读取磁盘：CHS方式

BIOS读取磁盘

读取磁盘也是调用BIOS：

中断命令: INT 13H

读取扇区的入口参数为

AH = 02H 功能参数，读取扇区

AL = 扇区数

CH = 柱面

CL = 扇区

DH = 磁头

DL = 驱动器号，00H_{7FH：软盘驱动器号；80H}0FFH：硬盘驱动器号

ES:BX = 缓冲区的地址

出口参数

CF = 0: 操作成功，AH = 00H，AL = 传输的扇区数

否则，AH = 状态代码

定义磁盘读取函数

1. 读取一个扇区

; ------------------------------------------------------------------------

; 读取一个扇区函数:ReadDisk0

; ------------------------------------------------------------------------

; 参数:ES:BX 缓冲区地址，CH柱面，DH磁头，CL扇区

; ------------------------------------------------------------------------

ReadDisk0:

	MOV	SI,0				;初始化读取失败次数，用于循环计数

    ;为了防止读取错误，循环读取5次

    ;调用BIOS读取一个扇区

    ReadFiveLoop:

			MOV	AH,0x02				;BIOS中断参数：读扇区

			MOV	AL,1				;BIOS中断参数：读取扇区数

			MOV	BX,0

			MOV	DL,0x00				;BIOS中断参数：设置读取驱动器为软盘

			INT	0x13				;调用BIOS中断操作磁盘：读取扇区

			JNC	ReadEnd				;条件跳转，操作成功进位标志=0。则跳转执行ReadNextSector

			inc	si				;循环读取次数递增+1

			CMP	SI,5				;判断是否已经读取超过5次

			JAE	LoadError			;上面cmp判断(>=)结果为true则跳转到DisplayError

			MOV	AH,0x00				;BIOS中断参数：磁盘系统复位

			MOV	DL,0x00				;BIOS中断参数：设置读取驱动器为软盘

			INT	0x13				;调用BIOS中断操作磁盘：磁盘系统复位

			JMP	ReadFiveLoop

	;扇区读取完成

	ReadEnd:

			RET

2. 读取多个扇区

读取时要根据扇区<磁头<柱面的方式来读取。继续添加代码，读取18个扇区：（即完整的读取了一个柱面）。

代码如下：

3. 读取多个柱面

继续添加代码，读取10个柱面。

然后调用函数

	;读取磁盘初始化

		MOV	AX,DISC_ADDR/0x10	;设置磁盘读取的缓冲区基本地址为ES=0x820。[ES:BX]=ES*0x10+BX

		MOV	ES,AX				;BIOS中断参数：ES:BX＝缓冲区的地址

		MOV	CH,0				;设置柱面为0

		MOV	DH,0				;设置磁头为0

		MOV	CL,2				;设置扇区为2

	ReadSectorLoop:

		CALL ReadDisk0;			;读取一个扇区

转换LBA到CHS方式读取

; ==============================================

; 读取磁盘:Func_readCHS2LBA

; 参数:

; ebx 扇区逻辑号

; cx 读入的扇区数,8位

; es 读取到内存单元的地址

; ==============================================

.reset

    MOV	AH,0x00				;BIOS中断参数：磁盘系统复位

    MOV	DL,0x00				;BIOS中断参数：设置读取驱动器为软盘

    INT	0x13				;调用BIOS中断操作磁盘：磁盘系统复位

    ret

.readdisk

				;初始化读取失败次数，用于循环计数

	push cx

	MOV	cx,5	

    ;为了防止读取错误，循环读取5次

    ;调用BIOS读取一个扇区

    ReadFiveLoop:

			MOV	AH,0x02				;BIOS中断参数：读扇区

			MOV	AL,1				;BIOS中断参数：读取扇区数

			MOV	BX,0

			MOV	DL,0x00				;BIOS中断参数：设置读取驱动器为软盘

			INT	0x13				;调用BIOS中断操作磁盘：读取扇区

			JNC	.readok				;条件跳转，操作成功进位标志=0。则跳转执行ReadNextSector

			inc	si				;循环读取次数递增+1

			CMP	SI,5				;判断是否已经读取超过5次

			JAE	.readfail			;上面cmp判断(>=)结果为true则跳转到DisplayError

			call .reset

			loop ReadFiveLoop

    ;准备下一个扇区

    .readok:

            MOV AX,ES

            ADD AX,0x0020

            MOV	EX,AX				;内存单元基址后移0x20。[EX+0x20:]

