Работа с дисками

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PC, XT |

Контроллеры НМД, как правило, имеют внутренний буфер данных. С помощью

функции 0Eh программа может прочитать содержимое этого буфера в оперативную

память. Обращение к диску при этом не происходит. Функция чтения буфера

используется в основном для диагностики контроллера.

5.14 Запись буфера сектора (НМД).

|На входе: |AH |0Fh |

| |ES:BX |Адрес буфера для данных |

| |DL |Адрес НМД (80h, 81h, ...) |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PC, XT |

Функция полностью аналогична предыдущей, за исключением того, что

происходит не чтение, а запись данных из оперативной памяти в буфер

контроллера. Она может быть использована для инициализации содержимого

буфера сектора перед форматированием диска функцией 05h прерывания INT 13h.

5.15 Определение состояния НМД.

|На входе: |AH |10h |

| |DL |Адрес НМД (80h, 81h, ...) |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PC, XT, AT, PS/2 |

О готовности НМД можно судить по байту состояния, передаваемому функцией в

регистре AH. Аналогичный байт возвращается в регистре AH функцией 01h.

5.16 Рекалибровка НМД.

|На входе: |AH |11h |

| |DL |Адрес НМД (80h, 81h, ...) |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PC, XT, AT, PS/2 |

Вызов функции приводит к позиционированию головок выбранного НМД на нулевую

дорожку. Дополнительно в регистре AH возвращается байт состояния

устройства.

5.17 Проверка памяти контроллера НМД.

|На входе: |AH |12h |

| |DL |Адрес НМД (80h, 81h, ...) |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PC, XT |

Эта функция предназначена для запуска встроенной диагностики дискового

контроллера, она проверяет внутренний буфер сектора и возвращает байт

состояния.

5.18 Проверка НМД.

|На входе: |AH |13h |

| |DL |Адрес НМД (80h, 81h, ...) |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PC, XT |

Функция используется для запуска внутренней диагностики контроллера.

5.19 Проверка контроллера НМД.

|На входе: |AH |14h |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PC, XT, AT, PS/2 |

Функция запускает внутреннюю диагностику контроллера.

5.20 Определение типа НГМД или НМД.

|На входе: |AH |15h |

| |DL |Адрес устройства НГМД или НМД (0, 1, ..., 80h, 81h, |

| | |...) |

|На выходе: |AH |Тип НГМД или НМД |

| |CX:DX |Количество секторов размером 512 байт |

|Примечание:| |AT, PS/2 |

С помощью этой функции программа может определить тип дискового устройства

и возможность обнаружения замены магнитного носителя данных (как правило,

дискеты).

5.21 Проверка замены диска.

|На входе: |AH |16h |

| |DL |Адрес устройства НГМД или НМД (0, 1, ..., 80h, 81h, |

| | |...) |

|На выходе: |AH |Признак замены носителя данных: |

| | |0 - замены не было; |

| | |6 - носитель данных был заменен |

|Примечание:| |AT, PS/2 |

В некоторых случаях замена носителя данных (дискеты или сменного магнитного

диска) нежелательна до выполнения определенных действий (мы говорили об

этом при обсуждении драйверов дисковых устройств). С помощью этой функции

программа может убедиться в том, что в дисковом устройстве установлен все

тот же носитель данных, что и в начале цикла операций. Если носитель данных

был по ошибке заменен раньше времени, программа может потребовать

установить старый носитель для завершения работы с ним.

5.22 Установка типа дискеты.

|На входе: |AH |17h |

| |AL |Тип дискеты |

| |DL |Адрес НГМД (0, 1, ...) |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |AT, PS/2 |

Если перед вызовом этой функции был установлен флаг замены дискеты, то он

сбрасывается. Дополнительно BIOS устанавливает скорость передачи данных

через контроллер НГМД в зависимости от типа дискеты.

