汇编读取硬盘

目标：把指定数据从硬盘里读取出来，保存到指定内存，把这些数据输出到屏幕

端口本质是寄存器的代号，读写只能用in/out指令，如显卡，硬盘都有自己的寄存器，CPU读写不同的端口，实质上是在读写不同的寄存器。

计算机的主硬盘分配了8个端口，0x1f0~0x1f7

读写硬盘

CHS(Cylinders Heads Sectors)，需要把磁头、柱面和扇区信息都传递下去。现在已经不用了

LBA(Logical Block Addressing)，逻辑块寻址。

in-读出指令

in dest目的(al/ax) source源(dx/imm8)

源可以是8位立即数或者dx寄存器，使用8位立即数只能访问0～255端口，存在局限性。而使用dx寄存器则可以访问0~65535端口

out-写入指令

out dest目的(dx/imm8) source源(al/ax)

LBA28

用28位来标记硬盘的逻辑扇区号，总共2^28个扇区，每个扇区512字节。也就是说可以寻编128GB的硬盘

  • 要读取硬盘的第一步，是告诉硬盘要读取几个扇区，这个数值要写到0x1f2端口，这个是8位端口；
  • 第二步是告诉硬盘要从哪个扇区开始读，LBA28模式下，需要写入28位的逻辑扇区号，由于端口是8位的，所以要分成4份，分别写入0x1f30x1f6这四个端口。同时，0x1f6这个端口只写入了逻辑扇区号的2724位，剩下的几位还要标识硬盘号以及读写模式，第4位是选择硬盘号，第6位是选择读写模式；
  • 第三步是往0x1f7写入0x20，表示你要读取的硬盘；如果写入0x30，就是要写硬盘

Screenshot_20220111_213442.png

这时候需要查看硬盘的状态是否准备就绪，同样也是通过0x1f7端口来查询，读入状态字节后。我们只关心第3位和第7位，所以用and来把其他位置0，而cmp则可以判断硬盘是否有空并且已经准备好了

Screenshot_20220111_213740.png

  • 第四步就是读取硬盘。需要通过0x1f0端口。这是个16位的端口，一次可以读2个字节或者1个字。我们就循环读取0x1f0，把得到的数据保存到目标内存就可以了

Screenshot_20220111_213934.png

Code

data.asm

1
2
Data db 'Hi, I come from hard disk drive!'
     db 0x00

readhdd.asm

1
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HDDPORT equ 0x1f0
NUL equ 0x00
SETCHAR equ 0x07
VIDEOMEM equ 0xb800
STRINGLEN equ 0xffff
section code align=16 vstart=0x7c00

mov si, [READSTART]
mov cx, [READSTART+0x02]
mov al, [SECTORNUM]
push ax

mov ax, [DESTMEN]
mov dx, [DESTMEN+0x02]
mov bx, 16
div bx

mov ds, ax
xor di, di
pop ax

call ReadHDD
xor si, si
call PrintString
jmp End

ReadHDD:
  push ax
  push bx
  push cx
  push dx

  mov dx, HDDPORT+2
  out dx, al

  mov dx, HDDPORT+3
  mov ax, si
  out dx, al

  mov dx, HDDPORT+4
  mov al, ah
  out dx, al

  mov dx, HDDPORT+5
  mov ax, cx
  out dx, al

  mov dx, HDDPORT+6
  mov al, ah
  mov ah, 0xe0
  or al, ah
  out dx, al

  mov dx, HDDPORT+7
  mov al, 0x20
  out dx, al

  .waits:
  in al, dx
  and al, 0x88
  cmp al, 0x08
  jnz .waits

  mov dx, HDDPORT
  mov cx, 256

  .readword:
  in ax, dx
  mov [ds:di], ax
  add di, 2
  or ah, 0x00
  jnz .readword

  .return:
  pop dx
  pop cx
  pop bx
  pop ax

  ret

PrintString:
  .setup:
  push ax
  push bx
  push cx
  push dx
  mov ax, VIDEOMEM
  mov es, ax
  xor di, di

  mov bh, SETCHAR
  mov cx, STRINGLEN

  .printchar:
  mov bl, [ds:si]
  inc si
  mov [es:di], bl
  inc di
  mov [es:di], bh
  inc di
  or bl, NUL
  jz .return
  loop .printchar
  .return:
  mov bx, di
  pop dx
  pop cx
  pop bx
  pop ax
  ret
  
READSTART dd 10
SECTORNUM db 1
DESTMEN   dd 0x10000

End: jmp End
times 510-($-$$) db 0
                 db 0x55, 0xaa

Screenshot_20220111_223359.png