            ADD CL,1				;读取扇区数递增+1

            CMP CL,18				;判断是否读取到18扇区

            JBE readdisk		;上面cmp判断(<=)结果为true则跳转到DisplayError	

     .readxx

     ;读取另一面磁头。循环读取柱面

		MOV CL,1				;设置柱面为0

		ADD DH,1				;设置磁头递增+1:读取下一个磁头

		CMP DH,2				;判断磁头是否读取完毕

		JB ReadSectorLoop		;上面cmp判断(<)结果为true则跳转到DisplayError

		MOV DH,0				;设置磁头为0

		ADD CH,1				;设置柱面递增+1;读取下一柱面

		CMP	CH,10				;判断是否已经读取10个柱面

		JB	readdisk		;上面cmp判断(<)结果为true则跳转到DisplayError

完整代码

最后，完整的boot.asm文件代码如下：

	;RATSBOOT

	;TAB=4

	;定义常量

	DISC_ADDR 		EQU 0x8000		;磁盘第一个扇区开始，加载到内存缓冲的地址

	SECTOR_NUM 		EQU 18		;读取扇区数

	CYLINDER_NUM	EQU	10			;读取柱面数

			ORG	0x7c00	;指明程序的偏移的基地址

	;以下这段是标准FAT32	格式软盘专用的代码

			JMP		Entry

			DB      0x90                ;nop,0x02

			DB      "RATSBOOT"          ;（8字节）启动区的名称可以是任意的字符串

			DW      512                 ;每个扇区（sector）的大小（必须为512 字节）

			DB      8                   ;簇（cluster ）的大小（每个簇为8个扇区）

			DW      584                 ;保留扇区数,包括启动扇区

			DB      2                   ;FAT的个数（必须为2）

			DW      0                   ;最大根目录条目个数

			DW      0                   ;总扇区数（如果是0，就使用偏移0x20处的4字节值）

			DB      0x00f8              ;磁盘介质描述

			DW      0                   ;（FAT16）每个文件分配表的扇区

			DW      63                  ;每个磁道扇区数

			dw      255                 ;磁头数

			dd      63                  ;隐藏扇区

			dd      3902913             ;磁盘大小，总共扇区数（如果超过65535，参见偏移0x13）

			dd      3804                ;每个文件分配表的扇区，3804个扇区

			dw      0                   ;Flagss

			dw      0                   ;版本号

			dd      2                   ;根目录启始簇

			dw      1                   ;FSInfo扇区

			dw      6                   ;启动扇区备份

			times 12 db 0               ;保留未使用

			DW      0                   ;操作系统自引导代码

			db      0x80                ;BIOS设备代号

			db      0                   ;未使用

			db      0x29                ;标记

			DD      0xffffffff          ;序列号

			DB      "HELLO-OS   "       ;(11字节)磁盘名称，卷标。字符串长度固定

			DB      "FAT32   "          ;(8字节)FAT文件系统类型。 0x52

			times 12 db 0

	;程序核心内容

	Entry:

			MOV	AX,0				;初始化寄存器

			MOV	SS,AX

			MOV	SP,0x7c00

			MOV	DS,AX

			MOV DI,StartMessage	;将Message1段的地址放入SI

			CALL DisplayStr		;调用函数

			MOV DI,BootMessage	;将Message1段的地址放入SI

			ADD DH,1

			CALL DisplayStr		;调用函数

	;读取磁盘初始化

			MOV	AX,DISC_ADDR/0x10	;设置磁盘读取的缓冲区基本地址为ES=0x820。[ES:BX]=ES*0x10+BX

			MOV	ES,AX				;BIOS中断参数：ES:BX＝缓冲区的地址

			MOV	CH,0				;设置柱面为0

			MOV	DH,0				;设置磁头为0

			MOV	CL,1				;设置扇区为2

	ReadSectorLoop:

			CALL ReadDisk0;			;读取一个扇区

	;准备下一个扇区

	ReadNextSector:

			MOV	AX,ES

			ADD	AX,0x0020

			MOV	ES,AX				;内存单元基址后移0x20(512字节)。[ES+0x20:]

			ADD	CL,1				;读取扇区数递增+1

			CMP	CL,SECTOR_NUM		;判断是否读取到18扇区

			JBE	ReadSectorLoop		;上面cmp判断(<=)结果为true则跳转到DisplayError

	;读取另一面磁头。循环读取柱面

			MOV	CL,1				;设置柱面为0

			ADD	DH,1				;设置磁头递增+1:读取下一个磁头

			CMP	DH,2				;判断磁头是否读取完毕

			JB	ReadSectorLoop		;上面cmp判断(<)结果为true则跳转到DisplayError

			MOV	DH,0				;设置磁头为0

			ADD	CH,1				;设置柱面递增+1;读取下一柱面

			CMP	CH,CYLINDER_NUM		;判断是否已经读取10个柱面

			JB	ReadSectorLoop		;上面cmp判断(<)结果为true则跳转到DisplayError

	;LoadSuccess:

