一些背景:

我正在开发一个基本的引导加载程序,它通过 BIOS INT 13h AH=02h 中断将辅助引导加载程序读入内存。我已经在模拟器(Virtualbox、Qemu 和 Bochs)中运行了它。

随后,我在引导加载程序中添加了 BPB(BIOS 参数块),制作了一个可引导的 USB,并在我的真机上使用 USB Floppy Emulation(我在真机的 BIOS 配置屏幕中设置)进行了测试。它就像一个魅力。

在我自己的机器上测试引导加载程序后,我在另一台较新的机器上测试了它。这台新计算机的 BIOS 配置中没有软盘仿真选项,因此无法从 USB 驱动器启动。因此,在 this osdev wikipage 之后,我在 MBR 的末尾添加了一个分区表,以便较新的机器可以从 USB 启动。

问题:

使用添加的分区表代码,引导加载程序无法将辅助引导加载程序加载到内存中,并且 BIOS INT 13h 失败。我不知道为什么会发生这种情况,因为我没有更改任何实际的引导加载程序代码。我刚刚添加了 64 位 MBR 分区表,将数据读入内存立即失败。

BPB(BIOS 参数块)和磁盘访问例程

bits    16
org 0x7C00

jmp start
nop
;------------------------------------------;
;  Standard BIOS Parameter Block, "BPB".   ;
;------------------------------------------;
     bpbOEM         db  'MSDOS5.0'
     bpbSectSize    dw  512
     bpbClustSize   db  1
     bpbReservedSe  dw  1
     bpbFats        db  2
     bpbRootSize    dw  224
     bpbTotalSect   dw  2880
     bpbMedia       db  240
     bpbFatSize     dw  9
     bpbTrackSect   dw  18
     bpbHeads       dw  2
     bpbHiddenSect  dd  0
     bpbLargeSect   dd  0
     ;---------------------------------;
     ;  extended BPB for FAT12/FAT16   ;
     ;---------------------------------;
     bpbDriveNo     db  0
     bpbReserved    db  0
     bpbSignature   db  41
     bpbID          dd  1
     bpbVolumeLabel db  'BOOT FLOPPY'
     bpbFileSystem  db  'FAT12   '

drive_n: db 0
start:
    mov [drive_n], dl

    ; setup segments
    xor ax, ax
    mov ds, ax
    mov es, ax

    ; setup stack
    cli
    mov ss, ax
    mov sp, 0x7C00   ; stack will grow downward to lower adresses
    sti

    ; write start string
    mov si, start_str    ; start_str = pointer to "Bootloader Found..."
    call write_str       ; routine that prints string in si register to screen

    ; read bootstrapper into memory
    mov dl, [drive_n]; drive number
    mov dh, 0x00    ; head (base = 0)
    mov ch, 0x00    ; track /cylinder = 0
    mov cl, 0x02    ; (1= bootloader, 2=start of bootstrapper
    mov bx, 0x7E00  ; location to load bootstrapper
    mov si, 0x04    ; number of attempts

    ; attempt read 4 times
  read_floppy:
    ; reset floppy disk
    xor ax, ax
    int 0x13

    ; check if attempts to read remain, if not, hlt system (jmp to fail_read)
    test    si, si
    je  fail_read   ; *** This jump happens only on real machines with
    dec si          ; USB hard drive emulation ***

    ; attempt read
    mov ah, 0x02    ; select read
    mov al, 0x0F    ; num sectors
    int     0x13
    jc  read_floppy

    ...             ; continue onward happily! (without any errors)

MBR分区表
; 0x1b4
db "12345678", 0x0, 0x0     ; 10 byte unique id

; 0x1be         ; Partition 1 -- create one big partition that spans the whole disk (2880 sectors, 1.44mb)
db 0x80         ; boot indicator flag = on

; start sector
db 0            ; starting head = 0
db 0b00000001   ; cyilinder = 0, sector = 1 (2 cylinder high bits, and sector. 00 000001 = high bits db 0x00)
db 0            ; 7-0 bits of cylinder (insgesamt 9 bits)

; filesystem type
db 1            ; filesystem type = fat12

; end sector = 2880th sector (because a floppy disk is 1.44mb)
db 1            ; ending head = 1
db 18           ; cyilinder = 79, sector = 18 (2 cylinder high bits, and sector. 00 000001 = high bits db 0x00)
db 79           ; 7-0 bits of cylinder (insgesamt 9 bits)

dd 0            ; 32 bit value of number of sectors between MBR and partition
dd 2880         ; 32 bit value of total number of sectors

; 0x1ce         ; Partition 2
times 16 db 0

; 0x1de         ; Partition 3
times 16 db 0

; 0x1ee         ; Parititon 4
times 16 db 0

; 0x1fe         ; Signature
dw  0xAA55

问题

当且仅当在 BIOS 中启用 USB 硬盘驱动器模拟时,是什么导致读取磁盘失败?我试过更改分区表和 BPB,但似乎没有任何效果。我敢打赌,这与计算机处理软盘和硬盘信息的方式不同有关,但很难找到任何相关信息。

任何帮助将不胜感激。我不打算问这么长的问题;它只是积累。

最佳答案

TL;DR :在某些情况下,引导驱动器未正确存储在标签 drive_n 处。这会导致磁盘读取例程在某些硬件上失败。

我有一个 Stackoverflow 答案,其中包含一组通用的 bootloader tips 。一个重要的提示是:



在使用更相关的代码更新您的问题后,阅读之前会发生什么,问题变得明显:

drive_n: db 0
start:
    mov [drive_n], dl

    ; setup segments
    xor ax, ax
    mov ds, ax
    mov es, ax

    ; setup stack
    cli
    mov ss, ax
    mov sp, 0x7C00   ; stack will grow downward to lower adresses
    sti

问题是 mov [drive_n], dl 是在设置段寄存器之前完成的。 mov [drive_n], dl 等价于 mov [ds:drive_n], dl 。 DS 中的段很重要。如果 BIOS 将控制权转移到带有非 0x0000 的 DS 段的引导加载程序,那么 mov [drive_n], dl 会将驱动器编号写入您不期望的内存位置。

如果 DS 的值不为零,并且引导驱动器不是 0x00,则很有可能发生故障。如果实际启动驱动器存储到错误的内存位置,则将使用存储在 drive_n 标签中的初始值。在你的情况下是 0x00。

在大多数情况下,你很幸运它起作用了。解决这个问题很简单。确保在 设置段寄存器(最显着的是 DS)之后将 DL 的值写入内存 。代码应如下所示:
drive_n: db 0
start:
    ; setup segments
    xor ax, ax
    mov ds, ax
    mov es, ax

    ; setup stack
    cli
    mov ss, ax
    mov sp, 0x7C00   ; stack will grow downward to lower adresses
    sti

    mov [drive_n], dl

关于assembly - USB 硬盘仿真导致磁盘读取失败(BIOS int 13)?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题:https://stackoverflow.com/questions/47482308/

10-13 02:28