Question

我正在尝试构建一个多级引导加载程序，但我陷入了应该将第二阶段读入内存的第一阶段代码，代码使用int 13h从虚拟软盘读取扇区（.img文件）。这是代码（MASM语法）：

        .286
        .model tiny
        .data
    org 07c00h
    driveNumber db ?
        .code
main:  jmp short start
       nop
start: mov driveNumber,dl  ;storing booting drive number
       cli
       mov ax,cs
       mov ds,ax
       mov es,ax
       mov ss,ax
       sti
reset: mov ah,0h              ;resetting the drive to the first sector
       mov dl,driveNumber
       int 13h
       js reset
read:  mov ax,1000h           ;reading sectors into memory address 0x1000:0
       mov es,ax
       xor bx,bx
       mov ah,02h
       mov al,01h             ;reading 1 sector
       mov ch,01h             ;form cylinder #1
       mov cl,02h             ;starting from sector #2
       mov dh,01h             ;using head #1
       mov dl,driveNumber     ;on booting drive
       int 13h
       jc read

       push 1000h             ;pushing the memory address into stack
       push 0h                ;pushing the offset
       retf

end main

此代码与最后两个字节中的0x55AA签名一起放在虚拟磁盘的第一个扇区上，第二个阶段代码放在下一个扇区上。

而且，因为我在这里，它没有用！

我在vmware和bochs上都尝试过，两者都给出了相同的东西：没有！

所以我进行了一些测试：

我认为问题可能在于如何对气缸，磁头和扇区编制索引。所以我尝试了各种气缸，磁头和扇区数字的组合，但这对我没有好处。
我检查了int 13h的回复，得到了：状态代码（ah == 00h - >成功），实际扇区读数（al = 01h - ＆gt;实际上已经阅读了1个部门。
在阅读过程之前，我已经为es:bx添加了一些值，然后运行了阅读过程，在完成之后，我检查了es:bx处的值，发现它仍然是值I之前提到的，不是应该从该部门读取的价值。

所以，我有一个测试告诉我该扇区实际上是读过的，并且测试告诉我没有任何东西读入内存......因此，我被卡住了！

有什么想法吗？

Answer 1

主要问题是您正在从磁盘上的错误位置读取数据。如果将第二阶段从启动扇区之后的磁盘第二个扇区开始放置，则为Cylinder / Head / Sector（CHS）=（0,0,2）。引导扇区为（0,0,1）。扇区编号从1开始，而圆柱和磁头编号从0开始。

其他潜在问题是（其中许多可以在我的General Bootloader tips中找到）：

您的代码依赖于 CS 设置为0000h的事实（因为您使用的ORG为7c00h）。您设置 DS = ES = SS = CS 。除了 DL 中的驱动器号之外，您不应该假设任何段寄存器或通用寄存器的状态。如果需要将 DS 之类的段寄存器设置为0000h，则将其设置为零。
在设置 DS 段之前，将 DL 中的驱动器号写入内存地址driveNumber。可以将启动驱动器写入一个段，然后稍后从错误的段中读取。如果需要将 DL 保存到内存中，请在设置 DS 段之后执行此操作。 mov driveNumber, dl在引用driveNumber时具有 DS 的隐式用法（即：它类似于mov [ds:driveNumber], dl。
您实际上并未在代码中设置 SP 。您只更新 SS 。谁知道 SP 指向的位置！ SS：SP 的组合确定当前的堆栈指针。您可以通过将 SS：SP 设置为0000h：7c00h来设置堆栈，使其在引导加载程序下方向下扩展。这不会干扰Stage2在1000h：0000h的加载。
您无需在段寄存器更新周围放置CLI / STI。一个必须原子的地方是更新 SS：SP 时。如果您写入 SS ，则CPU将禁用中断，直到之后以下指令。如果在 SS 之后立即更新 SP ，则可以将其视为原子操作，并且不需要 CLI / STI < / em>。除了在1980年代初期生产的defective 8088s外，几乎所有处理器都是如此。如果有机会在这样的系统上启动，请考虑将 CLI / STI 放在更新 SS：SP 的代码周围。