	    MOV DI,Succmsg

	    MOV DH,3

	    CALL DisplayStr            ;此处必须注释掉，不能调用INT。原因不明。

	;加载执行boot文件:

			;MOV	[0x0ff0],CH			;将总共读取的柱面数存储在内存单元中

			;JMP 0xc200				;跳转执行在内存单元0xc200的代码

	GoLoader:

			MOV	[0x0ff0],CH			;将总共读取的柱面数存储在内存单元中

			JMP	0xc200				;跳转执行在内存单元0xc200的代码:DISC_ADDR-0x200+0x4200

									;(启动扇区开始地址0x8000+软盘代码:boot文件开始0x4200)

	LoadError:

			MOV DI,Errormsg

			MOV DH,3

			CALL DisplayStr	;如果加载失败显示加载错误

	;程序挂起

	Fin:

		HLT						;让CPU挂起，等待指令。

		JMP	Fin

	; ------------------------------------------------------------------------

	; 读取一个扇区函数:ReadDisk0

	; ------------------------------------------------------------------------

	; 参数:ES:BS 缓冲区地址，CH柱面，DH磁头，CL扇区，AL扇区数=1,DL驱动器=0x

	; ------------------------------------------------------------------------

	ReadDisk0:

			MOV	SI,0				;初始化读取失败次数，用于循环计数

	;为了防止读取错误，循环读取5次

	;调用BIOS读取一个扇区

	ReadFiveLoop:

			MOV	AH,0x02				;BIOS中断参数：读扇区

			MOV	AL,1				;BIOS中断参数：读取扇区数

			MOV	BX,0

			MOV	DL,0x00				;BIOS中断参数：设置读取驱动器为软盘

			INT	0x13				;调用BIOS中断操作磁盘：读取扇区

			JNC	ReadEnd				;条件跳转，操作成功进位标志=0。则跳转执行ReadNextSector

			ADD	SI,1				;循环读取次数递增+1

			CMP	SI,5				;判断是否已经读取超过5次

			JAE	LoadError			;上面cmp判断(>=)结果为true则跳转到DisplayError

			MOV	AH,0x00				;BIOS中断参数：磁盘系统复位

			MOV	DL,0x00				;BIOS中断参数：设置读取驱动器为软盘

			INT	0x13				;调用BIOS中断操作磁盘：磁盘系统复位

			JMP	ReadFiveLoop

	;扇区读取完成

	ReadEnd:

			RET

	; ------------------------------------------------------------------------

	; 显示字符串函数:DisplayStr

	; ------------------------------------------------------------------------

	; 参数:SI:字符串开始地址, DH为第N行

	; ------------------------------------------------------------------------

	DisplayStr:

		MOV CX,0			;BIOS中断参数：显示字符串长度

		MOV BX,DI

	.1:;获取字符串长度

		MOV AL,[BX]			;读取1个字节。这里必须为AL

		ADD BX,1			;读取下个字节

		CMP AL,0			;是否以0结束

		JE .2

		ADD	CX,1			;计数器

		JMP .1

	.2:;显示字符串

		MOV BX,DI

		MOV BP,BX

		MOV AX,DS

		MOV ES,AX				;BIOS中断参数：计算[ES:BP]为显示字符串开始地址

		MOV AH,0x13				;BIOS中断参数：显示文字串

		MOV AL,0x01				;BIOS中断参数：文本输出方式(40×25 16色 文本)

		MOV BH,0x0				;BIOS中断参数：指定分页为0

		MOV BL,0x0c				;BIOS中断参数：指定白色字体07

		MOV DL,0				;列号为0

		INT 0x10				;调用BIOS中断操作显卡。输出字符

		RET

	;数据初始化

	StartMessage: 	DB "hello,rats os start",0

	BootMessage: 	DB "booting............",0

	Errormsg: 		DB "load error  ",0

	Succmsg:  		DB "load success",0

	FillSector:

		RESB	510-($-$$)		;处理当前行$至结束(1FE)的填充

		DB		0x55, 0xaa

运行结果如下：

上面代码的作用

首先boot.asm会被加载到内存并且执行.后面开始读取磁盘的10个柱面(10*18个扇区).

读取的扇区数据复制到内存 0x8000 开始的位置.

然后打印输出"hello,rats os start"

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BIOS读取磁盘

定义磁盘读取函数

转换LBA到CHS方式读取

完整代码

上面代码的作用

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