实模式下用汇编读硬盘

在 x86 实模式（16位） 下，可以使用 BIOS 中断 INT 0x13 来读取硬盘数据。以下是详细步骤和示例代码：

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1. 硬盘读取原理（CHS/LBA模式）

(1) CHS（柱面-磁头-扇区）模式

• 参数：
  • 柱面（Cylinder）：CL（低6位） + CH（完整8位）
  • 磁头（Head）：DH
  • 扇区（Sector）：CL（高2位）
• 限制：
  • 最大支持 8GB（1024柱面 × 256磁头 × 63扇区 × 512字节）。

(2) LBA（逻辑块寻址）模式

• 参数：
  • LBA 地址：28位（最大支持 128GB）。
  • 使用 INT 0x13 扩展功能（AH=0x42）。

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2. BIOS 中断 INT 0x13 功能

功能号（AH）	功能	参数
AH=0x02	读扇区（CHS）	AL=扇区数, CH=柱面, CL=扇区, DH=磁头, DL=驱动器号, ES:BX=缓冲区
AH=0x42	读扇区（LBA）	DL=驱动器号, DS:SI=磁盘地址包（DAP）

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3. 示例代码（CHS模式读取扇区）

以下代码演示如何 读取硬盘的第一个扇区（MBR） 到内存 0x7E00：

org 0x7C00          ; 引导扇区加载到 0x7C00
bits 16

start:
    mov ax, 0x07C0
    mov ds, ax      ; 设置数据段
    mov es, ax      ; 设置附加段（用于缓冲区）

    ; 读取硬盘扇区（CHS模式）
    mov ah, 0x02    ; 功能号：读扇区
    mov al, 1       ; 读取1个扇区
    mov ch, 0       ; 柱面0
    mov cl, 1       ; 扇区1（注意：扇区从1开始）
    mov dh, 0       ; 磁头0
    mov dl, 0x80    ; 驱动器号（0x80=第一块硬盘）
    mov bx, 0x7E00  ; ES:BX = 目标缓冲区（0x7E00）

    int 0x13        ; 调用BIOS中断
    jc error        ; 如果CF=1，表示出错

    ; 成功读取后，数据在 0x7E00
    jmp success

error:
    mov si, err_msg
    call print_string
    hlt

success:
    mov si, succ_msg
    call print_string
    hlt

print_string:
    lodsb           ; 加载字符到AL
    or al, al       ; 检查是否结束（AL=0）
    jz .done
    mov ah, 0x0E    ; BIOS打印字符功能
    int 0x10
    jmp print_string
.done:
    ret

err_msg db "Error reading disk!", 0
succ_msg db "Disk read success!", 0

times 510-($-$$) db 0
dw 0xAA55          ; MBR签名

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4. 示例代码（LBA模式读取扇区）

LBA模式需要 磁盘地址包（DAP），支持更大容量的硬盘：

org 0x7C00
bits 16

start:
    mov ax, 0x07C0
    mov ds, ax
    mov es, ax

    ; 设置DAP（Disk Address Packet）
    mov si, dap
    mov ah, 0x42    ; 功能号：扩展读（LBA）
    mov dl, 0x80    ; 驱动器号（0x80=第一块硬盘）
    int 0x13
    jc error
    jmp success

dap:
    db 0x10         ; DAP大小（16字节）
    db 0            ; 保留
    dw 1            ; 扇区数
    dw 0x7E00       ; 目标偏移（ES:BX）
    dw 0            ; 目标段（ES）
    dd 0            ; LBA低32位（从0开始）
    dd 0            ; LBA高32位（支持48位LBA）

error:
    mov si, err_msg
    call print_string
    hlt

success:
    mov si, succ_msg
    call print_string
    hlt

print_string:
    lodsb
    or al, al
    jz .done
    mov ah, 0x0E
    int 0x10
    jmp print_string
.done:
    ret

err_msg db "Error reading disk!", 0
succ_msg db "Disk read success!", 0

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

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5. 关键注意事项

1. 驱动器号：
   • 0x80 = 第一块硬盘
   • 0x81 = 第二块硬盘
2. 扇区编号：
   • CHS模式下，扇区从1开始（不是0）。
3. 缓冲区对齐：
   • 确保 ES:BX 指向的缓冲区 不跨越64KB边界。
4. 错误处理：
   • 检查 CF（进位标志），如果 CF=1，表示出错（错误代码在 AH）。

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6. 进阶优化

• 使用 LBA48：支持更大硬盘（需检测 BIOS 是否支持）。
• DMA 传输：提高读取速度（需切换保护模式）。
• 保护模式读取：通过 ATA PIO 直接与硬盘控制器通信。

如果需要更高级的硬盘操作（如写入、分区表解析），可以进一步探讨！