尝试重置磁盘后，您拥有js reset。我相信您打算使用jc来检查进位标志（CF）而不是符号标志。通常，您通常不必检查重置是否失败。进行重置，然后重新发出驱动器访问命令（即：Disk Read），并在那里捕获任何驱动器错误。在实际的硬件上，您通常会在放弃和中止操作之前尝试3次操作。

看来您启用了.286指令集，以便此代码可以编译：

push 1000h ; pushing the memory address into stack push 0h ; pushing the offset retf

您使用retf来执行FAR JMP的等效操作，而MASM的早期版本不支持JMP语法。您的代码是正确的，但是您至少需要一个.186指令，因为Intel 8088/8086处理器不支持PUSH imm8或PUSH imm16编码。这是added in the 80186。如果您希望代码在8088/8086上运行，则可以这样进行：

; Version that uses a FAR RET to do same as FAR JMP that works on 8086 mov ax, 1000h ; On 8086 push imm16 doesn't exist push ax ; Push the code segment (1000h) to execute xor ax, ax ; Zero AX push ax ; Push the offset (0) of code to execute retf ; MASM may not understand a FAR JMP, do RETF instead

尽管该解决方案有效，但编码时间却很长。您可以使用以下代码手动发出FAR JMP（操作码0EAh）：

; Early versions of MASM don't support FAR JMP syntax like 'jmp 1000h:0000h' ; Manually encode the FAR JMP instruction db 0eah ; 0EAh is opcode for a FAR JMP dw 0000h, 1000h ; 0000h = offset, 1000h segment of the FAR JMP

您可以发出0aa55h引导签名，并将所有代码和数据放入.code段中，并使用ORG来完成引导代码，并将引导代码填充为512字节。引导签名的填充和放置。

要解决上述问题，您的代码应如下所示：

.8086 .model tiny .code org 7c00h main PROC jmp short start nop start: xor ax, ax mov ds, ax ; DS=0 cli ; Only need STI/CLI around SS:SP change on buggy 8088 mov ss, ax ; SS:SP = 0000h:7c00h grow down from beneath bootloader mov sp, 7c00h sti mov driveNumber, dl ; Storing booting drive number jmp read ; Jump to reading (don't need reset first time) reset: mov ah, 0h ; Reset the drive before retrying operation mov dl, driveNumber int 13h read: mov ax, 1000h ; Reading sectors into memory address 0x1000:0 mov es, ax xor bx, bx mov ah, 02h mov al, 01h ; Reading 1 sector mov ch, 00h ; Form cylinder #0 mov cl, 02h ; Dtarting from sector #2 mov dh, 00h ; Using head #0 mov dl, driveNumber ; On boot drive int 13h jc reset ; Early versions of MASM don't support FAR JMP syntax like 'jmp 1000h:0000h' ; Manually encode the FAR JMP instruction db 0eah ; 0EAh is opcode for a FAR JMP dw 0000h, 1000h ; 0000h = offset, 1000h segment of the FAR JMP ; Error - end with HLT loop or you could use 'jmp $' as an infinite loop error: cli endloop: hlt jmp endloop main ENDP ; Boot sector data between code and boot signature. ; Don't put in data section as the linker will place that section after boot sig driveNumber db ? org 7c00h+510 ; Pad out boot sector up to the boot sig dw 0aa55h ; Add boot signature END main

其他观察结果

Int 13h/AH=2（读取）和Int 13h/AH=0（重置）仅破坏AX寄存器（ AH / AL ）。磁盘故障后，无需设置所有参数即可进行另一次读取。

如前所述，在实际硬件上，重试磁盘操作3次很常见。您可以使用 SI 作为磁盘操作的重试计数，因为磁盘读取和重置BIOS调用不使用 SI 。

不必以以下内容开头：

main: jmp short start nop start:

