访问硬盘

硬盘读写的基本单位是扇区。

从硬盘读取数据的模式

1. CHS 模式，向硬盘控制器分别发送磁头号、柱面号和扇区号（扇区在某个柱面上的编号）。
2. LBA 模式，对所有扇区同一编址，称为逻辑扇区，提供逻辑扇区号访问。
   • LBA28，使用 28 个 bit 表示逻辑扇区号，每个扇区 512 B，总共可管理 128 GB 的硬盘。
   • LBA48，46 个 bit 表示逻辑扇区号，可管理 131072 TB 的硬盘容量。

LBA28 访问硬盘

主硬盘控制器具有 8 个端口，端口号从0x01f0到0x01f7。

1. 设置要读取的扇区数量

   • 端口号：0x01f2，表示读取的扇区数

2. 设置起始 LBA 扇区号

   • 逻辑扇区编址方法 LBA28，用28位表示逻辑扇区号
   • 端口号：0x01f3，表示起始 LBA 扇区号 7~0 位
   • 端口号：0x01f4，表示起始 LBA 扇区号 15~8 位
   • 端口号：0x01f5，表示起始 LBA 扇区号 23~16 位
   • 端口号：0x01f6，
     • 低 4 位表示起始 LBA 扇区号的 27~24 位
     • 第 4 位指示硬盘号，0表示主盘，1表示从盘
     • 高 3 位是“111”；第 6 位为 1：表示 LBA 模式，为 0：表示 CHS 模式

3. 设置命令

   • 端口号：0x01f7，既是命令端口，又是状态端口
     • 当端口值为0x20时，表示读

4. 等待读写操作完成

   • 端口号：0x01f7，硬盘读写期间此端口表示硬盘状态
     • 第 0 位，1表示前一个命令执行错误，具体原因见端口号：0x01f1
     • 第 3 位，1表示硬盘已准备好交换数据
     • 第 7 位，1表示硬盘忙

5. 连续取出数据

   • 端口号：0x01f0，数据端口，这是一个 16 bit 端口。

6. 错误信息

   • 端口号：0x01f1，包含硬盘驱动器最后一次执行命令后的状态，错误原因。

参考

1. 《x86汇编语言：从实模式到保护模式》 —— 李忠