5.23 Установка среды для форматирования НГМД.

|На входе: |AH |18h |

| |DL |Адрес НГМД (0, 1, ...) |

| |CH |Младшие 8 бит количества дорожек |

| |CL |Количество секторов на дорожку (биты 0-5) |

|На выходе: |AH |00h - указанная комбинация количества дорожек и |

| | |количества секторов на дорожку поддерживается |

| | |операцией форматирования |

| | |01h - функция недоступна |

| | |0Ch - функция не поддерживается или неизвестен тип |

| | |дисковода |

| | |80h - дискета не установлена в НГМД |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |AT, PS/2 |

Эта функция должна быть вызвана перед использованием функции 05h

форматирования дискеты для установки правильной скорости передачи данных

через контроллер. Дополнительно функция сбрасывает флаг замены дискеты

(если этот флаг был установлен).

5.24 Парковка головок НМД.

|На входе: |AH |19h |

| |DL |Адрес НМД (80h, 81h, ...) |

|На выходе: |AH |Состояние устройства после завершения последней |

| | |операции |

| |CF |1, если произошла ошибка, |

| | |0, если ошибки нет |

|Примечание:| |PS/2 |

Парковка головок - это их установка в нерабочую область, т. е. на нерабочую

дорожку. Такую операцию обычно выполняют перед транспортировкой компьютера

для исключения повреждения НМД. Современные НМД выполняют парковку головок

автоматически.

Глава 6. Работа с дисками по средствам MS-DOS.

До сих пор при работе с дисками мы не обращались за помощью к MS-DOS,

выполняя все дисковые операции либо на уровне команд контроллера НГМД, либо

на уровне функций BIOS. Операционная система предоставляет намного более

удобные средства для работы с диском, чем обращение к отдельным секторам по

их номеру, а также по номеру дорожки и головки.

Если возможности MS-DOS по обслуживанию диска вас устраивают, то лучше

пользоваться именно функциями MS-DOS. В этом случае вам не придется

заботиться о многих мелочах и вы будете застрахованы от некоторых ошибок.

Кроме того, ваша программа будет меньше зависеть от типа и конфигурации

компьютера, так как дисковый драйвер MS-DOS скроет от вас многие детали и

особенности реализации системы.

6.1 Таблица разделов и логические диски.

Персональный компьютер обычно комплектуется одним или двумя НМД. Однако

операционная система позволяет вам разбивать НМД на части, причем каждая

часть будет рассматриваться MS-DOS как отдельный, "логический" диск.

Существует несколько причин, по которым может быть полезно разделение

большого диска на части:

. в случае повреждения логического диска пропадает только та информация,

которая находилась на этом логическом диске;

. реорганизация и выгрузка диска маленького размера выполняется быстрее,

чем большого;

. на одном диске может находиться несколько различных операционных

систем, расположенных в разных разделах. В ходе начальной загрузки вы

можете указать раздел диска, из которого должна загружаться нужная вам

в данный момент операционная система.

По своей внутренней структуре логический диск полностью соответствует

дискете, поэтому сначала мы изучим логическую структуру жесткого диска,

затем сделаем некоторые замечания, касающиеся дискет.

6.2 Главная загрузочная запись.

Самый первый сектор жесткого диска (сектор 1, дорожка 0, головка 0)

содержит так называемую главную загрузочную запись (Master Boot Record).

Эта запись занимает не весь сектор, а только его начальную часть.

Сама по себе главная загрузочная запись является программой. Эта

программа во время начальной загрузки операционной системы с НМД помещается

по адресу 7C00h:0000h, после чего ей передается управление. Загрузочная

запись продолжает процесс загрузки операционной системы.

6.3 Таблица разделов диска.

В конце самого первого сектора жесткого диска располагается таблица

разделов диска (Partition Table). Эта таблица содержит четыре элемента,

описывающих до четырех разделов диска. В последних двух байтах сектора

находится значение 55AAh. Это признак таблицы разделов (сигнатура таблицы

разделов).

Элемент таблицы разделов диска представляет собой структуру размером 16

байт, соответствующую части диска, называемой разделом. В структуре

располагается информация о расположении и размере раздела в секторах, а

также о назначении раздела.

Разделы диска бывают активными или неактивными. Активный раздел может

использоваться для загрузки операционной системы. Заметим, что диск может

содержать одновременно несколько активных разделов, которые могут

принадлежать разным операционным системам.