除非要插入BIOS参数块（BPB）用作卷引导记录（VBR）。使用软盘驱动器仿真（FDD）在USB设备上启动时，在实际硬件上拥有BPB是good idea。

如果像这样更新16位寄存器的高8位和低8位寄存器：

mov ah,02h mov al,01h

您可以通过以下方式将它们合并为一条指令：

mov ax, 0201h

实施其他观察中确定的内容后，代码应类似于：

boot.asm ：

DISK_RETRIES EQU 3 .8086 .model tiny IFDEF WITH_BPB include bpb.inc ENDIF .code org 7c00h main PROC IFDEF WITH_BPB jmp short start nop bpb bpb_s<> ENDIF start: xor ax, ax mov ds, ax ; DS=0 ; cli ; Only need STI/CLI around SS:SP change on buggy 8088 mov ss, ax ; SS:SP = 0000h:7c00h mov sp, 7c00h ; sti mov ax, 1000h ; Reading sectors into memory address (ES:BX) 1000h:0000h mov es, ax ; ES=1000h xor bx, bx ; BX=0000h mov cx, 0002 ; From cylinder #0 ; Starting from sector #2 mov dh, 00h ; Using head #0 mov si, DISK_RETRIES+1 ; Retry count jmp read ; Jump to reading (don't need reset first time) reset: dec si ; Decrement retry count jz error ; If zero we reached the retry limit, goto error mov ah, 0h ; If not, reset the drive before retrying operation int 13h read: mov ax, 0201h ; BIOS disk read function ; Reading 1 sector int 13h ; BIOS disk read call ; This call only clobbers AX jc reset ; If error reset drive and try again ; Early versions of MASM don't support FAR JMP syntax like 'jmp 1000h:0000h' ; Manually encode the FAR JMP instruction db 0eah ; 0EAh is opcode for a FAR JMP dw 0000h, 1000h ; 0000h = offset, 1000h segment of the FAR JMP ; Error - end with HLT loop or you could use 'jmp $' as an infinite loop error: cli endloop: hlt jmp endloop main ENDP ; Boot sector data between code and boot signature. ; Don't put in data section as the linker will place that section after boot sig org 7c00h+510 ; Pad out boot sector up to the boot sig dw 0aa55h ; Add boot signature END main

bpb.inc ：

bpb_s STRUCT ; Dos 4.0 EBPB 1.44MB floppy OEMname db "mkfs.fat" ; mkfs.fat is what OEMname mkdosfs uses bytesPerSector dw 512 sectPerCluster db 1 reservedSectors dw 1 numFAT db 2 numRootDirEntries dw 224 numSectors dw 2880 mediaType db 0f0h numFATsectors dw 9 sectorsPerTrack dw 18 numHeads dw 2 numHiddenSectors dd 0 numSectorsHuge dd 0 driveNum db 0 reserved db 0 signature db 29h volumeID dd 2d7e5a1ah volumeLabel db "NO NAME " fileSysType db "FAT12 " bpb_s ENDS

示例 stage2.asm ，该示例在运行时显示字符串：

.8086 .model tiny .data msg_str db "Running stage2 code...", 0 .code org 0000h main PROC mov ax, cs mov ds, ax mov es, ax cld mov si, offset msg_str call print_string ; End with a HLT loop cli endloop: hlt jmp endloop main ENDP ; Function: print_string ; Display a string to the console on display page 0 ; ; Inputs: SI = Offset of address to print ; Clobbers: AX, BX, SI print_string PROC mov ah, 0eh ; BIOS tty Print xor bx, bx ; Set display page to 0 (BL) jmp getch chloop: int 10h ; print character getch: lodsb ; Get character from string test al,al ; Have we reached end of string? jnz chloop ; if not process next character ret print_string ENDP END main

如果从MASM32 SDK使用ML.EXE和LINK16.EXE，则可以使用以下命令来汇编和链接代码并创建磁盘映像：

ml.exe /Fe boot.bin /Bl link16.exe boot.asm ml.exe /Fe stage2.bin /Bl link16.exe stage2.asm copy /b boot.bin+stage2.bin disk.img

如果您希望包含BPB，则可以通过以下方式进行组装和链接：

ml.exe /DWITH_BPB /Fe boot.bin /Bl link16.exe boot.asm ml.exe /Fe stage2.bin /Bl link16.exe stage2.asm copy /b boot.bin+stage2.bin disk.img

两个方法都创建一个名为disk.img的磁盘映像。当disk.img在BOCHS中启动时，它应显示为：

Answer 2

看看Ralf Brown's interrupt list for int 13h。

IIRC，甚至还有一些代码可以向您展示如何读取/写入特定的数据（例如bootsector）等。

int 13h没有从虚拟磁盘读取扇区

2 个答案:

其他观察结果