在没有 BIOS 中断的情况下从 HDD 读取数据 DRQ 位未设置

Question

重要提示：此代码将在不格式化或恢复的情况下使媒体无法使用。使用未使用的、空的或不需要的介质。

复制 BIOS 中断函数的行为应该很简单，但有关它的在线信息在现实生活中的使用场景中乏善可陈。所以我编写了代码来读取 2.5" 硬盘驱动器标识信息，这是 int 13h 的函数。我在检查 0x1f7 状态寄存器的 DRQ（数据准备好查询？）位的阶段遇到了问题。当我评论在 check-DRQ 循环中代码继续执行，但数据全为 0，可能是因为它没有被读取。我尝试过改变从属和主位，以及主/辅助总线......辅助总线通过 DRQ 检查但数据似乎全为 1。重要的是，int 13h 在同一驱动器和同一台机器上工作正常。有谁知道是否有办法： a) 知道正在引导的硬盘的 ide 位置（主/从，主/从），然后 b）在不读取它的情况下测试它的存在，并且 c) 弄清楚如何让 DRQ 位变为绿色？错误寄存器在 DRQ 出来之前是否有意义？

有趣的是，BIOS 显示除了 USB、DVD 和 LAN 条目之外的 3 个 HDD，但我只有两个用于硬盘驱动器的插槽。而且我永远无法插入我的 HDD，使其成为 HDD1。奇怪。这有关系吗？

这是我的可引导代码，用于使用控制寄存器从 ATA HDD 主主机读取并将其几个字节作为二进制数打印在屏幕上：

[bits 16]
[org 0x7c00]
xor ax, ax
cli
mov dx, 0x1f7
m1:
in al, dx
test al, 010000000b
jnz m1
mov dx, 0x1f6
mov al, 0xE0       ; LBA mode - not needed for this?
out dx,al
mov dx, 0x1f7
m2:
in al, dx
test al, 010000000b     ; wait for BSY to be 0
jnz m2
test al, 001000000b     ; wait for DRDY to be 1
jz m2
mov dx, 0x1f7
mov al, 0xEC          ; identify drive command
out dx, al
mov dx, 0x1f7
m3:
in al, dx
test al, 010000000b
jnz m3
mov dx, 0x1f7
m4:
in al, dx
test al, 000001000b    ; this test for DRQ never turns 1
jz m4
mov ax, 0
mov es, ax
mov di, 0x7e00       ;save the identification to 0x7e00
mov dx, 0x1f0
mov cx, 256
rep insw
mov ax, 0xb800     ; display in table of binary bytes
mov es, ax
mov di, 0
mov ax, 0
mov ds, ax
mov si, 0x7e00     ;starting RAM address to read
mov cx, 0
mov dl, 20      ;how many lines to print
morelines:
mov bh, 7      ;how many bytes per line
morebytes:      
mov ah, [ds:si]
mov bl, 8       ;counter for bits of each byte to print
morebits:
shl ah, 1
mov al, 48
jnc zero
mov al, 49
zero:
mov [es:di], al
inc di
inc di
dec bl
jnz morebits
mov al, 32
mov [es:di], al
inc di
inc di
inc si
dec bh
jnz morebytes
add cx, 80*2
mov di, cx
dec dl
jnz morelines
times 510 - ($ - $$) db 0
dw 0xaa55

Answer 1

复制 BIOS 中断函数的行为应该很简单，但网上有关它的信息在现实生活中的使用场景中乏善可陈。

不，绝对不是。

例如，要重新创建（由于历史限制和“当 CPU 可以做更好的事情时浪费 CPU 时间轮询 IO 完成”设计白痴）int 0x13 接口，您将需要以下代码：

• 旧版/ISA 软盘控制器、软盘驱动器、磁带驱动器
• 传统/ISA“并行 ATA”控制器、ATA 磁盘驱动器和 ATAPI CD-ROM
• 大约 50 种不同的传统/ISA“并行 ATA”RAID 控制器
• 80 种不同的传统/ISA SCSI 控制器
• 3 种不同的 USB 控制器、USB 软盘驱动器、USB 大容量存储设备
• SATA/AHCI
• 大约 20 种不同的 PCI SCSI 控制器
• 大约 30 种不同的 PCI（SATA、SAS）RAID 控制器
• NVMe
• 一堆设备枚举代码（例如扫描 PCI 总线并找出存在哪些设备等）
• 以上所有内容都取决于（例如内存管理、IRQ 处理等）

这加起来的代码超出了 512 字节引导加载程序的容量，这就引出了一个问题：“如果您可以使用 BIOS 加载处理设备所需的代码，为什么不能使用 BIOS 加载代码？需要启动不糟糕的内核和普通设备驱动程序吗？”。

请注意，在大多数情况下（例如所有 SCSI、所有 RAID），BIOS 仅使用设备制造商提供并包含在其 ISA/PCI 卡中的 ROM，因此 BIOS 本身没有任何代码拥有设备。

Answer 2

您可能正在使用插入 SATA0 端口而不是 HDD 的 DVD 驱动器。在这种情况下，命令 0xA1 (IDENTIFY PACKET DEVICE) 将返回识别数据。

对于 SATA1 - SATA3 端口，尝试设置寄存器 0x​​1F6 的第 4 位（驱动器选择），或按照@rcgldr 的建议使用位于 0x170 - 0x177 的寄存器。