Приведем формат первого сектора жесткого диска:

|Смещение, |Размер, |Описание |

|байт |байт | |

|0 |1BEh |Загрузочная запись |

|1BEh |10H |Элемент таблицы разделов диска |

|1CEh |10H |Элемент таблицы разделов диска |

|1DEh |10H |Элемент таблицы разделов диска |

|1EEh |10H |Элемент таблицы разделов диска |

|1FEh |2 |Признак таблицы разделов - значение |

| | |55AAh |

Все элементы таблицы разделов диска имеют одинаковый формат:

|Смещение, |Размер, |Описание |

|байт |байт | |

|0 |1 |Признак активного раздела: |

| | |0 - раздел неактивный; |

| | |80h - раздел активный |

|1 |1 |Номер головки для начального сектора |

| | |раздела |

|2 |2 |Номер сектора и дорожки для начального|

| | |сектора раздела в формате функции |

| | |чтения сектора INT 13h |

|4 |1 |Код системы: |

| | |0 - неизвестная система; |

| | |1, 4 - MS-DOS; |

| | |5 - расширенный раздел MS-DOS |

|5 |1 |Номер головки для последнего сектора |

| | |раздела |

|6 |2 |Номер сектора и дорожки для последнего|

| | |сектора раздела в формате функции |

| | |чтения сектора INT 13h |

|8 |4 |Относительный номер сектора начала |

| | |раздела |

|12 |4 |Размер раздела в секторах |

6.4 Загрузочная запись.

В самом первом секторе активного раздела расположена загрузочная запись

(Boot Record), которую не следует путать с главной загрузочной записью

(Master Boot Record). Загрузочная запись считывается в оперативную память

главной загрузочной записью, после чего ей передается управление.

Загрузочная запись и выполняет загрузку операционной системы.

6.5 Загрузка операционной системы.

Загрузка операционной системы с жесткого диска - двухступенчатый процесс.

Вначале модули инициализации BIOS считывают главную загрузочную запись в

память по адресу 7C00h:0000h и передают ей управление. Главная загрузочная

запись просматривает таблицу разделов и находит активный раздел. Если

активных разделов несколько, на консоль выводится сообщение о необходимости

выбора активного раздела для продолжения загрузки.

После того как активный раздел найден, главная загрузочная запись

считывает самый первый сектор раздела в оперативную память. Этот сектор

содержит загрузочную запись, которой главная загрузочная запись и передает

управление.

Загрузочная запись активного раздела выполняет загрузку операционной

системы, находящейся в активном разделе.

Такой двухступенчатый метод загрузки операционной системы необходим по

той причине, что способ загрузки зависит от самой операционной системы.

Поэтому каждая операционная система имеет свой собственный загрузчик.

Фиксированным является только расположение загрузочной записи - самый

первый сектор активного раздела.

6.6 Поля элемента таблицы раздела диска.

Расскажем подробнее о некоторых полях элемента таблицы раздела диска.

Байт со смещением 0, как мы уже говорили, является флагом активного раздела

и может принимать одно из двух значений - 0 или 80h, соответственно, для

неактивного и активного разделов диска. Слово, имеющее размер 2 байта и

расположенное со смещением 8, содержит относительный номер первого сектора

раздела. Как он вычисляется? Значение 0 соответствует дорожке 0, головке 0,

сектору 1. При увеличении относительного номера сектора вначале

увеличивается номер сектора на дорожке, затем номер головки, и, наконец,

номер дорожки. Для вычисления относительного номера сектора можно

использовать следующую формулу:

RelSect = (Cyl * Sect * Head) + (Head * Sect) + (Sect -1)

В этой формуле Cyl - номер дорожки, Sect - номер сектора на дорожке, Head -

номер головки.

Замечание относительно границ разделов диска: обычно разделы начинаются с

четных номеров дорожек, за исключением самого первого раздела. Этот раздел

может начинаться с сектора 2 нулевой дорожки (головка 0), так как самый

первый сектор диска занят главной загрузочной записью.

