USB系列之六：基于DOSUSB的简单U盘驱动程序

　　首先要说明的是，该驱动程序仅实现了部分块设备的功能，如果作为成品软件使用，会感觉性能比较差，而且有些功能（比如FORMAT）是不能完成的，发表此驱动程序的目的旨在说明USB的编程原理以及DOS下驱动程序的工作原理；同时要说明的是，此驱动程序仅支持32M(包括32M)以下的U盘，当然这个问题解决起来并不困难，有兴趣的读者可以在阅读本文并理解的基础上加以改进使其支持32M以上2G以下的U盘。
　　前面的博文中提到由于DOSUSB是在命令行加载的，如果从config.sys中加载这个基于DOSUSB的U盘驱动程序，那么驱动程序将先于DOSUSB被加载，使得这个驱动程序在初始化阶段无法使用DOSUSB，所以也就无法完成初始化，为此，专门写有一篇题为《从命令行加载设备驱动程序》的文章，试图解决这个问题，该文编写了一个简单的从命令行加载设备驱动程序的程序，遗憾的是，使用这篇文章中的程序加载本文的驱动程序，会出现一些莫名其妙的问题（比如使用dir时只能显示一个文件），这个程序是从另一个成品软件中简化而来的，看来在简化过程中没有处理好某一个细节，所以，从命令行加载本文的U盘驱动程序时，请使用下面程序（恕不提供源程序）：http://blog.hengch.com/software/devload.com

　　后面，我还会针对加载问题做详细说明。本文所涉及的源代码在下面地址下载：http://blog.hengch.com/source/udisk.rar 编译是要编译成com文件格式，如果使用masm6.11进行编译，可以使用里面的a.bat。

　　这个驱动程序完成的块设备命令如下：

• Command 00 ---- Initialization，初始化命令。
• Command 01 ---- Media Check，介质检查。
• Command 02 ---- Get BPB，得到BPB表
• Command 04 ---- Input，读扇区。
• Command 08 ---- Output，写扇区
• Command 09 ---- Output Verify，带校验写扇区
• Command 15 ---- Removable，可移动的存储介质

    下面就已经实现的命令做一个简要说明，以下部分涉及的请求头的数据结构，请自行参阅《如何写DOS下的设备驱动程序（三）》：

• Command 00 ---- 初始化命令
  标号：Initialization
  此命令在所有实现的命令中可以说是最复杂的一个。由于此命令仅在驱动程序被加载时调用一次，所以在驱动程序加载后可以将其占用的内存释放掉，为此，该命令的代码写在源程序的最后。
  该命令的实现包括以下步骤：
  Step 01：检查DOSUSB是否已经安装：简单地检查int 65h的中断向量是否为0，来判断DOSUSB是否安装，这个判断非常不严谨，如果读者需要，可以自行改进。
  Step 02：搜索USB设备：这部分属于PCI编程的范畴，读者可以自行参考文章《USB系列之一：列出你的USB设备》。我们在找到USB设备后，首先要从它的CLASS上判断是不是一个U盘，如果不是，找下一个USB设备，直到找到U盘设备；找到U盘后还要判断U盘设备的类型，本驱动程序仅支持OHCI，但由于EHCI可以用OHCI的方式驱动，所以也可以用在EHCI上，但不能用在UHCI上。
  Step 03：得到USB设备的设备描述符：读出设备描述符是为了下面读出更多的描述符，请自行参考文章《USB系列之二：读取USB设备的描述符》和《USB系列之五：用汇编实现的一些USB功能》
  Step 04：得到USB设备的配置描述符：参考文章同上。读出USB设备的端点描述符后，要记录一些必要的数据，在后面读写U盘时要用，具体内容见源程序。
  Step 05：从调用驱动程序的请求头中得到可用的驱动器字母
  Step 06：复位
  Step 07：获取设备的最大逻辑单元号
  Step 08：检查设备是否就绪
  Step 09：获得U盘的容量
  Step 10：读出U盘上的主引导记录：有关主引导记录（MBR）、分区引导记录（DBR）等内容请参阅《如何写DOS下的设备驱动程序（三）》
  Step 11：从主引导记录中分离出分区信息表并找到DOS分区
  Step 12：从U盘上读出分区引导记录
  Step 13：从分区引导记录中分离出BPB
  Step 14：填写请求头中的返回值
  　　Step 14-1：计算驱动程序驻留部分的长度返回驻留部分结尾处的地址
  　　Step 14-2：在请求头中返回设备单元数
  　　Step 14-3：返回BPB的地址指针
  Step 15：初始化结束返回

• Command 01 ---- 介质检查
  标号：media_check
  尽管U盘可能是可更换介质的，但该驱动程序中忽略了这个特点，简单地永远返回“介质没有更换”的标志。

• Command 02 ---- 得到BPB
  标号：get_bpb
  从U盘上重新读出BPB表，并把指针通过请求头返回

• Command 04 ---- 读扇区
  关于如何读取U盘的扇区，请参阅文章《USB系列之三：从你的U盘里读出更多的内容》

• Command 08 ---- 写扇区
  关于如何写U盘扇区，请参阅文章《USB系列之四：向U盘上写数据》

• Command 09 ---- 带校验的写扇区
  如果是需要校验，只需要在写入后再读一遍，并把读出内容返回，所以实际上是使用了Command 04和Command 08。

• Command 15 ---- 可移动的存储介质
  按照规范，如果介质是可移动的，请求头中的状态字的BUSY位必须置0，我们不管是否有可移动介质，始终把状态字节的BUSY位置1，强调介质不可移动，实际上是忽略了介质的可移动性。

　　至此，这个驱动程序的大概情况就说明完了，这个程序的综合性较强，希望搞明白的读者希望在阅读本文前能够先搞懂《USB系列一》至《USB系列五》，以及《如何写DOS下设备驱动程序》之一、二、三，还要搞懂一些DOS内部的数据结构，这方面的文章在“DOS资料”分类中，总之是挺麻烦的。
　　驱动程序的调试也是十分麻烦的，以后有机会介绍。
　　该文介绍的驱动程序的加载过程如下：
　　1、启动DOSUSB，请参阅文章《USB系列之二：读取USB设备的描述符》的相关部分
　　2、使用文章开头下载的devload程序加载本文介绍的驱动程序UDISK.SYS
       devload udisk.sys

　　再次声明，本文旨在介绍DOS下驱动程序的编写方法，以及USB编程原理，本文发布的驱动程序并不是成品软件，其中有很多已知的问题和不足，而且性能也比较差，仅作交流使用，作者不对使用该驱动产生的后果负责。