который вы использовали для настройки CX (CL и CH), выглядит так:

  mov ah, 0x02 ;function 0x02, interrupt 0x13: read sectors
  ;al (the number of sectors to read), es:bx (destination) are set as arguments
  xor cx, cx
  mov cl, [cylinder_number]
  shl cl, 6
  or cl, [sector_number]
  mov dh, [head_number]
  mov dl, 0
  int 0x13

Будет выглядеть примерно так:

  mov ah, 0x02 ;function 0x02, interrupt 0x13: read sectors
  ;al (the number of sectors to read), es:bx (destination) are set as arguments mov ch, [cilinder_number]
  mov ch, [cilinder_number]
  mov cl, [sector_number]
  mov dl, 0
  mov dh, [head_number]
  int 0x13

Приведенный выше код имеет еще один недостаток, и это то, что регистр DL устанавливается в 0. Это номер диска, с которого читается сектор. Это должно быть установлено на номер диска, который BIOS передает в DL нашему загрузчику, когда он переходит на адрес памяти 0x07c00. Мы должны сохранить это значение при запуске и затем скопировать его в DL при чтении сектора. Это позволяет нам загружаться с диска, который, возможно, не был первой загрузочной дискетой (диск с номером 0x00).

Код можно изменить, добавив переменную boot_drive в вашу область данных:

boot_drive db 0

После инициализации регистров сегментов сохраните переданный в наш загрузчик DL (загрузочный диск) с помощью:

mov [boot_drive], dl

И тогда в load_sector меняются:

mov dl, 0

чтобы:

mov dl, [boot_drive]

Окончательный код после всех предложенных исправлений и изменений может выглядеть примерно так:

bits 16
org 0

GLOBAL main
main:
start: jmp load

nop
OEM:                    DB "ptiaOS  "
bytesPerSector:     DW 512
sectorsPerCluster:  DB 1
reservedSectors:    DW 1
numberOfFATs:       DB 2
rootEntries:        DW 224
totalSectors:       DW 2880
media:              DB 0xf8
sectorsPerFAT:      DW 9
sectorsPerTrack:    DW 18
headsPerCylinder:   DW 2
hiddenSectors:      DD 0
totalSectorsBig:        DD 0
driveNumber:            DB 0
unused:         DB 0
extBootSignature:   DB 0x29
serialNumber:           DD 0xa0a1a2a3
volumeLabel:            DB "PTIAOS FLP "
fileSystem:             DB "FAT12   "

load:
  ;The bootloader is loaded at the address 0x7C00 and is 0x200 (512) bytes long
  cli
  mov ax, 0x07C0 ; setup registers to point to our segment
  mov ds, ax
  mov es, ax
  mov fs, ax
  mov gs, ax
  sti
  mov [boot_drive], dl

  mov si, hello_string
  call prints

  mov si, try_string
  call prints

  mov ax, 18
  call lba_to_chs

  mov al, 1
  mov bx, 0x200
  call read_sectors

  mov si, success_string
  call prints

  mov si, 0x200
  call prints

  cli
  hlt ;halt



;--------DATA--------
boot_drive db 0
hello_string db `Hi, bootloader of ptiaOS here\n\r`, 0
success_string db `Successfully loaded from floppy\n\r`, 0
try_string db `Loading more data from floppy...\n\r`, 0
;CHS position of the sector to read
sector_number db 0 ;1 is the first (they're 18 per track)
cilinder_number db 0 ;track number: 0 is the first (they're 80 per side)
head_number db 0 ;0 is the first (the're 2)

;---SOTTOPROGRAMMI---
;print a 0-terminated string pointed by ds:si
prints:
  mov ah, 0x0E ;dico all'interrupt del BIOS video di eseguire la funzione di stampa [al: carattere, bh: pagina]
  .prints_printchar:
    lodsb ;al = *(si++)
    cmp al, 0
    je .prints_end ;if(al == 0) goto print_string_end
      int 0x10 ;chiamo l'interrupt di i/o dello schermo, con ah = 0x0E per stampare il carattere in al
      jmp .prints_printchar
  .prints_end:
  ret
;Read sectors from floppy at the address specified by CHS variables, and load them in es:bx
read_sectors:
  mov ah, 0x02 ;function 0x02, interrupt 0x13: read sectors
  ;al (the number of sectors to read), es:bx (destination) are set as arguments  mov ch, [cilinder_number]
  mov ch, [cilinder_number]
  mov cl, [sector_number]
  mov dl, [boot_drive]
  mov dh, [head_number]
  int 0x13
  jnc .sectors_read_successfully ;CF = 0 if no errors, 1 otherwise
  ;if errors occured, try to reset floppy
  .flp_reset:
    mov ah, 0 ;function 0, interrupt 0x13: reset disk
    mov dl, 0 ;disk to reset: 0=floppy
    int 0x13
    jc .flp_reset ;CF = 0 if no errors, 1 otherwise
  jmp read_sectors
  .sectors_read_successfully:
  ret

lba_to_chs:
  mov cx, ax

  mov bl, [sectorsPerTrack]
  div bl
  inc ah ;ah = lba % 18 + 1
  mov byte [sector_number], ah

  mov ax, cx
  mov bl, [sectorsPerTrack]
  div bl ;al = lba / 18
  cbw ;ax = lba / 18
  mov bl, [headsPerCylinder]
  div bl ;al = lba / 18 / 2; ah = lba / 18 % 2
  mov byte [cilinder_number], al
  mov byte [head_number], ah

  ret

times 510-($-$$) db 0
dw 0xAA55
Другие вопросы по тегам