Байт со смещением 4 - это код системы, использующей раздел диска. Для MS-

DOS зарезервированы значения 0, 1, 4, 5. Значение 0 соответствует

свободному разделу диска.

6.7 Первичный и расширенный раздел.

Если код системы в элементе таблицы раздела равен 1 или 4, это означает,

что раздел используется MS-DOS в качестве первичного раздела (Primary

Partition). Этот раздел обычно является активным и из него выполняется

загрузка операционной системы. В зависимости от того, какой код системы

указан для первичного раздела (1 или 4) меняется одна из характеристик

логического диска - размер элемента таблицы размещения файлов (FAT). Код 1

используется для обозначения 12-битовой FAT, 4 - для 16-битовой FAT.

Таблица размещения файлов будет описана ниже в этой главе. Значение кода

системы, равное 5, обозначает расширенный раздел MS-DOS (Extended DOS

Partition).

Нетрудно заметить, что, даже используя все элементы таблицы разделов для

создания логических дисков, невозможно создать более четырех дисков. В

расширенном разделе MS-DOS вы можете создать любое количество логических

дисков.

Программа fdisk.exe позволяет вам создать один первичный раздел MS-DOS и

один расширенный раздел . Первичный раздел должен быть активным, он

используется как диск С: и из него выполняется загрузка операционной

системы. Расширенный раздел разбивается программой fdisk.exe на логические

диски D:, E: и т. д. Расширенный раздел не может быть активным,

следовательно, невозможно выполнить загрузку операционной системы с

логических дисков, расположенных в этом разделе.

Если байт кода системы имеет значение 5, то в начале соответствующего

раздела располагается сектор, содержащий таблицу логических дисков.

Фактически эта таблица является расширением таблицы разделов диска,

расположенной в самом первом секторе физического диска.

Таблица логических дисков имеет формат, аналогичный таблице разделов

диска, но содержит только два элемента. Один из них указывает на первый

сектор логического диска MS-DOS, он имеет код системы 1 или 4. Второй

элемент может иметь код системы 5 или 0. Если этот код равен 5, то элемент

указывает на следующую таблицу логических дисков. Если код системы равен 0,

то соответствующий элемент не используется.

Из сказанного выше следует, что таблицы логических дисков связаны в

список, на начало этого списка указывает элемент таблицы разделов диска с

кодом системы, равным 5.

Для таблицы логических дисков имеется отличие в использовании полей

границ логических дисков. Если код системы равен 1 или 4, эти границы

вычисляются относительно начала расширенного раздела. Для элемента с кодом

системы 5 используется абсолютная адресация (относительно физического

начала диска).

6.8 Загрузочная запись.

Самый первый сектор логического диска (и самый первый сектор на системной

дискете) занимает загрузочная запись (Boot Record). Эта запись считывается

из активного раздела диска программой главной загрузочной записи (Master

Boot Record) и запускается на выполнение. Задача загрузочной записи -

выполнить загрузку операционной системы. Каждый тип операционной системы

имеет свою загрузочную запись. Даже для разных версий одной и той же

операционной системы программа загрузки может выполнять различные действия.

Кроме программы начальной загрузки операционной системы в загрузочной

записи находятся параметры, описывающие характеристики данного логического

диска. Все эти параметры располагаются в самом начале сектора, в его так

называемой форматированной области. Формат этой области изменился в версии

4.0 операционной системы MS-DOS.

6.9 Формат загрузочной записи.

Сначала приведем формат загрузочной записи для версий MS-DOS, более

ранних, чем 4.0.

|Смещение |Размер|Содержимое |

|0 |3 |Команда JMP xxxx - ближний переход на программу |

| | |начальной загрузки |

|3 |8 |Название фирмы-изготовителя операционной системы и |

| | |версия, например: "IBM 4.0" |

|11 |13 |Блок параметров BIOS (BPB) |

|24 |2 |Количество секторов на дорожке |

|26 |2 |Количество головок (поверхностей диска) |

|28 |2 |Количество скрытых секторов, эти секторы могут |

| | |использоваться для схемы разделения физического диска |

| | |на разделы и логические диски |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5